多采用中性點不接地的運行方式,在這種條件下使用阻容吸收器,由于相對地電容值增大,電容電流也將隨之大幅度增大,這時需重新考慮中性點接地的接地方式及零序保護的配置。當火力發電廠單機容量為300MW及以上時,高壓廠用電系統的單相接地電容電流較大,多采用中性點經低電阻接地的方式,相對于大得多的低電阻接地的阻性電流來說,阻容吸收器電容電流的影響就不那么大了。定制直流熔斷器所以在高壓廠用電系統的中性點采用低電阻接地的接地方式的大容量機組中,采用阻容吸收器作為限制過電壓的措施在理論上已經成為了一種可行的措施,但針對不同系統,其具體參數需要進一步的運行測試檢驗。制過電壓的保護措施及過電壓保護裝置的選針對中性點低電阻接地系統,用于F-C回路的阻容過電壓吸收器可以采用不接地系統相同的電容值和電阻值,即可以取相間電容約為0.1~0.5F,相間電阻值約為100~500,相地電容約為0.2~1F,相地電阻值約為50~25002。由于濟南直流熔斷器單相接地故障時不存在相電壓升高為線電壓的問題,阻容過電壓吸收器宜采用星形接線方式,而不再是傳統上適用于中性點非接地系統的“三叉戟”型式。
為避免阻礙新型熔斷器的未來發展,不同制造廠的熔斷器的特性曲線會存在差異。定制直流熔斷器目前FC回路設備的制造廠和設備規格較多,不同型號設備之間的特性有一定差異,根據對各主要制造廠熔斷器特性曲線的比較,以系統電壓為6kV為例,可初步確定功率不超過1250kW的高壓電動機和容量不大于1600kVA的低壓廠用變壓器可以選用FC回路供電,并根據工程中采用的具體設備規范進行核算和調整。這個容量上限是按采用熱穩定電流為4kA、4s的真空接觸器得出的并推薦同樣適用于真空接觸器熱穩定電流為 6kA、4s 時,這主要是基于DL/T 5153《火力發電廠廠用電設計技術規程》中對 2000kW 及以上電動機和2000kVA 及以上變壓器有建議裝設差動保護的相關規定。F-C 回路由于熔斷器動作的不可操縱性而不能使用在要求設置差動保護的回路上,當采用熱穩定電流為6kA、4s 的真空接觸器時雖然可以選擇額定電流更大的熔斷器并相應提高供電負荷容量,但對于變壓器來說,1600kVA 以上即為2000kVA 等級,濟南直流熔斷器容量已沒有提升的余地;而對于電動機,根據目前火力發電廠的輔機情況,容量介于 1250~2000kW 之間的電動機數量很少,提升電動機回路容量上限的經濟意義不大。
電動機的起動電流約為110~130A,比較過電壓倍數,斷路器與接觸器是相當的。由此可見,真空接觸器的正常運行方式,大量的操作是接通空載狀態電流、開斷電動機的額定或起動電流。操作過程中,必然伴隨著過電壓的發生,也必須采取可靠的限制過電壓的措施,才能保證電動機等用電設備的絕緣不受損害。操作過電壓分析。截流過電壓。定制直流熔斷器真空接觸器滅弧能力很強,開斷高壓感應電動機空載或額定電流時,工頻電流在自然過零前往往提前熄滅,電流突然中斷,形成截流現象。在負載側電感和電容上剩余的磁場能量及電場能量將以過電壓的形式釋放出來。可以參照斷路器開斷感性負荷的分析方法來分析接觸器截流過電壓的發生過程,為了分析方便,這里將開斷高壓電動機的回路,解析成等值電路。濟南直流熔斷器接觸器開斷瞬間,負載側電動機漏感中及等值電容上儲存的磁場及電場能量將促使負載側電感電容之間發生高頻振蕩。同樣,電源側也發生著電感電容之間的高頻振蕩,只是兩者各自以自身的自振頻率進行振蕩。
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。定制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,濟南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。
這種電壓的出現具有隨機性,因此預防的難度相對來說也較大,如不采取措施加以限制或消除,有可能使電氣設備的絕緣擊穿而損壞或造成事故,因此必須引起足夠的重視操作過電壓的特性與開關設備操作的形式有關。定制直流熔斷器在F-C回路中,低壓熔斷器的開斷不是過零開斷,而是一種截流開斷,即在電流峰值前的截斷電流下強迫開斷,這時儲存在磁場(電感)中的能量對電容放電形成比較高的操作過電壓。一般熔斷器的熔管越長,操作過電壓越高。高壓限流熔斷器在切斷故障的過程中在它的端子上將出現瞬態異常電壓,它可以是峰值弧電壓,也可能是在瞬態恢復電壓時間內出現的電壓。對高壓限流熔斷器來說,濟南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,但是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。蘇熔真空接觸器在F-C回路當中的功能主要是接通和斷開高壓電動機、低壓變壓器等用電負荷。真空接觸器雖然在滅弧室的結構上與斷路器有微小差異,但它們的滅弧原理是相同的。
經試算,如果截流值達10A時,振蕩電壓幅值將達到7kV,約為兩倍以下相對地電壓。電弧重燃過電壓。高頻電弧重燃過電壓發生的幾率較高,過電壓幅值也很高。定制直流熔斷器有相關試驗表明,針對6kV系統,捕捉并記錄到的過電壓高達18.2kV(有效值),如果回路等值電感、電容匹配,理論上講,更高的過電壓也可能發生,只不過彼時電動機的絕緣已損壞,難以捕捉而已。分析高頻重燃過電壓。蘇熔電器可以分析出,負載側過電壓峰值由兩部分組成,第一項與負荷側等值電感中的電流有關,代表了負載側的磁場能量,第二項相當于第一次高頻重燃電弧過零熄滅后負載側等值電容上的電壓,代表了負載側的電場能量。定制直流熔斷器第一次高頻重燃電弧過零熄滅后,接觸器觸頭之間的恢復電壓將提高,在觸頭間隙還沒有達到安全開距的前提下,更容易發生第二次第三次重燃,即極間去游離過程還沒有建立足夠的介電強度,則更容易發生第二次第三次重燃。所以一定的滅弧時間即觸頭分離和下一次電流過零這一特定的時間間隔是必要的。
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