阻容過電壓吸收器的選擇,阻容過電壓吸收器由電阻與電容器等元件串聯組成,是通過改變開斷回路的阻抗參數來吸收過電壓的能量,從理論上來說,湖北MSD用熔斷器這是最理想的過電壓保護措施。阻容吸收器可聯接在FC回路斷口之外的負載側,阻容過電,研究人員曾進行過阻容過電壓吸收器的配合試驗,吸收器的參數為R=2502,Cb=0.33xF。開斷空載電動機共進行24相次,截流值由不加吸收器前的21A降到10.5A,過電壓倍數不超過2.33倍相電壓,開斷起動狀態電動機也進行了24相次,測試表明,吸收器投入后高頻振蕩持續時間縮短,最大過電壓為4倍相電壓,但出現的幾率由不加吸收器前的76.6%降到3.23%。可見阻容過電壓吸收器對開斷感應電動機的過電壓具有較好的限制保護作用。專業MSD用熔斷器針對中性點不接地系統,實踐表明,用于F-C回路的阻容過電壓吸收器可以采用與“三叉戟”式避雷器相同的接線方式,可以取相地相間電容約為0.1~0.51F,相地相間電阻值約為100~5002。但是阻容吸收器的投入,也使6kV廠用電系統相對地電容值增加。以往由于國內發電機組的高壓廠用電系統在接地電容電流滿足要求的條件。
除熔斷器的保護曲線外,綜合保護裝置內部可以對速斷保護設置速斷電流高值、低值和大電流閉鎖功能,以實現對一定區間范圍內短路電流的動作在電動機起動過程中,電動機按照速斷保護高值動作,以躲過電動機的起動電流,此時速斷保護低值被閉鎖以防止誤動作;專業MSD用熔斷器在電動機起動完成后按照速斷保護低值動作,以提高保護靈敏度。當電流速斷保護定值在真空接觸器的開斷能力范圍內時,如能充分發揮接觸器的開斷能力(潛力),利用真空接觸器對需要電流速斷保護開斷的部分故障電流進行開斷,不僅可以減少高壓熔斷器的消耗,也可提高工藝系統運行的連續性,使F-C回路可以更經濟的運行。為此,目前綜合保護裝置設置有大電流閉鎖功能,利用綜保裝置對回路電流精確的測量能力,當回路故障電流大于綜保裝置過流閉鎖電流值時,閉鎖跳閘出口,由高壓熔斷器提供保護。湖北MSD用熔斷器利用綜保裝置的大電流閉鎖功能,真空接觸器可以承擔一部分F-C回路的電流速斷保護功能,速斷保護動作時間一般設置為0s,即當回路故障電流大于速斷保護整定電流且小于過流閉鎖電流值時,可以由真空接觸器瞬時動作并開斷。
電源側在電弧燃燒過程中也提供一部分能源。實際經驗表明,預期電流最大的情況下,往往并不對應燃弧消耗能量的最大值,然而,最大弧能的條件一般出現在預期電流達到(3~4)I。為開始限流的預期電流值)時。專業MSD用熔斷器滅弧的基本原理。熔斷器電弧的燃燒與熄滅,取決于弧道區域的游離與去游離的過程,當去游離過程大于游離過程時,電弧將熄滅。高壓熔斷器熔斷且產生電弧時,在弧柱區的高溫作用下,介質的分子和原子產生強烈運動,它們之間不斷發生碰撞,游離出電子和正離子,即熱游離。在電弧穩定燃燒的情況下,弧柱的溫度很高,電弧電壓和弧柱的電場強度則較低,這種情況下,弧柱的游離作用主要是靠熱游離來維持。在發生游離過程的同時,還進行著帶電質點減少的去游離過程。湖北MSD用熔斷器在穩定燃燒的電弧中,這兩個過程處于動平衡狀態。去游離的主要方式是復合和擴散。復合是異性帶電質點的電荷彼此中和。顯然,運動速度較低的帶電質點更易于相互接近而復合。因此,設法降低電弧溫度,是熄滅電弧的有效措施。
電動機的啟動電流或突然投入電流的時間一電流特性應在綜合保護裝置的最小動作特性以下,以免真空接觸器誤動作。對于變壓器類負荷,當變壓器低壓側或變壓器內部發生故障由真空接觸器動作時,熔斷器宜能對變壓器低壓側的短路故障進行保護,熔斷器的最小開斷電流宜低于預期短路電流。專業MSD用熔斷器對于廠用電系統中裝有接地跳閘保護時,應注意中性點接地方式及中性點接地設備的選擇,以避免出現在電流大于真空接觸器額定開斷電流時真空接觸器跳合閘,具體的選擇方式可參照 DL/T 5153《火力發電廠廠用電設計技術規程》。湖北MSD用熔斷器在與上下級電源進行保護配合時,為了保證F-C回路保護具有選擇性,電源樹斷路器綜合保護裝置的動作特性要在熔斷器時間一電流特性曲線的右側,負荷側設備的保護裝置的動作特性要在熔斷器時間一電流特性曲線左側。對于熔斷器與電源側保護的配合,發電廠內是F-C回路保護與高壓廠用母線進線回路保護的配合,該進線回路的保護特性為綜合保護裝置提供的由多條保護曲線構成的曲線族,一般不用特殊考慮,可在調試階段由調試單位確定。
限制過電壓的作用將由此電壓開始。過電壓限制器兩端子間,施加工頻參考電壓時,流過限制器的泄漏電流稱為工頻參考電流I。顯然,氧化鋅過電壓限制器工頻參考電壓的選擇應大于額定電壓值。荷電率的選擇。氧化鋅過電壓限制器的持續運行電壓與工頻參考電壓的比值稱為荷電率。專業MSD用熔斷器越接近工頻參考電流I,所以,荷電率不宜過高,才能確保過電壓限制器的壽命荷電率的取值,各國都不相同,日本取值為0.45,美國取值為0.58,我國一般常規非有效接地系統中氧化鋅過電壓限制器的荷電率取0.45~0.6。《電氣工程電氣設計手冊》中推薦氧化鋅過電壓限制器的荷電率不大于0.85,并要求保證使用壽命。殘壓的選擇。殘壓是衡量過電壓限制器保護水平的重要指標,由它構成氧化鋅過電壓限制器的保護特性。對于F-C回路來說,因不考慮雷電沖擊過電壓,這里指氧化鋅過電壓限制器的操作波殘壓。專業MSD用熔斷器由入山假流瞬間貝較側過電壓數值,由兩部分組成,其一是負載側等值電容上的電壓,其二是與截流值的大小成正比的電感上的電壓,如果開斷瞬間,沒有發生截流,負載側高頻振蕩電壓幅值等于負載側等值電容上的電壓,即電源電壓,過電壓倍數為1。
但是它不能降低操作過電壓行波的陡度,所以一般情況下不能保護電動機繞組的匝間絕緣。氧化鋅過電壓限制器的參數選擇。過電壓限制器額定電壓Uk的選擇。額定電壓U表征限制器兩端子之間允許的最大工頻電壓,限制器在該電壓下能夠可靠地工作。持續運行電壓Uc的選擇。專業MSD用熔斷器在沒有間隙的情況下,氧化鋅閥片在正常工況下,將長期處于相對地電壓的作用之下,并有泄漏電流流過。對于氧化鋅閥片而言,該電壓稱之為持續運行電壓U。持續運行電壓作用之下的泄漏電流稱為持續運行電流1,該電流必須嚴格控制,才能確保過電壓限制器有足夠長的工作壽命,所以持續運行電壓必須小于額定電壓非有效接地系統允許帶單相接地故障繼續運行2h,考慮到此時非故障相電壓的升高,有關部門規定,6kV廠用電中性點非有效接地方式系統氧化鋅過電壓限制器持續運行電壓由原標準4kV提高到7.6kV。湖北MSD用熔斷器對于中性點有效接地系統氧化鋅過電壓限制器持續運行電壓要大于系統額定電壓。工頻參考電壓U及工頻參考電流Im的選擇。工頻參考電壓即起始動作電壓,由該電壓開始,電流將隨電壓的升高而大幅度增加。
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