經(jīng)試算,如果截流值達(dá)10A時(shí),振蕩電壓幅值將達(dá)到7kV,約為兩倍以下相對(duì)地電壓。電弧重燃過(guò)電壓。高頻電弧重燃過(guò)電壓發(fā)生的幾率較高,過(guò)電壓幅值也很高。專(zhuān)業(yè)低壓熔斷器有相關(guān)試驗(yàn)表明,針對(duì)6kV系統(tǒng),捕捉并記錄到的過(guò)電壓高達(dá)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(guò)電壓也可能發(fā)生,只不過(guò)彼時(shí)電動(dòng)機(jī)的絕緣已損壞,難以捕捉而已。分析高頻重燃過(guò)電壓。蘇熔電器可以分析出,負(fù)載側(cè)過(guò)電壓峰值由兩部分組成,第一項(xiàng)與負(fù)荷側(cè)等值電感中的電流有關(guān),代表了負(fù)載側(cè)的磁場(chǎng)能量,第二項(xiàng)相當(dāng)于第一次高頻重燃電弧過(guò)零熄滅后負(fù)載側(cè)等值電容上的電壓,代表了負(fù)載側(cè)的電場(chǎng)能量。專(zhuān)業(yè)低壓熔斷器第一次高頻重燃電弧過(guò)零熄滅后,接觸器觸頭之間的恢復(fù)電壓將提高,在觸頭間隙還沒(méi)有達(dá)到安全開(kāi)距的前提下,更容易發(fā)生第二次第三次重燃,即極間去游離過(guò)程還沒(méi)有建立足夠的介電強(qiáng)度,則更容易發(fā)生第二次第三次重燃。所以一定的滅弧時(shí)間即觸頭分離和下一次電流過(guò)零這一特定的時(shí)間間隔是必要的。
為避免阻礙新型熔斷器的未來(lái)發(fā)展,不同制造廠的熔斷器的特性曲線會(huì)存在差異。專(zhuān)業(yè)低壓熔斷器目前FC回路設(shè)備的制造廠和設(shè)備規(guī)格較多,不同型號(hào)設(shè)備之間的特性有一定差異,根據(jù)對(duì)各主要制造廠熔斷器特性曲線的比較,以系統(tǒng)電壓為6kV為例,可初步確定功率不超過(guò)1250kW的高壓電動(dòng)機(jī)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(jù)工程中采用的具體設(shè)備規(guī)范進(jìn)行核算和調(diào)整。這個(gè)容量上限是按采用熱穩(wěn)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(wěn)定電流為 6kA、4s 時(shí),這主要是基于DL/T 5153《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中對(duì) 2000kW 及以上電動(dòng)機(jī)和2000kVA 及以上變壓器有建議裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。F-C 回路由于熔斷器動(dòng)作的不可操縱性而不能使用在要求設(shè)置差動(dòng)保護(hù)的回路上,當(dāng)采用熱穩(wěn)定電流為6kA、4s 的真空接觸器時(shí)雖然可以選擇額定電流更大的熔斷器并相應(yīng)提高供電負(fù)荷容量,但對(duì)于變壓器來(lái)說(shuō),1600kVA 以上即為2000kVA 等級(jí),四川低壓熔斷器容量已沒(méi)有提升的余地;而對(duì)于電動(dòng)機(jī),根據(jù)目前火力發(fā)電廠的輔機(jī)情況,容量介于 1250~2000kW 之間的電動(dòng)機(jī)數(shù)量很少,提升電動(dòng)機(jī)回路容量上限的經(jīng)濟(jì)意義不大。
為方便進(jìn)行設(shè)備絕緣試驗(yàn),過(guò)電壓保護(hù)裝置前宜設(shè)置可拆連接片。四川低壓熔斷器F-C回路過(guò)電壓保護(hù)裝置,就設(shè)計(jì)思想來(lái)說(shuō),分為兩類(lèi),一類(lèi)是電容器與電阻元件串聯(lián)而成的阻容吸收器,另一類(lèi)是以氧化鋅閥片構(gòu)成的過(guò)電壓限制器。由于當(dāng)前的3~10kV配電網(wǎng)的接地方式主要采取中性點(diǎn)不接地和低電阻接地兩種型式,對(duì)于限制過(guò)電壓的保護(hù)措施也主要針對(duì)這兩種接地方式。阻容過(guò)電壓吸收器是F-C回路的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備的主要選擇之一,適用于中性點(diǎn)有效接地的配電系統(tǒng)中。從原理上講,阻容過(guò)電壓吸收器是最理想的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備,不僅可以限制過(guò)電壓幅值、保護(hù)電動(dòng)機(jī)主絕緣也能夠抑制過(guò)電壓陡度,保護(hù)電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣。但在設(shè)計(jì)中按不同回路的不同阻容特性選擇阻容過(guò)電壓吸收器在操作上難度較大,這是限制阻容過(guò)電壓吸收器的一個(gè)重要原因。專(zhuān)業(yè)低壓熔斷器氧化鋅過(guò)電壓限制器也是F-C回路的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備的主要選擇之氧化鋅過(guò)電壓限制器由氧化鋅閥片疊加組成,具有十分優(yōu)異的非線性伏安特性。氧化鋅過(guò)電壓限制器可以限制操作過(guò)電壓幅值,保護(hù)電動(dòng)機(jī)及低壓變壓器的主絕緣,但其缺點(diǎn)是不能降低操作過(guò)電壓行波的陡度,不能有效保護(hù)電動(dòng)機(jī)繞組的匝間絕緣。
關(guān)于熔斷器的允許操作過(guò)電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),是最大允許值。實(shí)際產(chǎn)品往往小于上述標(biāo)準(zhǔn)。四川低壓熔斷器真空接觸器滅弧特性及操作過(guò)電壓分析,真空接觸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和滅弧特性。真空接觸器與真空斷路器非常相似,兩者就其結(jié)構(gòu)而言基本相同,合閘與分閘時(shí)間也大致相同真空接觸器與真空斷路器比較,滅弧室方面存在一些小的差別,其是斷路器滅弧室內(nèi)設(shè)屏蔽罩,接觸器則可以取消屏蔽罩;其二是斷路器觸頭為圓柱體,端面上徑向開(kāi)有斜槽,滅弧過(guò)程形成旋轉(zhuǎn)電弧,接觸器的觸頭雖然也是圓柱體,但端面上一般沒(méi)有徑向斜槽;其三是觸頭開(kāi)距不同,斷路器觸頭開(kāi)距稍大真空斷路器與真空接觸器分合閘時(shí)間雖然大致相同,但它們的觸頭間開(kāi)距不同,接觸器略小,所以接觸器的分合閘速度實(shí)際上低于斷路器。專(zhuān)業(yè)低壓熔斷器但就分閘的絕對(duì)速度來(lái)分析,實(shí)際上速率并不低。因此真空接觸器雖然在滅弧室的結(jié)構(gòu)上與斷路器比較有微小差異,但它們的滅弧原理是相同的,這一點(diǎn)對(duì)分析操作過(guò)電壓的特性十分重要。F-C回路的過(guò)電壓分析,試驗(yàn)在一系列6kV中、小容量電動(dòng)機(jī)群展開(kāi),證明切斷電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的過(guò)程中,發(fā)生重燃的幾率較高,而且觸頭打開(kāi)與電流自然過(guò)零的時(shí)間間隔小于1ms。
過(guò)電流保護(hù),可滿足變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)的熱穩(wěn)定要求;曲線F相當(dāng)于速斷保護(hù),用于在大的故障電流情況下,迅速切除變壓器。負(fù)序電流保護(hù)。專(zhuān)業(yè)低壓熔斷器一般負(fù)序電流一段保護(hù)作為兩相短路的后備保護(hù)。負(fù)序電流一段保護(hù)電流整定值可按低壓母線兩相短路時(shí)靈敏系數(shù)不低于1.5的條件整定。廠變低壓母線兩相短路電流,折算到高壓側(cè),A。負(fù)序電流一段保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t按與低廠變低壓母線進(jìn)線短延時(shí)保護(hù)動(dòng)F-C回路的控制絲熔斷前動(dòng)作。瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)是針對(duì)油浸變壓器內(nèi)部故障的一種有效保護(hù),隨著故障的嚴(yán)重程度不同分別作用于發(fā)信號(hào)和跳閘。對(duì)F-C回路供電的油浸變壓器,重瓦斯接點(diǎn)動(dòng)作于跳真空接觸器跳閘。受接觸器額定開(kāi)斷電流的限制,當(dāng)變壓器內(nèi)部故障而使故障電流大于綜合保護(hù)裝置的過(guò)流閉鎖電流時(shí),四川低壓熔斷器綜合保護(hù)裝置將閉鎖保護(hù)出口使接觸器不動(dòng)作,由高壓熔斷器來(lái)切除故障。溫度保護(hù)。對(duì)于干式變壓器,可設(shè)置溫度保護(hù),高溫告警,超溫動(dòng)作于真空接觸器跳閘,具體溫度定值一般按變壓器制造廠家要求設(shè)定。
干式變壓器的強(qiáng)迫空氣冷卻運(yùn)行適用于斷續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,或應(yīng)急事故過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,由于過(guò)負(fù)荷時(shí)負(fù)載損耗和阻抗電壓增幅較大,處于非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),故不應(yīng)使其處于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。運(yùn)行中的低壓干式電變壓器要承受所加電場(chǎng)和空載損耗、負(fù)載損耗等產(chǎn)生的熱量,此外還有環(huán)境(如空氣中的溫度)對(duì)絕緣的影響。專(zhuān)業(yè)低壓熔斷器絕緣材料在電場(chǎng)強(qiáng)度、發(fā)熱及其他因素的影響下可導(dǎo)致絕緣老化,并可能逐漸發(fā)展成絕緣擊穿,使絕緣完全喪失電氣性能。絕緣擊穿的物理特性在時(shí)間上均呈概率分布,可分為初期擊穿、突發(fā)性(偶發(fā)性)擊穿及老化擊穿3個(gè)階段。初期擊穿可能是制造上的差錯(cuò),絕緣中存在弱點(diǎn)所致;突發(fā)性擊穿是產(chǎn)品本來(lái)的性質(zhì)確定的;老化擊穿是隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),絕緣老化的結(jié)果。在實(shí)際中,四川低壓熔斷器干式變壓器絕緣老化擊穿是絕緣中存在弱點(diǎn)、運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)等綜合作用的結(jié)果。干式變壓器絕緣長(zhǎng)期在電場(chǎng)作用下,將逐漸產(chǎn)生某些物理、化學(xué)變化,從而使介質(zhì)性能發(fā)生劣化,并隨運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)而最終導(dǎo)致絕緣擊穿,此過(guò)程稱為電老化。
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