跌落式高壓熔斷器原理

發布時間： 2013-01-29　　點擊次數： 1960次

            1.1鐵磁諧振產生的原理
    在中性點不接地系統中，正常運行時，由于三相對稱，電壓互感器的勵磁阻抗很大，大于系統對地電容，即X,?Xc，兩者并聯后為一等值電容，系統網絡的對地阻抗呈現容性，電網中性點的位移基本接近于零。但會對系統產生擾動，如:單相金屬性接地，使健全相的電壓突然升高至線電壓;單相弧光接地，由于雷擊或其他原因，產生很大的涌流;當電壓互感器突然合閘時，其一相或兩相繞組內出現巨大的涌流;電壓互感器的高壓熔絲不對稱故障等。由上所述，在中性點不接地系統中，當系統單相接地消失后，有可能使系統對地電容與電壓互感器高壓側電感在相匹配的情況下，發生鐵磁諧振，鐵磁諧振中的高次諧波諧振，其電流較小，不足使熔絲熔斷，而基波和分次諧波諧振時，其電流較大，高壓熔斷器在一定條件下會導致熔絲熔斷。總之，系統的某些干擾都可使電壓互感器三相鐵芯出現不同程度的飽和，系統中性點就有較大的位移，位移電壓可以是工頻，也可以是諧波頻率（分頻、高頻），飽和后的電壓互感器勵磁電感變小，系統網絡對地阻抗趨于感性，此時若系統網絡的對地電感與對地電容相匹配，就形成三相或單相共振回路，可激發各種鐵磁諧振過電壓。
    鐵磁諧振過電壓分為工頻、分頻和高頻諧振過電壓，常見的為工頻和分頻諧振。當導線對地分布電容的容抗xc與電壓互感器并聯運行的綜合電感的感抗值X,的比值XC/X,』較小時，此時電壓互感器的激磁電感很大，回路的自振頻率很低，產生分頻諧振;當導線對地分布電容的容抗xc與電壓互感器并聯運行的綜合電感的感抗值X,的比值Xo/X,』較大時，電壓互感器的鐵芯激磁特性容易飽和時或系統中有多臺電壓互感器、并聯電感值較小、回路自振頻率較高，則產生高頻諧振;當XrfX:的比值在分頻和高頻之間時，接近50Hz為工頻諧振。1.2鐵磁諧振過電壓的危害及現象高壓穿墻套管
    工頻和高頻鐵磁諧振過電壓的幅值一般較高，可達額定值的3倍以上，起始暫態過程中的電壓幅值可能更高，危及電氣設備的絕緣結構。諧振過電壓，其幅值高、作用時間長，除能引起配電變壓器的燒損外，往往造成電壓互感器高壓熔絲熔斷，或互感器燒損事故。這是因為當配電變壓器單相接地諧振過電壓形成后，因電網的電源中性點不接地，電源A,B,C三相的線電壓值不變，但電網中性點將發生位移，非故障相對地電位升高。變電所內的10kV母線電壓互感器為監視電網是否發生單相接地，三個單相電壓互感器的中性點聯結以后，再經刀閘接地或直接接地，因此，加在電壓互感器相繞組上的電壓值因產生諧振過電壓而升高。當電壓值超過電壓互感器勵磁特性曲線的拐點時，高壓負荷開關該電壓互感器的勵磁電流就驟然增大，導致電壓互感器熔絲熔斷。若配電變壓器的單相接地諧振過電壓進一步發展成電壓互感器的飽和過電壓，此時電網過電壓就變得更為復雜。電網中性點位移產生的畸變更為嚴重時，會越出相量圖的電壓三角形之外，母線對地電壓升高。不僅單相，就是兩相或三相都有可能升高，還能迅速發展成為10kV母線短路。
1.3防止鐵磁諧振的措施
    在電力系統中，消除鐵磁諧振的措施主要有以下幾種方法:選用勵磁特性較好的電壓互感器或使用電容式電壓互感器;增大對地電容，破壞諧振條件;在零序回路加阻尼電阻，阻尼電阻宜選擇抗高溫性能優良的不銹鋼帶電阻。當系統發生單相接地故障時，應盡快將阻尼電阻短接，否則就會降低消弧線圈的出力或燒毀阻尼電阻;當系統恢復正常時，應確保阻尼電阻短接觸點斷開，使阻尼電阻正常串接在消弧線圈回路中，否則系統有可能因失去阻尼而出現諧振過電壓。即在一次繞組中性點或開口三角繞組處加裝消諧器或非線性電阻。
2低頻飽和電流可引起熔絲熔斷

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