阻容過(guò)電壓吸收器的選擇,阻容過(guò)電壓吸收器由電阻與電容器等元件串聯(lián)組成,是通過(guò)改變開(kāi)斷回路的阻抗參數(shù)來(lái)吸收過(guò)電壓的能量,從理論上來(lái)說(shuō),天津高壓熔斷器這是最理想的過(guò)電壓保護(hù)措施。阻容吸收器可聯(lián)接在FC回路斷口之外的負(fù)載側(cè),阻容過(guò)電,研究人員曾進(jìn)行過(guò)阻容過(guò)電壓吸收器的配合試驗(yàn),吸收器的參數(shù)為R=2502,Cb=0.33xF。開(kāi)斷空載電動(dòng)機(jī)共進(jìn)行24相次,截流值由不加吸收器前的21A降到10.5A,過(guò)電壓倍數(shù)不超過(guò)2.33倍相電壓,開(kāi)斷起動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)也進(jìn)行了24相次,測(cè)試表明,吸收器投入后高頻振蕩持續(xù)時(shí)間縮短,最大過(guò)電壓為4倍相電壓,但出現(xiàn)的幾率由不加吸收器前的76.6%降到3.23%。可見(jiàn)阻容過(guò)電壓吸收器對(duì)開(kāi)斷感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的過(guò)電壓具有較好的限制保護(hù)作用。專業(yè)高壓熔斷器針對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),實(shí)踐表明,用于F-C回路的阻容過(guò)電壓吸收器可以采用與“三叉戟”式避雷器相同的接線方式,可以取相地相間電容約為0.1~0.51F,相地相間電阻值約為100~5002。但是阻容吸收器的投入,也使6kV廠用電系統(tǒng)相對(duì)地電容值增加。以往由于國(guó)內(nèi)發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)在接地電容電流滿足要求的條件。
雖然短路時(shí)間超過(guò) 5×?xí)r,電纜已經(jīng)可以考慮對(duì)外的散熱過(guò)程,但允許溫度下降的影響對(duì)電纜的熱穩(wěn)定性能具有決定作用。 影響電纜熱穩(wěn)定性的因素,電纜的熱穩(wěn)定性主要受熱阻、熱容、溫升時(shí)間常數(shù)、外部條件的影響。專業(yè)高壓熔斷器熱阻分為電纜熱阻和外部媒介熱阻,熱阻是與材質(zhì)及結(jié)構(gòu)有關(guān)的固有特征,熱阻越大,其散熱性越差。熱容與材料的熱容系數(shù)有關(guān),與材料的體積成正比,熱容越大,溫升所需的熱量越多。電纜和外部媒質(zhì)均有其溫升時(shí)間常數(shù),表征的是溫度上升或下降至63.2%最終溫度所需要的時(shí)間。電纜所處的外部條件,例如環(huán)境溫度,通風(fēng)狀況,敷設(shè)方式等也都會(huì)對(duì)電纜的載流量和熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。 天津高壓熔斷器F-C 回路電纜熱穩(wěn)定截面選擇條件的確定,高壓熔斷器與真空接觸器對(duì)回路形成聯(lián)合保護(hù)時(shí),以圖 3-6 所示的電動(dòng)機(jī)回路熔斷器選擇及配合曲線為例,當(dāng)短路電流大于熔斷器與真空接觸器保護(hù)交接點(diǎn)電流時(shí),由熔斷器提供保護(hù);小于交接點(diǎn)電流時(shí),由真空接觸器按照綜合保護(hù)裝置保護(hù)曲線動(dòng)作提供保護(hù)。
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。專業(yè)高壓熔斷器有相關(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。專業(yè)高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。
這種電壓的出現(xiàn)具有隨機(jī)性,因此預(yù)防的難度相對(duì)來(lái)說(shuō)也較大,如不采取措施加以限制或消除,有可能使電氣設(shè)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(guò)電壓的特性與開(kāi)關(guān)設(shè)備操作的形式有關(guān)。專業(yè)高壓熔斷器在F-C回路中,低壓熔斷器的開(kāi)斷不是過(guò)零開(kāi)斷,而是一種截流開(kāi)斷,即在電流峰值前的截?cái)嚯娏飨聫?qiáng)迫開(kāi)斷,這時(shí)儲(chǔ)存在磁場(chǎng)(電感)中的能量對(duì)電容放電形成比較高的操作過(guò)電壓。一般熔斷器的熔管越長(zhǎng),操作過(guò)電壓越高。高壓限流熔斷器在切斷故障的過(guò)程中在它的端子上將出現(xiàn)瞬態(tài)異常電壓,它可以是峰值弧電壓,也可能是在瞬態(tài)恢復(fù)電壓時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的電壓。對(duì)高壓限流熔斷器來(lái)說(shuō),天津高壓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(wú)限制地提高,必須受到允許過(guò)電壓水平的限制。蘇熔真空接觸器在F-C回路當(dāng)中的功能主要是接通和斷開(kāi)高壓電動(dòng)機(jī)、低壓變壓器等用電負(fù)荷。真空接觸器雖然在滅弧室的結(jié)構(gòu)上與斷路器有微小差異,但它們的滅弧原理是相同的。
在小的故障電流或過(guò)載情況下借助綜合保護(hù)裝置由真空接觸器斷開(kāi)同路來(lái)提供保護(hù),即F-C回路的保護(hù)由熔斷器的一次保護(hù)和綜保裝置的二次保護(hù)配合共同完成。熔斷器與真空接觸器(通過(guò)綜保裝置的曲線)的保護(hù)配合基于熔斷器的最小熔斷時(shí)間一電流特性曲線和綜保裝置的時(shí)間一電流特性曲線。專業(yè)高壓熔斷器在耐受能力上,真空接觸器的額定開(kāi)斷電流值應(yīng)大于綜合保護(hù)裝置的最小特性與熔斷器的全開(kāi)斷特性的交點(diǎn)電流值,同時(shí),真空接觸器應(yīng)能耐受熔斷器的最大限流電流峰值,在熱穩(wěn)定方面應(yīng)能耐受開(kāi)斷能量,這樣,才能保證真空接觸器能夠分擔(dān)F-C 回路中的部分保護(hù)功能。為了提高保護(hù)的可靠性,熔斷器的最小開(kāi)斷電流應(yīng)不超過(guò)最小交接點(diǎn)電流,且希望熔斷器的最小開(kāi)斷電流應(yīng)是盡量小。天津高壓熔斷器最小開(kāi)斷電流以下的電流應(yīng)由真空接觸器斷開(kāi),在電流低于熔斷器最小開(kāi)斷電流時(shí),熔斷器無(wú)損傷的電弧耐受時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)于聯(lián)用的真空接觸器脫扣時(shí)間。在為用電負(fù)荷提供保護(hù)時(shí),對(duì)于電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷,電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流應(yīng)在真空接觸器的開(kāi)斷電流以內(nèi),熔斷器不應(yīng)開(kāi)斷。
電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流或突然投入電流的時(shí)間一電流特性應(yīng)在綜合保護(hù)裝置的最小動(dòng)作特性以下,以免真空接觸器誤動(dòng)作。對(duì)于變壓器類負(fù)荷,當(dāng)變壓器低壓側(cè)或變壓器內(nèi)部發(fā)生故障由真空接觸器動(dòng)作時(shí),熔斷器宜能對(duì)變壓器低壓側(cè)的短路故障進(jìn)行保護(hù),熔斷器的最小開(kāi)斷電流宜低于預(yù)期短路電流。專業(yè)高壓熔斷器對(duì)于廠用電系統(tǒng)中裝有接地跳閘保護(hù)時(shí),應(yīng)注意中性點(diǎn)接地方式及中性點(diǎn)接地設(shè)備的選擇,以避免出現(xiàn)在電流大于真空接觸器額定開(kāi)斷電流時(shí)真空接觸器跳合閘,具體的選擇方式可參照 DL/T 5153《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》。天津高壓熔斷器在與上下級(jí)電源進(jìn)行保護(hù)配合時(shí),為了保證F-C回路保護(hù)具有選擇性,電源樹(shù)斷路器綜合保護(hù)裝置的動(dòng)作特性要在熔斷器時(shí)間一電流特性曲線的右側(cè),負(fù)荷側(cè)設(shè)備的保護(hù)裝置的動(dòng)作特性要在熔斷器時(shí)間一電流特性曲線左側(cè)。對(duì)于熔斷器與電源側(cè)保護(hù)的配合,發(fā)電廠內(nèi)是F-C回路保護(hù)與高壓廠用母線進(jìn)線回路保護(hù)的配合,該進(jìn)線回路的保護(hù)特性為綜合保護(hù)裝置提供的由多條保護(hù)曲線構(gòu)成的曲線族,一般不用特殊考慮,可在調(diào)試階段由調(diào)試單位確定。
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