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[技术交流] 消弧消谐过电压保护装置(消弧消谐柜)的缺陷

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发表于 2008-4-25 11:25:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
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。
 楼主| 发表于 2008-5-4 10:30:56 | 显示全部楼层

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。
发表于 2008-5-5 14:30:49 | 显示全部楼层
兄弟对这个很有研究啊,我也搞过一段时间消弧线圈,不过那时候刚毕业,研究的不深,只知道让干嘛就干嘛,学习了,谢谢
发表于 2008-5-7 21:48:47 | 显示全部楼层
我所在学校的老师搞消弧线圈很强的。cumt。
 楼主| 发表于 2008-6-25 00:18:28 | 显示全部楼层
做消弧消谐柜产品的企业,夸大消弧线圈不能在电缆线路消弧及只能补偿工频电容电流的缺陷,而却不知道消弧线圈改变零序阻抗,使X0/X1永远不会落在(-20,-1),单相接地工频电压升高在1.1倍以内。
而消弧消谐柜如果用于>30A的系统,X0/X1落在(-20,-1),单相接地工频过电压很高,将直接造成事故。
发表于 2008-6-27 12:29:13 | 显示全部楼层
楼主很辛苦。谢谢上传啊
发表于 2009-2-12 20:30:49 | 显示全部楼层
学习了,谢谢分享
 楼主| 发表于 2009-2-13 11:21:06 | 显示全部楼层
故障判相无法做到100%
中压系统,由于单相接地可以运行2小时,判断故障相是作为判断故障的辅助方法,理论上没有100%准确率的判断方法,存在判相错误的可能性,即使判断错误不会造成任何危害。
但是,故障相接地消弧方法,必须要求故障相判断100%,否则就会造成相间短路,短路电流很大,消弧柜保护高压熔丝正确开断,系统失去消弧保护甚至造成事故;消弧柜保护高压熔丝不能正确开断,母线段进线开关必须跳闸,造成系统整个母线段停电。
消弧柜一旦判相错误,无论其保护高压熔丝是否能正确动作,都会造成事故。
发表于 2009-2-15 15:12:22 | 显示全部楼层
谢谢楼主的讲解,那么在什么情况下才能使消弧消谐装置能够真正的保护电力系统哪?能不能再讲解一下,谢谢!
发表于 2009-2-15 15:13:03 | 显示全部楼层
谢谢楼主的讲解,那么在什么情况下才能使消弧消谐装置能够真正的保护电力系统哪?能不能再讲解一下,谢谢!
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