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消弧消谐过电压保护装置(消弧消谐柜)的缺陷

时间:2012-05-21 06:36 来源:未知 作者:编辑部

【摘要】1、只能用于线路消......

1、只能用于线路消弧。
只能用于电容电流﹤30A的系统线路消弧,工频过电压小于线电压的1.1倍;暂态过电压是相电压的3.5倍。 电容电流﹥30A不能使用故障相接地消弧方法。
2、不能用于电容电流﹥30A的系统。
电容电流﹥30A的系统X0/X1会落在(-20,-1)之间,单相金属性接地,健全相工频电压也会很高,系统无法承受。
3、直配高压电机的变电所不能使用
一旦电机绕组发生单相接地,消弧装置动作短接一部分电源,短路电流可达几千安乃至几十千安,烧坏电机定子槽烧坏电机。
4、小容量变压器的变电所不能使用
如果变压器绕组发生单相接地,故障相接地消弧方法动作后等于短接一部分电源,短路电流可达几千安乃至几十千安,烧坏变压器绝缘造成事故,本来油变压器拉弧可自愈不会造成事故,烧坏电机绝缘和定子槽造成电机报废。特别是小容量的10KV/0.38的变压器,只有后备瓦斯保护,一旦绕组发生单相接地,消弧动作短接一部分电源,微机保护又不会动作,只有瓦斯保护动作时间很长会造成很大的事故。因此故障相接地消弧方法只能用于线路消弧,但是线路总是与变压器或电机相连接。
5、退出消弧时可能引发PT铁磁谐振。退出消弧时刻系统对地电容储存的电荷只能通过PT泄放,可能引发PT谐振。
6、100ms以上时间才能实现消弧,数据采集要10ms以上,判断运算及中间继电器响应时间20ms以上,接触器动作合闸时间80ms以上,因此100ms以上时间才能实施消弧,而不是其说明书上的30ms,30ms是给接触器合闸信号的时间。
7、影响系统运行方式,故障相接地消弧方法消弧时是一种病态运行状态。
8、主要是消弧功能,其过电压保护是避雷器,消谐是在PT开口加装小电阻。
9、有树障的架空线路不能使用,假如树枝接触A相而故障消弧消谐柜动作将A相接地,当风再一吹树枝接触B相就会发生相间短路,消弧消谐柜不仅不能消弧还会造成停电。

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为什么消弧消谐装置不能用于电容电流大于30A的系统
如图1,k =Xo/X1(零序阻抗/正序阻抗)如落在(-20,-1)之间,单相接地故障会产生很高的工频过电压,k值越靠近-2工频过电压值就越高,k=-2时出现工频谐振,线路上各点电压趋于无穷大。
图1
Xo实际中不能精确计算,无法验算k∈(-20,-1)。在供电系统设计时,系统中感性元件的阻抗容易计算,但系统对地容抗很难计算,这主要是设备安装的位置、线路敷设的路径及高度、海拔高度、气候环境、空气的湿度、环境污染程度等都影响着系统对地的电容值。一方面不能精确计算k值,另一方面即使设计时计算参数匹配合理,而现场实际参数匹配也不能保证合理。
资料1的P302:“当线路长度在250km以内,相应的k﹤-20,即非故障相对地电压会升高接近运行线电压Ue的1.1倍”,10kV系统250km以内架空线路对应的电容电流为8.14A,10kV电缆线路8km以内的系统,天然满足k﹤-20,系统发生单相接地工频电压的升高是1.1倍,系统是安全的。k=-3,-4,-5,-6对应的工频电压升高值是4.58,3.12,2.64,2.41。
而为什么规程规定6~10kV系统(针对架空线路)电容电流﹥30A采取消弧措施?30A以下电容电流时,单相接地工频电压的升高还在系统可承受的范围内,架空线路绝缘子高250mm且具有自熄弧能力。但当电容电流大于30A时,k值很靠近-2,单相接地即使金属性接地工频电压的升高值很高,系统无法承受,必须采取措施,消弧线圈可以使Xo/X1要么过补等于+∞,要么欠补等于-∞,使单相接地工频电压的升高值在安全范围内,这才是消弧线圈在系统中广泛使用的原因。只谈消弧线圈的消弧过程是个误区,消弧线圈不能在电缆中消弧,但会使单相接地工频过电压小于1.1倍线电压。

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消弧柜厂家如何解决消弧柜的缺陷
熔断器经常爆炸,造成用户很大损失。
现在消弧柜厂开始开发所谓的单相真空断路器,取代高压熔断器+真空接触器这种结构,来解决由于判相错误造成相间短路熔断器爆炸的问题,理由是判相错误造成相间短路后真空断路器能够开断,这样就不会造成爆炸。
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使用单相真空断路器仍然不能解决以下问题:
1、不能解决误判故障相。
  2、判相错误后,真空断路器打开,系统失去消弧保护功能,单相弧光接地依然存在,依然会故障发展成事故。
  3、末端变电所(供电客户端)、开闭所依然不能使用。
  4、高压电动机绕组发生单相弧光接地,消弧柜动作依然短接一部分绕组,烧坏高压电动机。
  5、变压器绕组发生单相弧光接地,消弧柜动作依然短接一部分绕组,烧坏变压器。
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www.pw0.cn故障相接地消弧装置不能100%判相的原因分析
在单相弧光接地时:
燃弧期间,对于故障相微机采样的是故障相接地电压,对于健全相微机采样的是线电压;
熄弧期间,对于故障相微机采样的是故障相电压,对于健全相微机采样的是本相电压;
对于单相弧光接地,只有故障相接地发生在最大时刻,这一点上,燃弧才=10ms,其它任何一个时刻发生单相接地燃弧时间都<10ms。
因此,微机在10ms时间段内采样的交流信号是幅值、相位不同的两个交流信号,而微机计算按照是一个交流信号处理运算,得出的结果肯定错误。消弧控制器根本无法100%准确判断故障相。
而对于单相金属性接地,消弧控制器则可以100%判断故障相
这是因为单相金属性接地没有熄弧、燃弧的过程,微机采样是一个交流信号。

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消弧消谐柜的一些相关知识:

说法一:

消弧指一次消弧,当系统发生非金属性接地(弧光接地)时,将引起另外两相电压升高,最高可达3.5Un,威胁其他电气设备运行。此时消弧控制器将接地相的真空接触器接通,使接地相直接与大地接通,即将弧光接地转化为金属性接地,可以将过电压限制在1.732Un,同时使电弧熄灭。消协是对二次回路消除谐波,主要是安装在PT二次回路的大电阻吸收二次谐波。

说法二: