熔化過程帶有爆炸性,熔化的金屬和蒸汽立即深深地滲入到還處于冷態(tài)的石英砂中去,電弧很快熄滅,這一點(diǎn)正好和前述最大弧能條件相呼應(yīng)。專業(yè)電力熔斷器當(dāng)預(yù)期電流達(dá)到最大弧能的條件時(shí),熔體元件在熔化前伴隨著各種熱傳導(dǎo),使周圍填料溫度已經(jīng)提高。熔體元件可能在某一處或幾處最薄弱的位置首先熔斷,形成高溫電弧,但周圍填料溫度較高,狹縫滅弧進(jìn)行較慢,直到熔化的長度達(dá)到滅弧的必須的空隙要求,才最終熄弧。操作過電壓的特點(diǎn)。高壓限流熔斷器在切斷故障的過程中,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。假定燃弧開始時(shí),電流方向?yàn)檎仁闺娏飨陆担渥兓试仨殲樨?fù)。出現(xiàn)這種情況,必須是U1大于(e-iR。)。在燃弧開始時(shí),這一條件尚不能滿足,電流將繼續(xù)上升一些,然后,電流才開始下降。為了盡快使電弧熄滅,長沙電力熔斷器兩端電壓必須很大。F-C回路的過電壓分析,增加熔體元件的槽口數(shù)有助于增加電弧電壓U,因?yàn)檫@將形成幾個(gè)電弧相串聯(lián),但需要注意這種措施也應(yīng)受到一定限制,應(yīng)避免熔斷器兩端產(chǎn)生太高的過電壓。
3~10kV電網(wǎng)單相接地跳閘的中性點(diǎn)接地方式主要指低電阻接地方式,當(dāng)接地電流大于15A時(shí)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)也要求立即跳閘,電阻接地系統(tǒng)的主要特點(diǎn)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(fā)電機(jī)回路和某些3~10kV配電網(wǎng)。2)專業(yè)電力熔斷器低電阻接地方式可獲得一個(gè)大的阻性電流疊加在故障點(diǎn)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(fā)展的特點(diǎn),可以減少絕緣老化效應(yīng),延長設(shè)備壽命,自動(dòng)隔離故障等優(yōu)點(diǎn)。低電阻接地方式的接地故障電流可達(dá)100~1000A甚至更大。這種大的接地故障電流會(huì)帶來些問題,包括電纜接地時(shí),大的電弧電流可能影響電纜通道內(nèi)其它相鄰電。限制過電壓的保護(hù)措施,纜,擴(kuò)大事故;接地故障電流過大,導(dǎo)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(dāng)增大接地電阻阻值的方式,長沙電力熔斷器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(shí)可以保證接地保護(hù)的靈敏度和選擇性,保證設(shè)備人身安全。
多采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式,在這種條件下使用阻容吸收器,由于相對地電容值增大,電容電流也將隨之大幅度增大,這時(shí)需重新考慮中性點(diǎn)接地的接地方式及零序保護(hù)的配置。當(dāng)火力發(fā)電廠單機(jī)容量為300MW及以上時(shí),高壓廠用電系統(tǒng)的單相接地電容電流較大,多采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式,相對于大得多的低電阻接地的阻性電流來說,阻容吸收器電容電流的影響就不那么大了。專業(yè)電力熔斷器所以在高壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)采用低電阻接地的接地方式的大容量機(jī)組中,采用阻容吸收器作為限制過電壓的措施在理論上已經(jīng)成為了一種可行的措施,但針對不同系統(tǒng),其具體參數(shù)需要進(jìn)一步的運(yùn)行測試檢驗(yàn)。制過電壓的保護(hù)措施及過電壓保護(hù)裝置的選針對中性點(diǎn)低電阻接地系統(tǒng),用于F-C回路的阻容過電壓吸收器可以采用不接地系統(tǒng)相同的電容值和電阻值,即可以取相間電容約為0.1~0.5F,相間電阻值約為100~500,相地電容約為0.2~1F,相地電阻值約為50~25002。由于長沙電力熔斷器單相接地故障時(shí)不存在相電壓升高為線電壓的問題,阻容過電壓吸收器宜采用星形接線方式,而不再是傳統(tǒng)上適用于中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)的“三叉戟”型式。
在小的故障電流或過載情況下借助綜合保護(hù)裝置由真空接觸器斷開同路來提供保護(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)電力熔斷器在耐受能力上,真空接觸器的額定開斷電流值應(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,熔斷器的最小開斷電流應(yīng)不超過最小交接點(diǎn)電流,且希望熔斷器的最小開斷電流應(yīng)是盡量小。長沙電力熔斷器最小開斷電流以下的電流應(yīng)由真空接觸器斷開,在電流低于熔斷器最小開斷電流時(shí),熔斷器無損傷的電弧耐受時(shí)間應(yīng)長于聯(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)在真空接觸器的開斷電流以內(nèi),熔斷器不應(yīng)開斷。
由真空接觸器承擔(dān)一部分分?jǐn)喙δ埽溥^流閉鎖電流為的計(jì)算方法與式(55)相同。另外,長沙電力熔斷器由于變壓器回路合閘時(shí)會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流,此時(shí)可考慮為電流速斷保護(hù)設(shè)置比較短的動(dòng)作時(shí)限,以避開勵(lì)磁涌流的影響,提高直考慮空接觸器的動(dòng)作范圍。中口接在相電流上的電流速斷保護(hù)的整定電流可按下列條件整定。首先故是應(yīng)躲過外部短路故障電流時(shí)流過保護(hù)的最大短路電流、整定電流I過流保護(hù)。過流保護(hù)作為速斷保護(hù)的后備保護(hù),接在相電流上的過流保護(hù)的整定電流按躲過變壓器所帶負(fù)荷中需要自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的最大啟動(dòng)電流之和整定。根據(jù)有關(guān)變壓器標(biāo)準(zhǔn),變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)熱穩(wěn)定容許時(shí)間為2s,考慮到與下級保護(hù)的配合,保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)在1.5s左右。專業(yè)電力熔斷器該保護(hù)按躲過變壓器低壓側(cè)需自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)條件整定,動(dòng)作時(shí)間取1.5s,同時(shí)應(yīng)注意保護(hù)與熔斷器時(shí)間一電流特性曲線F的交點(diǎn)對應(yīng)的電流值小于過流閉鎖電流IN。這樣,變壓器的保護(hù)由三段構(gòu)成:曲線E為過負(fù)荷保護(hù),由于是按變壓器的過負(fù)荷能力選擇,故可使其過負(fù)荷能力充分發(fā)揮。
采用氧化鋅過電壓限制器作為F-C回路的過電壓保護(hù)設(shè)備時(shí)可以考慮設(shè)置間隙。帶串聯(lián)間隙氧化鋅過電壓限制器解決了持續(xù)運(yùn)行電壓和荷電率過高而導(dǎo)致的閥片老化甚至爆炸的難題。帶串聯(lián)間隙氧化鋅過電壓限制器增加了氧化鋅閥片的持續(xù)運(yùn)行電壓的裕度,保證了限制器的工作壽命,殘壓較低,保護(hù)性能較好。專業(yè)電力熔斷器F-C回路的過電壓與系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式密切相關(guān),設(shè)計(jì)中應(yīng)區(qū)別對待不同的中性點(diǎn)接地方式選擇過電壓保護(hù)設(shè)備配置方式。對中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的配電系統(tǒng),過電壓保護(hù)器的相地及相間保護(hù)電壓分別按配電系統(tǒng)的相電壓和線電壓選擇,宜選用星形接線形式的三相過電壓保護(hù)器。對中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)高電阻接地的配電系統(tǒng),過電壓保護(hù)器的相地及相間保護(hù)電壓均按配電系統(tǒng)的線電壓選擇,當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的是“三叉戟”接線形式的三相過電壓保護(hù)器。所謂“三叉戟”接線形式,長沙電力熔斷器是指過電壓保護(hù)裝置由4個(gè)參數(shù)相同的保護(hù)器構(gòu)成,其中3個(gè)保護(hù)器分別與三相連接并形成星形接線,第4個(gè)保護(hù)器設(shè)置在星形接線的三相連接點(diǎn)與接地點(diǎn)之間,以保證各相之間以及相與地之間保護(hù)器配置的均衡。
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