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但對于以電纜供電為主的中壓配電網,如大城市城區配電網、大中工礦企業配電網、中小型發電機電壓直配電網、大容量火力發電廠的高壓廠用電系統等,傳統的接地方式還有一些不足之處,主要有以下幾點:1)內過電壓倍數較高,可達3.5~4倍過電壓。間歇性電弧過電壓及諧振過電壓絕緣已經超過了避雷器允許承載能力,要求避開這兩種過電壓的發生和發展,從而需提高電網的整體絕緣水平。專業熔斷器座對于具有大量高壓電動機的工礦企業和火力發電廠,配合較難實現。2)單相接地故障下,在升高的穩態電壓下運行時間在2h以上,不僅會導致絕緣早期老化,或在薄弱環節發生閃絡,引起多點故障,釀成斷路器異相開斷,惡化開斷條件。3)電纜為非自恢復絕緣,發生單相接地必是永久性故障,不允許繼續行,必須迅速切斷電源,避免擴大事故。所以主要由電纜線路組成的3~10kV電網,在電容電流超過10A(發電廠廠用電系統為7A)時,南京熔斷器座宜采用中性點經電阻接地,單相接地故障立即跳閘的接地方式。由于立即跳閘而影響的供電連續性,則可從提高線路或設備的冗余度來解決,目前城網和大容量發電機組的高壓廠用電系統已經按此設置。
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。專業熔斷器座有相關試驗表明,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。專業熔斷器座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。
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。南京熔斷器座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。專業熔斷器座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。
在滿足可靠性和下一段保護選擇性的前提下,當在本段保護范圍內發生短路時,F-C 回路應能在最短時間內切除故障,以防止熔斷時間過長而加劇被保護電器的損壞。專業熔斷器座對于熔斷器與負荷側設備的保護配合,即低壓廠用變壓器回路熔斷器與低壓側負荷斷路器之間的保護配合,一般低壓側斷路器選擇性保護所設置的短延時時間不超過0.6s,可用低壓廠用變壓器低壓側三相短路時對應的高壓側電流值乘以可靠系數(可取 1.07~1.1)和低壓母線上負荷斷路器中短延時保護設定時間最長的時間在熔斷器時間一電流特性曲線圖上確定一點來校驗,該點應位于已選擇好的熔斷器的時間一電流特性曲線左側。該配合除低壓廠用變壓器低壓側短路由熔斷器開斷的回路外,其他回路可不用特殊考慮校驗。南京熔斷器座F-C回路的繼電保護,在F-C回路中,較大的故障電流由熔斷器提供保護,較小的故障電流則由綜合保護裝置通過動作接觸器加以補充,即F-C回路的保護由一次保護和二次保護共同完成。二次保護通常由綜合保護裝置來實現,綜合保護裝置是一種集多種保護功能于一體的保護裝置,它幾乎涵蓋了所有電動機或低壓變壓器所需的保護。
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。專業熔斷器座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。南京熔斷器座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。
3~10kV電網單相接地跳閘的中性點接地方式主要指低電阻接地方式,當接地電流大于15A時中性點經高電阻接地系統也要求立即跳閘,電阻接地系統的主要特點如下。1)高電阻接地方式以限制單相接地故障電流為目的,并可防止和阻尼諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓,主要用于200MW以上大型發電機回路和某些3~10kV配電網。2)專業熔斷器座低電阻接地方式可獲得一個大的阻性電流疊加在故障點上,具有可以快速切除故障,過電壓水平低,諧振過電壓不能發展的特點,可以減少絕緣老化效應,延長設備壽命,自動隔離故障等優點。低電阻接地方式的接地故障電流可達100~1000A甚至更大。這種大的接地故障電流會帶來些問題,包括電纜接地時,大的電弧電流可能影響電纜通道內其它相鄰電。限制過電壓的保護措施,纜,擴大事故;接地故障電流過大,導致大的熱容量電阻制造困難;接地故障電流引起地電位升高,甚至超過了通信線路、低壓電氣線路和人身保安要求的安全允許值。為了克服低電阻接地方式的大接地故障電流的影響,目前在工程中一般采取適當增大接地電阻阻值的方式,南京熔斷器座使阻性電流大于容性電流但不能超過一定范圍,以限制過電壓不超過2.6倍,同時可以保證接地保護的靈敏度和選擇性,保證設備人身安全。