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真空開關(guān)使用RC過電壓保護裝置的分析

時間:2016/2/25閱讀:340
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近年來,真空斷路器和真空接觸器有中壓配電系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。真空開關(guān)的操作過電壓會對系統(tǒng)中的弱絕緣設(shè)備,如電機等產(chǎn)生危害。因而在使用中必須加裝過電壓保護裝置。
研究表明,真空開關(guān)的操作過電壓與開關(guān)截流值和電路的特征阻抗成正比,而截流值僅與開關(guān)觸頭材料有關(guān)。可采用氧化鋅避雷器(簡稱MOA)限制其過電壓幅值,也可采用并聯(lián)電阻減小電路特征阻抗的辦法來降低過電壓。以往采用MOA的辦法較為普遍,但在中性點不接地系統(tǒng)中,MOA必須受單相接地弧光過電壓的長時間作用,為此使用MOA必須提高其直流lmA參考電壓,導(dǎo)致MOA的殘壓升高,只能勉強與電機的出廠直流耐壓值配合。因此,即使采用了MOA保護,每年仍有大量的電機因操作過電壓而損壞。
近年來采用電阻——電容裝置(簡稱RC裝置)限制真空開關(guān)操作過電壓的方法得到了重視。用RC裝置可以把過電壓降到電機2.6倍相電壓以下,還可以有效地保護匝間絕緣。但使用RC裝置同時也帶來了一些新問題,分述如后。
二、使用RC裝置的幾個問題
1.關(guān)于系統(tǒng)的電容電流問題
通常采用RC裝置是并聯(lián)在相線和在地之間,無疑會增大單相接地時電容電流值。對于中性點不接地系統(tǒng),我國規(guī)定可以帶故障支行2h,通常情況下單相接地電流肖超過10A。我國的火力發(fā)電廠對廠用電系統(tǒng)有如下要求:“單相接地電流在10A及上時,廠用電動機回路的單相接地保護應(yīng)瞬時動作于跳閘,當(dāng)超過1時,其它饋線回路的單相接地保護也應(yīng)動作予跳閘。”不裝RC的裝置情況下,廠用電子流電容電流一般不大,可以帶故障運行一段時間,但加裝RC裝置后電容電流就會增大。經(jīng)計算,若6kV系統(tǒng)內(nèi)裝有30組RC裝置,電容取0.1μF,則僅RC裝置產(chǎn)生的電容電流即可達到10.8A。如果再計及電纜等電氣設(shè)備的電容,單相接地的電流可達到1以上。對于發(fā)電廠南昌言,此值將導(dǎo)致該系統(tǒng)饋電回路全部跳閘,嚴(yán)重影響發(fā)電機的運行。因此,對此問題切不可忽視。
對于中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng),由于單相接地會立即被切除,電容電流對系統(tǒng)無大影響,可以放心地使用RC裝置。
2.關(guān)于電容器額定電壓的選擇
對于中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng),由于單相接地故障回路會立即被切除,因此,電容器不會承受長時間的單相接地過電壓作用。平時運行時RC裝置是并于相地之間,在這種配電系統(tǒng),可按系統(tǒng)的額定電壓選擇RC裝置中電容的額定電壓。
對于中性點不接地系統(tǒng),由于單相接地時系統(tǒng)內(nèi)會產(chǎn)生弧光接地過電壓,幅值可高達3.5倍相電壓,作用時間可達幾秒或更長,因而電容器必須可以耐受這種過電壓,應(yīng)按該過電壓確定電容器的電壓。對于6kV中性點不接地系統(tǒng),電容的電壓定于12kV為宜。
3.關(guān)于諧波對電容的影響
電力系統(tǒng)內(nèi)的諧波會使RC裝置發(fā)生電擊穿、發(fā)熱等,近年已有由于揩波作用而使RC裝置爆炸的事故發(fā)生。

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