氧化鋅過電壓限制器的選擇,目前絕大多數(shù)的廠家普遍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。專業(yè)螺旋式熔斷器氧化鋅過電壓限制器由氧化鋅閥片疊加組成,具有十分優(yōu)異的非線性伏一安特性。正常電壓作用下,泄漏電流只有幾十微安,實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)對(duì)地絕緣的絕緣子,但在異常電壓發(fā)生時(shí),它的電阻又非常小,過電壓行波過后,不存在工頻續(xù)流,是當(dāng)前使用較多的限制過電壓設(shè)備。高壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式,不論是中性點(diǎn)不接地還是經(jīng)高阻抗接地的接地方式,都屬于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)過電壓限制器的選擇難度較大,限制器的運(yùn)行條件比較苛刻。由于非有效接地系統(tǒng)允許系統(tǒng)帶單相接地故障持續(xù)運(yùn)行2h,因此非故障相的持續(xù)運(yùn)行電壓將升高√3倍,浙江螺旋式熔斷器過電壓限制器的工頻電壓耐受能力應(yīng)按此條件選擇顯然,工頻電壓耐受能力要求越高,則過電壓限制器的額定電壓的選擇也相應(yīng)越高,相反它的保護(hù)效果越差。氧化鋅過電壓限制器雖然可以限制操作過電壓,保護(hù)電動(dòng)機(jī)及低壓變壓器的主絕緣。
高壓電動(dòng)機(jī)和低壓變壓器的絕緣特性,浙江螺旋式熔斷器高壓電動(dòng)機(jī)的絕緣特性。電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)、絕緣允許最高溫度及絕緣允許溫升是按電動(dòng)機(jī)的功率大小、使用環(huán)境條件、環(huán)境溫度等因素確定。電動(dòng)機(jī)的溫升高低與電動(dòng)機(jī)的負(fù)載大小、環(huán)境溫度高低、通風(fēng)量的大小、實(shí)際轉(zhuǎn)速高低和電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量好壞有直接關(guān)系,但不能超過允許最高溫度,否則會(huì)加速絕緣材料的老化,甚至燒毀。在高壓電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行過程中,造成高壓電動(dòng)機(jī)絕緣降低的原因有電動(dòng)機(jī)繞組受潮、繞組上灰塵及碳化物質(zhì)太多、引出線及接線盒內(nèi)絕緣不良、電動(dòng)機(jī)繞組長(zhǎng)期過熱老化等。專業(yè)螺旋式熔斷器在電力系統(tǒng)中,旋轉(zhuǎn)電機(jī)隨時(shí)都可能受到來自電網(wǎng)中的各種暫態(tài)電壓的沖擊,使繞組的匝間絕緣和主絕緣遭受到高強(qiáng)度的電氣損傷,并逐步削弱其絕緣水平,最終導(dǎo)致繞組絕緣事故。引起這類惡性事故的絕緣故障經(jīng)常表現(xiàn)為絕緣介質(zhì)被擊穿,造成繞組對(duì)地或相間短路火力發(fā)電廠高壓廠用電系統(tǒng)的操作過電壓是經(jīng)常發(fā)生的一種快速暫態(tài)過電壓,是直接危害電機(jī)絕緣的主要原因之一。
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。專業(yè)螺旋式熔斷器目前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)于變壓器來說,1600kVA 以上即為2000kVA 等級(jí),浙江螺旋式熔斷器容量已沒有提升的余地;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。
操作過電壓對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣安全造成的危害比對(duì)靜止設(shè)備的嚴(yán)重,高壓廠用電系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的絕緣水平低于輸變電設(shè)備(變壓器、斷路器)的絕緣水平,每次嚴(yán)重的操作過電壓沖擊都會(huì)產(chǎn)生破壞性的超強(qiáng)暫態(tài)電場(chǎng),它不僅加劇了電機(jī)內(nèi)部局部放電和介質(zhì)絕緣劣化過程,而且引起繞組電位分布不均,進(jìn)一步誘發(fā)定子絕緣介質(zhì)局部放電,當(dāng)部分繞組上的電壓超過其絕緣的承受能力,必將造成電機(jī)絕緣擊穿的事故。專業(yè)螺旋式熔斷器低壓干式變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命,很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全可靠。繞組溫度超過絕緣耐受溫度會(huì)使絕緣破壞,這是導(dǎo)致變壓器不能正常工作的原因之一。因此對(duì)變壓器的運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)及其報(bào)警控制是十分重要的。低壓干式變壓器的絕緣散熱情況與過載能力、環(huán)境溫度、冷卻方式過載前的負(fù)載情況(起始負(fù)載)和發(fā)熱時(shí)間常數(shù)等有關(guān)。低壓干式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻(AN)和強(qiáng)迫空氣冷卻(AF)。浙江螺旋式熔斷器自然空氣冷卻時(shí),變壓器可在額定容量下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行;強(qiáng)迫空氣冷卻時(shí),變壓器輸出容量可提高50%。
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