針對感性負(fù)載高壓設(shè)備一次元件選型及采取的措施
摘 要:本文論述了感性負(fù)載設(shè)備一般采取的措施,及如何對一次元件進行選型。
關(guān)鍵詞:感性負(fù)載;措施;一次電器元件
在輸配電系統(tǒng)中,高壓線路負(fù)載為感性的設(shè)備愈來愈多,因此針對感性負(fù)載設(shè)備的高壓開關(guān)設(shè)備,如何進行一次電器元件選型和配置就顯得尤為重要。
本文重點針對感性負(fù)載設(shè)備在一次電器元件選型方面及感性負(fù)載設(shè)備保護所采取的措施方面進行論述,寫出拙見,僅供同行參考,并請指正。
1何謂感性負(fù)載
通常情況下,一般把負(fù)載帶電感參數(shù)的負(fù)載,即符合電壓超前電流特性的負(fù)載稱為感性負(fù)載。感性負(fù)載在啟動時需要一個比維持正常運轉(zhuǎn)所需電流大得多(大約在3~7倍)的啟動電流。
此外,配電室運行經(jīng)驗證明:切斷感性負(fù)載(變壓器,并聯(lián)電抗器,消弧線圈,電弧爐等)產(chǎn)生過電壓原因是由于斷路器的熄弧能力太強,強制切斷感性負(fù)載時激磁電流引起的。因為具有很強熄弧能力的斷路器,當(dāng)其切斷只有很小數(shù)值感性負(fù)載激磁電流時,有可能使電弧不在電流通過工頻零點時熄滅,而可能是在電流的某一瞬時,被斷路器強迫切斷。此時由于激磁電流由某一瞬時值突然降到零的急劇變化,在感性負(fù)載上就會感應(yīng)出很高的過電壓(通常稱做操作過電壓)。這種過電壓的峰值會遠遠大于高壓交流電器設(shè)備所能承受的電壓值,所以很容易引起高壓交流電器設(shè)備的瞬時超載,影響整個電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全。所以感性負(fù)載的操作過電壓不可忽視。
2保護措施選用
①真空滅弧室的選用:針對電弧爐等感性負(fù)載無專用滅弧室,常規(guī)采用普通滅弧室外包硅膠,增大外爬距或加長瓷殼的長度,減小中間屏蔽筒的外露部分,改變和優(yōu)化電場分布,使得外絕緣能力加強。或直接選用加大外爬距的真空滅弧室,如西門子35KV滅弧室本身具有大爬距,無需外包硅膠。
②通過降低開斷能力,減小了分?jǐn)噙^程的載流值,大幅減小了分閘載流過電壓,常規(guī)選用開斷較小的真空滅弧室。
③斷路器的選用:可選用適于頻繁操作的永磁機構(gòu)斷路器,采用微機設(shè)計控制器,利用相關(guān)控制技術(shù),調(diào)節(jié)永磁機構(gòu)線圈驅(qū)動功率,以獲得斷路器最佳分、合閘曲線,大幅降低了機械碰撞,極大的提高了機械構(gòu)件(包括滅弧室波紋管)的壽命。也免除了操作過程中,動靜導(dǎo)電桿因機械碰撞而累積的機械形變及所造成的超行程、開距變化,使得用戶無需調(diào)整他們。也可選用性能穩(wěn)定,使用可靠的六氟化硫斷路器(SF6),因為該斷路具有如下優(yōu)點:有優(yōu)越的開斷性能,且開斷特性平滑,過電壓極低,并且六氟化硫沖氣的滅弧室在極柱中密封,使用期內(nèi)能做到免維護。例如ABB的HD4-40.5六氟化硫斷路器,就特別適用于開斷感性負(fù)載,但該斷路器價格偏高,多數(shù)用戶從價格方面考慮,大都不愿意采用它。
④過電壓保護器的選用:提高避雷器的額定電壓,例如:Y5WZl—42/134變?yōu)镠Y5WR3—54/134避雷器的額定電壓由42kV提高到54kV,加強避雷器的外絕緣;另外,可選用避雷器和阻容吸收器一體的復(fù)合型過電壓保護器,因為避雷器能有效地保護雷電引起的雷擊過電壓,它以防為主,通過限幅控制過電壓的倍數(shù),但不能改變操作過電壓的振蕩頻率即過電壓的梯度。阻容吸收裝置在出現(xiàn)操作過電壓時,將其中的電容中接入系統(tǒng),增加了系統(tǒng)中的電容量,將使操作過電壓的幅值和頻率大為降低,從而起到保護設(shè)備的作用。但有一個問題就是阻容吸收裝置中的電容在發(fā)生單相接地時會增加系統(tǒng)的電容電流。兩種過電壓保護裝置的保護范圍和性質(zhì)不同,對這兩種保護裝置的選用不能簡單地認(rèn)為只取其中的一樣就能滿足要求,本人認(rèn)為在高壓系統(tǒng)的過電壓保護這一環(huán)節(jié),避雷器和阻容吸收裝置缺一不可。
⑤加裝濾波器。電弧爐煉鋼所產(chǎn)生的諧波是工業(yè)應(yīng)用中比較嚴(yán)重的諧波源之一,其中以2次、3次諧波較為嚴(yán)重,其他還有4次、5次、6次和7次。因此,對于大容量電弧爐在供電系統(tǒng)中一般裝濾波裝置。用得較多的是上述各次諧波的單調(diào)諧濾波器,亦即利用RLC電路串聯(lián)諧振的原理,將電容、電感和電阻串聯(lián),三相采用星形接線(也町以采用三角形接線),一般電抗器和電阻器接在電容器之后。對于所要濾波的某次諧波而言,該濾波器的電容、電感處于諧振狀態(tài),其綜合電抗接近為零,這時的總阻抗決定于電阻值。亦即,對于所要濾波的某次諧波而言.濾波器的電容、電感串聯(lián)支路處于短路狀態(tài),使該次諧波電流完全流入該支路,避免諧波電流流人電源系統(tǒng),同時電限制了諧波電壓。電弧爐煉鋼安裝濾波裝置,不僅可以防止諧波污染電力系統(tǒng),而且濾波器中串聯(lián)的大容量電容器也可以起到無功補償?shù)淖饔谩S捎跒V波器中串聯(lián)了大容量電容器,對于基頻而言,濾波回路的綜合電抗呈容性。而且電弧爐煉鋼濾波裝置的操作也較為頻繁,因此,斷開濾波器時可能出現(xiàn)的開關(guān)電弧重燃,過電壓特別引起重視。
當(dāng)然針對感性負(fù)載設(shè)備所采取的措施及選型還有其它,以上僅僅是本人在工作過程中的一點積累,僅供同行參考。
3結(jié)語
近幾年,國家拉動內(nèi)需,加大基礎(chǔ)建設(shè)投入,對農(nóng)村和城市電網(wǎng)實施改造,帶有感性負(fù)載的設(shè)備越來越多,我們需要不斷學(xué)習(xí),并借鑒國外大公司先進經(jīng)驗,為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
參考文獻:
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責(zé)任編輯:電力交易小郭
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