電壓互感器是電力系統(tǒng)中供檢測(cè)和保護(hù)用的重要設(shè)備,它有如下重要作用:(⑴將系統(tǒng)高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓(100v),為表面、保護(hù)供應(yīng)必要的電壓;(2)與檢測(cè)表面相配合,檢測(cè)線路的相電壓與線電壓;與繼電保護(hù)設(shè)備相配合,對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行過(guò)電壓、單相接地保護(hù)等。
1、電壓互感器的作用
電壓互感器是電力系統(tǒng)中供檢測(cè)和保護(hù)用的重要設(shè)備,它有如下重要作用:
1.1將系統(tǒng)高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓(10Ov) ,為表面﹑保護(hù)供應(yīng)必要的電壓。
1.2與檢測(cè)表面相配合,檢測(cè)線路的相電壓與線電壓;與繼電保護(hù)設(shè)備相配合,對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行過(guò)電壓,單相接地保護(hù)。
1.3隔絕一次設(shè)備與二次設(shè)備,保護(hù)人身和設(shè)備的安全。正由于電壓互感器有這么重要的作用,為其加裝相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備(高壓熔斷器)顯得尤為必要。高壓熔斷器既經(jīng)濟(jì)又能滿意必定的可靠性,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略,易于保護(hù)檢修,在35kv及以下系統(tǒng)中運(yùn)用廣泛。
電壓互感器一般經(jīng)隔絕開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器接入高壓電網(wǎng)。在110kv及以上的系統(tǒng)中,由于相應(yīng)的電壓互感器選用單相串級(jí)絕緣,絕緣裕度大,并且這種系統(tǒng)多為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng),每相設(shè)備不能長(zhǎng)時(shí)間接受線電壓,也不允許接地,所以110kv及以上系統(tǒng)中的電壓互感器一次側(cè)不裝熔斷器,而通過(guò)隔絕開(kāi)關(guān)直接與電網(wǎng)相連; 38Ov及以下配電系統(tǒng),由于高壓熔斷器完全可滿意系統(tǒng)工作要求,電壓互感器可以直接與電網(wǎng)相連接,而不用隔絕開(kāi)關(guān)。
在我局設(shè)計(jì)施工的電網(wǎng)中, 35kv系統(tǒng)有著無(wú)足輕重的位置,但其電壓互感器的高壓熔斷器常常會(huì)發(fā)生熔斷,并且替換起來(lái)很費(fèi)事,適當(dāng)浪費(fèi)時(shí)間,增加了事故隱患,亟待改進(jìn)。本文就以35kv電壓互感器的高壓熔斷器作評(píng)論,并提出改進(jìn)方案。
2.電壓互感器問(wèn)題剖析
2.1電壓互感器的高壓熔斷器保護(hù)規(guī)劃為:電壓互感器內(nèi)部故障(相間.匝間短路等)或電壓互感器與電網(wǎng)連接線的短路故障。
當(dāng)電壓互感器內(nèi)部故障或與電網(wǎng)連接線發(fā)生短路時(shí),高壓熔斷器熔斷,堵截故障點(diǎn)或?qū)㈦妷夯ジ衅髋c故障源隔絕,然后縮小故障規(guī)劃,保護(hù)設(shè)備的安全。可是高壓熔斷器不是用來(lái)保護(hù)電壓互感器過(guò)載的,過(guò)載時(shí)間稍長(zhǎng),電壓互感器就會(huì)過(guò)熱、冒煙,乃至起火,然后引起內(nèi)部故障;并且由于高壓熔斷器活絡(luò)度的原因,有時(shí)電壓互感器內(nèi)部故障,高壓熔斷器卻不用定熔斷。我們有必要趕快停用故障電壓互感器,如果高壓熔斷器不帶限流電阻或限流電阻不合格,就不能用隔絕開(kāi)關(guān)直接擺開(kāi)故障電壓互感器,即使限流電阻合格,為保險(xiǎn)起見(jiàn)也不能直接擺開(kāi)，由于隔絕開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器沒(méi)有滅弧設(shè)備,簡(jiǎn)略引起母線短路,導(dǎo)致事故擴(kuò)展及設(shè)備損壞或人身事故,有必要通過(guò)倒換工作辦法,用上級(jí)斷路器隔絕故障。
關(guān)于雙母線接線辦法,可將所帶負(fù)荷倒至另一條母線上，用母聯(lián)開(kāi)關(guān)隔絕故障電壓互感器;關(guān)于我們常用的單母線分段接線辦法,有必要將該段母線所帶負(fù)荷悉數(shù)轉(zhuǎn)移或停電,用電源斷路器隔絕故障電壓互感器和該段母線,再恢復(fù)其它正常供電。這樣的操作凌亂,晦氣于快速隔絕故障,且或許影響部分用戶的正常供電。
如果電壓互感器的高壓熔斷器有滿足的活絡(luò)度,在電壓互感器內(nèi)部故障時(shí),當(dāng)即熔斷,隔絕故障點(diǎn),就可用隔絕開(kāi)關(guān)直接擺開(kāi)故障電壓互感器,而不用通過(guò)倒換工作辦法那樣的凌亂操作。這兒的關(guān)鍵在于高壓熔斷器的熔體(絲) ,它是熔斷器的核心部件,運(yùn)用它在電流熱作用下來(lái)熔化,斷開(kāi)故障電路。
我們常用的熔絲為鎳鉻合金,熔絲的直徑為0.13mm,做成螺旋形,總阻值為315Q ,額定電流為0.5A,關(guān)于熔體,要求有下列的性質(zhì):熔點(diǎn)低,導(dǎo)電性好,不易氧化,便于加工。
熔體的資料一般有銅.鎳鉻合金.鉛.錫等,關(guān)于35kv系統(tǒng)的電壓互感器,要求熔斷器具有較大的斷流才干,常用銅或鎳鉻合金,它們的電阻率小,熱傳導(dǎo)快,截面面積也很小,斷流發(fā)生的金屬蒸氣也少,易于滅弧。但缺陷是熔化溫度高,長(zhǎng)時(shí)間工作中或許到達(dá)較高的溫度而不熔斷,一起要使其快速熔斷,有必要流過(guò)較大的電流,否則會(huì)延伸熔斷時(shí)間,這樣對(duì)被保護(hù)的電壓互感器晦氣。
2.2在電壓互感器的正常工作中,其內(nèi)部故障的幾率很小。而高壓熔斷器之所以常常熔斷,是由于電壓互感器的諧振。當(dāng)系統(tǒng)工作辦法發(fā)生某種變化時(shí),電壓互感器的鐵芯飽滿,感抗和對(duì)地容抗相等或近似相等,發(fā)生較大的電流,導(dǎo)致熔斷器熔斷,這時(shí)有必要停運(yùn)電壓互感器,替換熔斷器。
我們現(xiàn)在大多用的是裝有防雨罩的充填石英砂的瓷管熔斷器,熔斷器裝在防雨罩中,兩頭各用四個(gè)螺絲固定,替換時(shí)，有必要將兩頭的螺絲擰開(kāi),一手拿鉗子固定螺母,一手拿起子擰螺絲,由于高空作業(yè),著力的地方很少,這樣的操作既費(fèi)時(shí)吃力,又很風(fēng)險(xiǎn)。側(cè)蓋及螺絲用一般的熟鐵制做,長(zhǎng)時(shí)間日曬雨淋，很簡(jiǎn)略生銹變形。螺絲擰開(kāi)后,固定鐵環(huán)由于受力不均,簡(jiǎn)略卡滯,很難取下。特別是遇到特別氣候,不得不延期替換,減少了計(jì)量和保護(hù)的可靠性。
3、方案改進(jìn)
3.1通過(guò)剖析,我們運(yùn)用金屬學(xué)中的“冶金效應(yīng)"選用以下的方案:
在鎳鉻絲上焊以鉛錫合金的小球,鉛錫球兩頭的鎳鉻絲不連貫,鉛錫球的距離及巨細(xì)由生產(chǎn)工藝和實(shí)際需要決定。
這樣,我們就能充分運(yùn)用鎳鉻絲的長(zhǎng)處,又能運(yùn)用鉛錫合金的長(zhǎng)處打敗其缺陷,下降熔體的熔化溫度,使熔斷器更加活絡(luò)和完善。
3.2為打敗以上缺陷,我們可選用轉(zhuǎn)軸式代替螺絲固定式。固定軸選用螺絲(也可運(yùn)用銷(xiāo)子),取消了螺母及固定鐵環(huán),螺絲的另一端直接擰在側(cè)蓋上。操作時(shí),只將一端的螺絲擰開(kāi),即可打開(kāi)側(cè)蓋。即使由于連接線的阻止無(wú)法取出熔斷器,可再將另一個(gè)螺絲擰開(kāi)即可,這樣最多也就擰開(kāi)兩個(gè)螺絲，并且只用一只手便可輕松完結(jié)。
為了打敗腐蝕,側(cè)蓋主體用鋼材,外面鍍防銹資料(鎳鉻合金等),螺絲選用不銹鋼。
4、總結(jié)
通過(guò)改進(jìn),增加了高壓熔斷器的靈活可靠性,下降了本錢(qián)，更加易于操作,為保證系統(tǒng)的安全工作創(chuàng)造了出色的條件。
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