火力發(fā)電廠中對不要求自起動(dòng)的Ⅱ、Ⅲ類電動(dòng)機(jī)和不能自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)一般設(shè)置0.5時(shí)限的低電壓保護(hù);山西高壓限流熔斷器對于1類電動(dòng)機(jī),當(dāng)裝有自動(dòng)投入的備用機(jī)械時(shí),或未保證人身和設(shè)備安全,在電源電壓長時(shí)間消失后須自動(dòng)切除時(shí),均應(yīng)裝設(shè)9-10s的低電壓保護(hù)。F-C回路中低電壓保護(hù)構(gòu)成方法如下:一是對真空接觸器由直流或直接由交流220V控制情況,由接于F-C柜上的綜合保護(hù)裝置通過檢測來自于母線TV的電壓信號實(shí)現(xiàn),接點(diǎn)作用于接觸器跳閘;二是對接觸器通過降壓變壓器(由一次回路直接降壓)交流控制情況,電保持型的真空接觸器本身具有低電壓保護(hù)功能,機(jī)械保持型的真空接觸器仍由接于F-C柜上的綜合保護(hù)裝置通過檢測來自于母線TV的電壓信號實(shí)現(xiàn)。定制高壓限流熔斷器由綜合保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)的低電壓保護(hù)設(shè)為兩段。低壓電保護(hù)一段動(dòng)作電壓為動(dòng)作時(shí)限為9s。式中Un為系統(tǒng)的額定電壓。斷相(不平衡)運(yùn)行保護(hù)。FC回路故障時(shí),由于熔斷器可能出現(xiàn)單相熔斷,為防止三相電壓不平衡的危害,F(xiàn)C回路需裝設(shè)此保護(hù)。目前F-C開關(guān)柜所采用的熔斷器均要求配撞擊器,撞擊器可實(shí)現(xiàn)上述保護(hù)撞擊器的作用是熔斷器熔斷時(shí)立即動(dòng)作聯(lián)跳接觸器,避免設(shè)備非全相運(yùn)行。
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),熔斷器的最小開斷電流宜低于預(yù)期短路電流。定制高壓限流熔斷器對于廠用電系統(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》。山西高壓限流熔斷器在與上下級電源進(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。
限制過電壓的作用將由此電壓開始。過電壓限制器兩端子間,施加工頻參考電壓時(shí),流過限制器的泄漏電流稱為工頻參考電流I。顯然,氧化鋅過電壓限制器工頻參考電壓的選擇應(yīng)大于額定電壓值。荷電率的選擇。氧化鋅過電壓限制器的持續(xù)運(yùn)行電壓與工頻參考電壓的比值稱為荷電率。定制高壓限流熔斷器越接近工頻參考電流I,所以,荷電率不宜過高,才能確保過電壓限制器的壽命荷電率的取值,各國都不相同,日本取值為0.45,美國取值為0.58,我國一般常規(guī)非有效接地系統(tǒng)中氧化鋅過電壓限制器的荷電率取0.45~0.6。《電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊》中推薦氧化鋅過電壓限制器的荷電率不大于0.85,并要求保證使用壽命。殘壓的選擇。殘壓是衡量過電壓限制器保護(hù)水平的重要指標(biāo),由它構(gòu)成氧化鋅過電壓限制器的保護(hù)特性。對于F-C回路來說,因不考慮雷電沖擊過電壓,這里指氧化鋅過電壓限制器的操作波殘壓。定制高壓限流熔斷器由入山假流瞬間貝較側(cè)過電壓數(shù)值,由兩部分組成,其一是負(fù)載側(cè)等值電容上的電壓,其二是與截流值的大小成正比的電感上的電壓,如果開斷瞬間,沒有發(fā)生截流,負(fù)載側(cè)高頻振蕩電壓幅值等于負(fù)載側(cè)等值電容上的電壓,即電源電壓,過電壓倍數(shù)為1。
為避免阻礙新型熔斷器的未來發(fā)展,不同制造廠的熔斷器的特性曲線會(huì)存在差異。定制高壓限流熔斷器目前FC回路設(shè)備的制造廠和設(shè)備規(guī)格較多,不同型號設(shè)備之間的特性有一定差異,根據(jù)對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 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,但對于變壓器來說,1600kVA 以上即為2000kVA 等級,山西高壓限流熔斷器容量已沒有提升的余地;而對于電動(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。
電弧的基本特性。定制高壓限流熔斷器高壓熔斷器因供電回路故障發(fā)生熔斷時(shí),熔斷器的電弧范圍內(nèi)一般由陰極壓降區(qū)、陽極壓降區(qū)和弧柱區(qū)等三部分組成。陰極壓降區(qū)長度大約只有10mm,在這個(gè)區(qū)域的一端,電流是在金屬蒸汽中流過;另一端,電流是在固體或液體金屬的陰極上流過。陰極壓降區(qū)的電壓降大約為10V。陽極壓降區(qū)長度大約也只有10-3mm,在這個(gè)區(qū)域的一端,電流是在金屬蒸汽中流過;另一端,電流是在固體或液體金屬的陽極上流過。跨在陽極壓降區(qū)的電壓,可以是由零至熔體材料的原子電離電位之間的任何值,般認(rèn)為取熔體材料的電離電位較合理。弧柱區(qū)占據(jù)陰極壓降區(qū)和陽極壓降區(qū)之間的全部空間。山西高壓限流熔斷器弧柱區(qū)溫度很高,一般在絕對溫度5000K以上。弧柱區(qū)可以認(rèn)為是具有一定導(dǎo)電率的導(dǎo)體,其內(nèi)部電場強(qiáng)度較低,這一段的電壓與電弧燃燒的熾熱程度、弧柱截面的大小、弧柱的長度等各種因素有關(guān)。其特點(diǎn)是電流大時(shí),壓降較小;電流小時(shí),壓降反而較大。維持電弧高溫燃燒是由回路電感提倛主要能源,因?yàn)榍袛喽搪冯娏鲿r(shí),回路電感之中是儲(chǔ)存有磁場能量的,該能量系維持電弧持續(xù)燃燒的主要能源。
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