為方便進行設備絕緣試驗,過電壓保護裝置前宜設置可拆連接片。浙江直流熔斷器F-C回路過電壓保護裝置,就設計思想來說,分為兩類,一類是電容器與電阻元件串聯而成的阻容吸收器,另一類是以氧化鋅閥片構成的過電壓限制器。由于當前的3~10kV配電網的接地方式主要采取中性點不接地和低電阻接地兩種型式,對于限制過電壓的保護措施也主要針對這兩種接地方式。阻容過電壓吸收器是F-C回路的過電壓保護設備的主要選擇之一,適用于中性點有效接地的配電系統中。從原理上講,阻容過電壓吸收器是最理想的過電壓保護設備,不僅可以限制過電壓幅值、保護電動機主絕緣也能夠抑制過電壓陡度,保護電動機的匝間絕緣。但在設計中按不同回路的不同阻容特性選擇阻容過電壓吸收器在操作上難度較大,這是限制阻容過電壓吸收器的一個重要原因。專業直流熔斷器氧化鋅過電壓限制器也是F-C回路的過電壓保護設備的主要選擇之氧化鋅過電壓限制器由氧化鋅閥片疊加組成,具有十分優異的非線性伏安特性。氧化鋅過電壓限制器可以限制操作過電壓幅值,保護電動機及低壓變壓器的主絕緣,但其缺點是不能降低操作過電壓行波的陡度,不能有效保護電動機繞組的匝間絕緣。
負序電流保護。浙江直流熔斷器負序電流保護可以對電動機反相運行、斷相運行匝間短路、電壓不對稱等異常情況進行保護,負序電流保護通常分為兩段。負序一段保護電流值按躲過區外不對稱短路時電動機負序反饋電流和電動機啟動時由于互感器的誤差以及暫態特性出現的負序電流。當綜合保護裝置提供負序反相閉鎖功能時,動作時限可取(0.5-1)s,否則延時需要適當加長為5~6s,以躲過電動機外部兩相短路故障產生的負序電流引起的誤動作。專業直流熔斷器負序二段保護電流值按躲過正常運行時可能的最大負序電動作時限一般取大于電動機啟動時間。單相接地保護。目前,綜合保護裝置多提供有單相接地保護,有些裝置接地電流值可以整定得很低,完全可以滿足保護的靈敏度要求。中性點不接地時,接地保護的電流動作值應躲過外部單相接地時電動機的電容電流。起動時間過長保護。電動機起動時間過長會造成電動機過熱,因此起動時間過長保護作用于跳閘。低電壓保護。當供電電壓降低或者供電短時中斷后,為防止電動機自啟動時使供電電壓進一步降低,以致造成重要電動機自起動困難。
干式變壓器運行中產生的中性點接地方式及其對過電壓保護的影響,損耗轉換為熱的形式,使絕緣的溫度升高,在較高溫度下絕緣會產生裂解,因此一般高溫將使電老化加速。如果絕緣材料的質量或選擇達不到絕緣等級的要求,就會使絕緣壽命縮短,即絕緣的機械、電氣性能逐漸變壞,此過程即為熱老化。干式變壓器的損壞,一般多由熱老化開始,但絕緣中溫度分布是不同的,因此絕緣的熱老化主要決定于最熱點溫度。專業直流熔斷器干式變壓器運行中的工作溫度不應超過絕緣材料允許溫度,從而使絕緣具有經濟合理的壽命。由于絕緣材料存在某些缺陷,以及澆注工藝不夠完善造成的,在干式變壓器樹脂絕緣中總是存在氣隙或氣泡,從而導致絕緣中局部放電,它也是樹脂絕緣干式變壓器老化的主要因素。中性點接地方式及其對過電壓保護的影響,工礦企業3~10kV供電系統有中性點不接地、經消弧線圈接地、經電阻接地等多種中性點接地方式,系統中性點接地方式的不同將直接影響到系統設備絕緣水平、浙江直流熔斷器過電壓水平、過電壓保護元件的選擇、繼電保護方式系統的運行可靠性、通信干擾等各個方面3~10kV電網的中性點接地方式對過電壓及其保護器的選擇有較大影響。
基于這一原因,加之不同電壓等級的高壓限流熔斷器采取的措施可能不一致,如果將高電壓等級的熔斷器應用在低電壓等級的電氣系統中,就可能在熔斷器熔斷時產生超過低電壓等級電器絕緣耐受水平的過電壓,因此F-C回路中的高壓熔斷器不宜降壓使用。為弧前時間,Tb為燃弧時間,動作時間為Ta與Tb之和。預期電流的波形應當認為是U=0的情況下,在電源電動勢e的作用下,電流的變化情況。專業直流熔斷器在電源電動勢的正半波中,預期電流將不斷增加,直到電動勢c=0時,預期電流才達到最大值。而出現電弧時,電弧電壓U不等于零,并且電弧電壓必須大于電動勢即U>e,才能迫使電流i改變預期的上升趨勢而迅速下降為零。U-(e-iR)]應當認為是作用于電感上,促使電流不斷減小的反向電壓。顯然,在此反向電壓作用下迫使電流下降到零的過程,也就是電感中所儲磁能不斷釋放出來的過程。因此,浙江直流熔斷器電弧電壓越高,電流越小,越有利于切斷故障電流。然而,電弧電壓不能無限制地提高,必須受到允許過電壓水平的限制,以免損壞絕緣。
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。專業直流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。浙江直流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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