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微机型消弧消谐装置使用误区

发布日期:2016-04-07 14:37 浏览次数:
简介:电力供电系统或者说在电力供电电网上,过电压现象十分普遍。如果没有防范措施,随时都可能发生,也随时都可以发现。消弧装置能很好的消除弧光接地和过电压故障,但其使用中有误区,过电压监控抑制柜配合消弧装置的使用能起到更好的作用。
 
关键词:中低压电网 过电压 消弧装置 过电压监控抑制柜 
 
****节  微机型消弧、消谐及PT柜的使用
 
微机型消弧、消谐及PT柜(以下简称消弧柜)广泛使用在石油、化工、钢铁、煤矿和水泥等行业。使用快速真空接触器将故障相直接接地,即把非金属接地转换为金属接地。由于金属接地,原故障点的弧光电流燃烧的危害不存在了,也无须补偿;由于金属接地,故障相的杂散电容Cc被短路不再充放电,高频电流也不会产生;由于金属接地,故障相电压恒为零,健全相的相电压变为线电压。我国现电力运行规程中允许不接地系统单相接地运行,所有变压器、电动机、开关柜、电缆等电气设备都要求满足在线电压下长期运行,设备绝缘应没有问题。虽然供电方一相电位为零,另两相电位为线电压,但三相之间的电压仍为线电压,而受电方的各种电器中性点都是不接地的,它们得到的三相线电压不变,仅仅是电位发生了改变,丝毫不影响正常运转。
 
以下是消弧柜在使用过程中存在的几种误区
一.           厂内拥有独自进线的总降压变
该图是一个典型的大中型工厂供电系统简图。高压配电所有两条高压的电源进线,分别接在厂总降压站两个主变压器上,电源经过T1、T2变压器分送到各车间变电所。这两段母线间各装有一个分段柜和隔离柜,在任一条电源进线发生故障和检修而被切除后,可以利用分段断路器和分段隔离开关的闭合来恢复对整个配电所(特别是其重要负荷)的供电。
此独立使用的配电所共配备了四台消弧柜:I号消弧柜与III号消弧柜以及II号消弧柜与IV号消弧柜处在同电压等级,同分段的配电系统中。以I段、III段系统为例讨论下消弧柜的使用误区。
1、   往往在设计下一级配电站时也使用消弧柜,以利用其良好的消弧消谐功能来消除弧光过电压对设备和线路的影响。从上图中可以看到在同一电压等级的独立配电系统中拥有了两台消弧柜,有的系统甚至安装了更多。如此之多的消弧柜在运行过程中会造成潜在的危险。
消弧柜通过实时采集PT电压信号来判断系统的三相电压母线是否正常运行。
分列运行时如果在I段电缆绝缘薄弱点有间隙性不稳定弧光接地产生,处在同一系统中III段的电压互感器都会检测出电压的变化,同时消弧消谐控制器同样采集到电压变化,造成各个消弧柜都有动作的可能性;并列运行时如果I段电缆绝缘薄弱点有间隙性不稳定弧光接地产生,处在同一系统中II段、III段和IV段的电压互感器都会检测出电压的变化,同时消弧消谐控制器也同样采集到电压变化,各个消弧柜也都有动作的可能性,即消弧装置动作的随机性、无选择性。
往往一个配电站下的电缆发生弧光接地,别的配电站的消弧柜会先动作。不论离故障点远近的消弧柜,只要有一台消弧柜动作后,运行人员不太方便确定故障点的具体位置,不利于检修,甚至会导致停上一级的电。
 
如果有的消弧柜判断出错,会造成相间短路,使事故扩大化,造成更大的损失。
 
2、   有的厂家会在设计时建议安装小电流选线装置,选择接地故障线路是否为本段母线的馈出回路做依据来闭锁消弧柜,以便做到有选择性动作,不越级动作。使得设备一次性投入加大,但是选线装置只有60%~70%的选择正确率,这样给系统留下了一个潜在的危险。
 
二.           多个用户单位共用同一总降压变电站
 
上图是一个典型的通过供电局变电所配电给多个用电单位系统。用电单位可能有造纸厂、钢厂或者化工厂等等,他们在自己厂内变电所都安装了消弧柜。
 
我们可以看出,如果在造纸厂内的线路出现间隙性弧光接地时,造纸厂内的消弧柜可能动作PT,钢厂和化工厂以及总降压站的消弧柜都有可能动作,都会使不稳定的弧光过接地变成稳定的金属接地,出现了一个人为的直接接地点。供电公司会根据接地点在哪个用户变电站内责令其整改甚至拉闸停电,造成非责任单位的生产损失。
 
同时也不排除消弧柜之间误判,造成相间短路,使故障扩大化,甚至整个区域的停电,造成更大的用户生产损失。
 
综上两点可以发现消弧柜在发生单相弧光接地过电压时动作不具有选择性,而且退出也随机。投入巨大的人力和物力,无法找到故障点的具体位置,消弧柜也失去了其本来的作用。
 
消弧柜通过单相金属接地来消除弧光接地故障,但在故障消除后,系统电容电流会瞬间对PT冲击,造成PT饱和,伴随着铁磁谐振的发生,造成系统再次谐振过电压,这样PT的抗饱和能力要求提高至2.5-3.5倍,普通的1.9倍已不能满足。
 
下面介绍一种保护装置,SYG型过电压监控抑制柜(山川电力),来配合消弧柜的使用,系统的过压保护设备的配备更具合理性.
 
第二节 过电压监控抑制柜的使用 
 
过电压监控抑制柜(SYG)采用了本公司的瞬悬浮技术,当系统出现铁磁谐振、单相接地故障消除后三相电压开始恢复平衡时,智能接地开关瞬时动作,有效抑制系统过电压,大大减少系统电容电流对PT的冲击,减少造成PT烧损、熔断器熔断的问题。
 
以下对两种典型的的用电方式来分别阐述过电压抑制柜的使用
 
一、           厂内拥有独立进线的总降压变
 
该图是一个典型的大中型工厂供电系统简图。高压配电所有两条高压电源进线,分别接在厂总降压站两个降压变压器上,电能经过高压变压器变压后分别送到各车间变电所。我们在I、II段母线上分别装上一台消弧柜,正常分段运行时两台消弧柜都投入运行。当两段母线需要并列运行时,母联柜断路器合闸后其中一台消弧柜消弧功能自动退出,这样保证两段并列运行时只有一台消弧柜的消弧功能投入运行;当母线分列运行时,退出消弧柜的消弧功能自动投入运行,做到具有自动投切功能。
 
在下级变电站中分别安装过电压监控抑制柜,该装置正常运行时,实时在线监控A、B、C三相电压、PT开口三角电压,以及各馈出回路零序电流。一旦系统发生PT断线、过电压、低电压、失压、谐振、接地(弧光接地、金属接地),该装置能快速准确的判断故障情况,显示故障类别,输出相应的开关量接点信号,相关装置动作并报警。当系统内发生单相弧光接地故障时,总降压的两台消弧柜有一台动作,弧光消除,当系统恢复时,其厂内过电压监控抑制柜(简称SYG)动作,原先串在PT一次中性点接地端中闭合的单相智能瞬时开关动作,经过短暂的动作时间断开了系统电容电流通过PI一次中性点的电流通路。随后单相智能瞬时开关马上恢复,重新投入正常的运行过程中,不影响别的用电车间的正常生产。不但消除了在各个用电车间分别装设消弧柜带来的动作无选择性和退出的不固定性,而且与上级变电站消弧柜在运行中不存在冲突的问题,也减少了运行人员不必要的劳动。
 
本装置还配带监控仪的尖峰过电压吸收装置,它能有效抑制雷电过电压和其他过电压的尖峰,缓和过电压坡头的陡度,并能够吸收大量的能量。 
 
二、  多个用户单位共用同一降压变电站
 
 
上图是一个典型的通过供电局变电所配电给多个用电单位,用电单位可能有造纸厂、钢厂或者化工厂等等,在供电局总降压站中安装了消弧柜,起到检测整个系统的过电压和消除弧光的作用,在下级各个用电单位安装过电压监控抑制柜。
 
各个用电单位在自己的变电站中分别安装过电压监控抑制柜,该装置正常运行时,实时在线监控A、B、C三相电压、PT开口三角电压,以及各馈出回路零序电流,一旦系统发生PT断线、过电压、低电压、失压、谐振、接地(弧光接地、金属接地),装置能快速准确的判断故障情况,显示故障类别,输出相应的开关量接点信号,相关装置动作并报警。其与总降压站内消弧柜在运行中不存在冲突的问题。以造纸厂内出现弧光过电压为例来展现过电压抑制柜应用的优越性。当造纸厂内发生单相弧光接地故障时,应该由上一级的消弧柜动作,故障解除后,三台过电压监控抑制柜(SYG)动作,原先串在PT一次中性点接地端中闭合的单相智能瞬时开关动作,经过短暂的动作时间,断开了系统对地电容电流通过PT一次中性点的电流通路。随后单相智能瞬时开关马上恢复,重新投入正常的运行过程中,不影响别的用电单位的正常生产。