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变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行

2018-01-05 48页 doc 200KB 110阅读

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变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行 变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行 1、变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行? 答:变压器的空载试验是用来测量空载损耗的。空载损耗 主要是铁耗。铁耗的大小可以认为与负载的大小无关,即空载 时的损耗等于负载时的铁损耗,但这是指额定电压时的情况。 如果电压偏离额定值,由于变压器铁芯中的磁感应强度处在磁 化曲线的饱和段,空载损耗 和空载电流都会急剧变化,所以空 载试验应在额定电压下进行。 2、变压器负载损耗试验为什么最好在额定电流下进行? 答:变压器负载损耗试验的目的主要是测...
变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行
变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行 变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行 1、变压器空载试验为什么最好在额定电压下进行? 答:变压器的空载试验是用来测量空载损耗的。空载损耗 主要是铁耗。铁耗的大小可以认为与负载的大小无关,即空载 时的损耗等于负载时的铁损耗,但这是指额定电压时的情况。 如果电压偏离额定值,由于变压器铁芯中的磁感应强度处在磁 化曲线的饱和段,空载损耗 和空载电流都会急剧变化,所以空 载试验应在额定电压下进行。 2、变压器负载损耗试验为什么最好在额定电流下进行? 答:变压器负载损耗试验的目的主要是测量变压器负载损 耗和阻抗电压。变压器负载损耗的大小和流过绕组的电流的平 方成正比,如果流过绕组的电流不是额定电流,那么测得的 损 耗将会有较大误差。 3、阀式避雷器的作用和原理是什么? 答:阀式避雷器是用来保护发、变电设备的主要元件。在有较高幅值的雷电波侵入被保护装置时,避雷器中的间隙首先放电,限制了电气设备上的过电压幅值。在泄放雷电流的过程中,由于碳化硅阀片的非线性电阻值大大减小,又使避雷器上的残压限制在设备绝缘水平下。雷电波过后,放电间隙恢复碳化硅阀片非线性电阻值又大大增加,自动地将工频电流切断,保 护了电气设备。 4、ZnO避雷器有什么特点? 答:ZnO避雷器的阀片具有极为优异的非线性伏安特性,采用这种无间隙的避雷器后,其保护水平不受间隙放电特性的限制,使之仅取决于雷电和操作放电电压时的残压特性,而这个特性与常规碳化硅阀片相比,要好得多,这就相对提高了输变电设备的绝缘水平,从而有 可能使工程造价降低。 5、对变压器进行联结组别试验有何意义? 答:变压器联结组别必须相同是变压器并列运行的重要条件之一。若参加并列运行的变压器联结组别不一致,将出现不能允许的环流;同时由于运行,继电保护接线也必须知晓变压器的联结组别;联结组别是变压器的重要特性指标。因此在出厂、交接和绕组大修后都应测量 绕组的联结组别。 6、 测量工频交流耐压试验电压有几种方法? 测量工频交流耐压试验电压有如下几种方法: 答:(1)在试验变压器低压侧测量。对于一般瓷质绝缘、断路器、绝缘工具等,可测取试验变压器低压侧的电压,再通过电压比换算至高压侧电压。它只适用于负荷容量比电源容量小 得多、测量准确要求不高的情况。 (2)用电压互感器测量。将电压互感器的一次侧并接在被试品的两端头上,在其二次侧测量 电压,根据测得的电压和电压互感器的变压比计算出高压侧的电压。 (3)用高压静电电压测量。用高压静电电压表直接测量工频高压的有效值,这种形式的表 计多用于室内的测量。 (4)用铜球间隙测量。球间隙是测量工频高压的基本设备,其测量误差在3,的范围内。球隙测的是交流电压的峰值,如果所测电压为正弦波,则峰值除以?2即为有效值。 (5)用电容分压器或阻容分压器测量。由高压臂电容器C1与低压臂电容器C2串联组成的分压器, 用电压表测量C2上的电压U2,然后按分压比算出高压Ul。 、发电机为什么要做直流耐压试验并测泄漏电流? 7 答:在直流耐压的试验过程中,可以从电压和电流的对应关系中观察绝缘状态,大多数情况下,可以在绝缘尚未击穿之前就能发现缺陷,因直流电压是按照电阻分布的,因而对发电机 定子绕组做高压直流试验能比交流更有效地发现端部缺陷和 间隙性缺陷。 8、发电机的空载特性试验有什么意义?做发电机空载特性试验应注意哪些事项? 答:发电机的空载特性试验,也是发电机的基本试验项目。发电机空载特性是指发电机在额定转速下,定子绕组中电流为零时,绕组端电压Uo和转子激磁电流IL之间的关系曲线。发电机的空载特性试验就是实测这条特性曲线。从0到 1.3倍额定电压,一般取10,12点。在做发电机空载特性试验时应注意,发电机已处在运行状态,所以它的继电保护装置除强行激磁及自动电压调整装置外应全部投入运行。试验中三相线电压值应接近相等,相互之间的不对称应不大于3,,发电机的端电压超过额定值时,铁芯温度上升很快,所以此时应尽量缩短试验时间,在1.3倍额定电压下不得超过5min。试验中还应注意,当将激磁电流由大到小逐级递减或由小到大递升时,只能一个方向调节,中途不得有反方向来回升降。否则, 由于铁芯的磁滞现象,会影响测量的准确性。 9、变压器铁芯多点接地的主要原因及表现特征是什么? 答:统计资料表明,变压器铁芯多点接地故障在变压器总事故中占第三位,主要原因是变压器在现场装配及安装中不慎遗落金属异物,造成多点接地或铁轭与夹件短路、芯柱与夹件相 碰等。变压器铁芯多点接地故障的表现特征有: (1)铁芯局部过热,使铁芯损耗增加,甚至烧坏; (2)过热造成的温升,使变压器油分解,产生的气体溶解于油中,引起变压器油性能下降, 油中总烃大大超标; (3)油中气体不断增加并析出(电弧放电故障时,气体析出量较之更高、更快),可能导致气体继电器动作发信号甚;便变压器跳闸。在实践中,可以根据上述表现特征进行判断,其 中检测油中溶解气体色谱和空载损耗是判断变压器铁芯多点接地的重要依据。 10、保护间隙的工作原理是什么? 答:保护间隙是由一个带电极和一个接地极构成,两极之间相隔一定距离构成间隙。它平时并联在被保护设备旁,在过电压侵入时,间隙先行击穿,把雷电流引入大地,从而保护了 设备。 、简述测量球隙的工作原理。 11 答:空气在一定电场强度的作用下才能发生碰撞游离,均匀或稍不均匀电场下空气间隙的放电电压与间隙距离具有一定的关系,测量球隙就是利用间隙放电来进行电压测量的。测量球隙是由一对相同直径的金属球构成的,当球隙直径D大于球隙距离L时,球隙电场基本上属稍不均匀电场,用已知球隙在标准条件下的放电电压,乘以试验条件下的空气相对密度,便 可求出已知试验条件下相同球隙的放电电压。放电电压仅决定于球隙的距离。 12、为了对试验结果作出正确的分析,必须考虑哪几个方面的情况? 答:为了对试验结果作出正确的判断,必须考虑下列几个方面的情况: (1)把试验结果和有关标准的规定值相比较,符合标准要求的为合格,否则应查明原因,消除缺陷。但对那些标准中仅有参考值或未作规定的项目,不应作轻率的判断,而应参考其 他项目制造厂规定和历史状况进行状态分析; (2)和过去的试验记录进行比较,这是一个比较有效的判断方法。如试验结果与历年记录相比无显著变化,或者历史记录本身有逐渐的微小变化,说明情况正常;如果和历史记录 相比有突变,则应查明,找出故障加以排除; (3)对三相设备进行三相之间试验数据的对比,不应有显著的差异; (4)和同类设备的试验结果相对比,不应有显著差异; (5)试验条件的可比性,气象条件和试验条件等对试验的 影响。最后必须指出,各种试验项目对不同设备和不同故障的有效性和灵敏度是不同的,这一点对分析试验结果、排除 故障等具有重大意义。 13、简述应用串并联谐振原理进行交流耐压试验方法? 答:对于长电缆线路、电容器、大型发电机和变压器等电容量较大的被试品的交流耐压试验,需要较大容量的试验设备和电源,现场往往难以办到。在此情况下,可根据具体情况,分别采用串联、并联谐振或串并联谐振(也称串并联补偿)的方法解决试验设备容量不足的问题。 (1)串联谐振(电压谐振)法,当试验变压器的额定电压不能满足所需试验电压,但电流 能满足被试晶试验电流的情况下,可用串联谐振的方法来解决试验电压的不足。 (2)并联谐振(电流谐振)法,当试验变压器的额定电压能满足试验电压的要求,但电流达不到被试晶所需的试验电流时,可采用并联谐振对电流加以补偿,以解决试验电源容量不 足的问题。其原理接线如图C-3所示。 (3)串并联谐振法,除了以上的串联、并联谐振外,当试验变压器的额定电压和额定电 流都不能满足试验要求时,可同时运用串、并联谐振线路,亦称为串并联补偿法。 14、电流对人体的伤害程度与通电时间的长短有何关系? 答:通电时间愈长,引起心室颤动的危险也愈大。这是因为通电时间越长,人体电阻因出汗等原因而降低,导致通过人体的电流增加,触电的危险性也随之增加。此外,心脏每搏动一次,中间约有0.1,0.2s的时间对电流最为敏感。通电时间越长,与心脏最敏感瞬间重合的 可能性也就越大,危险性也就越大。 15、用双电压表法测量变压器绕组连接组别应注意什么? 答:用双电压表法测量变压器绕组连接组别应注意以下两点: (1)三相试验电压应基本上是平衡的(不平衡度不应超过2,,否则测量误差 过大,甚至造成无法判断绕组连接组别; (2)试验中所采用电压表要有足够的准确度,一般不应低于0.5级。 16、通过空载特性试验,可发现变压器的哪些缺陷? 答:通过空载试验可以发现变压器的以下缺陷: (1)硅钢片间绝缘不良。 (2)铁芯极间、片间局部短路烧损。 (3)穿心螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏,形成短路。 (4)磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大。 (5)铁芯多点接地。 (6)线圈有匝、层问短路或并联支路匝数不等,安匝不平衡等。 (7)误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。 17、通过负载特性试验,可发现变压器的哪些缺陷? 答:通过负载试验可以发现变压器的以下缺陷: (1)变压器各金属结构件(如电容环、压板、夹件等或油箱箱壁中,由于漏磁通所致的 附加损耗过大。 (2)油箱盖或套管法兰等的涡流损耗过大。 (3)其他附加损耗的增加。 (4)绕组的并绕导线有短路或错位。 18、电力变压器做负载试验时,多数从高压侧加电压;而空载试验时,又多数从低压侧加 电压,为什么? 答:负载试验是测量额定电流下的负载损耗和阻抗电压, 试验时,低压侧短路,高压侧加电压,试验电流为高压侧额定 电流,试验电流较小,现场容易做到,故负载试验一般都从高 压侧加电压。空载试验是测量额定电压下的空载损耗和空载电流,试验 时,高压侧开路,低压侧加压,试验电压是低压侧的额定电压,试验电压低,试验电流为额定电流百分之几或 干分之几 时,现场容易进行测量,故空载试验一般都从低压侧加电压。 19、高压套管电气性能方面应满足哪些要求? 答:高压套管在电气性能方面通常要满足: (1)长期工作电压下不发生有害的局部放电; (2)1rain工频耐压试验下不发生滑闪放电; (3)工频干试或冲击试验电压下不击穿; (4)防污性能良好。 20、对35kV以上多油断路器进行tgδ值测量,为什么要比测主变压器的tgδ更有诊断 意义? 答:当绝缘有局部缺陷或受潮时,这部分损耗将加大,整体的tgδ值也增大,这部分体积相对越大,就使总体积的tg8值增大越显著,所以,局部tgδ的变化对体积小的设备反应比较灵敏。多油断路器与变压器相比,体积小很多(即电容小),因此测多油断路器的tgδ值比测变压器的tgδ值更有诊断意义。 变压器空载试验 1、变压器空载试验的电源容量的选择: 保证电源波形失真不超过5,,试品的空载容量应在电源容量的50,以下;采用调压起加压,空载容量应小于调压器容量的50,;采用发电机组试验时,空载容量应小于发电机容量的25,。 2、空载试验是测量额定电压下的空载损耗和空载电流,试验时高压侧开路,低压侧加压,试验电压是低压侧的额定电压,试验电压低,试验电流为额定电流百分之几或千分之几。 空载试验的试验电压是低压侧的额定电压,变压器空载试验主要测量空载损耗。空载损耗主要是铁损耗。铁损耗的大小可以认为与负载的大小无关,即空载时的损耗等于负载时的铁损耗,但这是指额定电压时的情况。如果电压偏离额定指,由于变压器铁芯中的磁感应强度处在磁化曲线的饱和段,空载损耗和空载电流都会急剧变化,因此,空载试验应在额定电压下进行。 注意:在测量大型变压器的空载或负载损耗时,因为功率因数很低,可达到cosφ小于和等于0.1。所以一定要求采用低功率因数的瓦特表。 3、通过空载试验可以发现变压器以下缺陷: 硅钢片间绝缘不良。铁芯极间、片间局部短路烧损。 穿芯螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏、形成短路。 磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大。 铁芯多点接地。 线圈有匝间、层间短路或并联支路匝数不等、安匝不平衡等。 误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。 为什么要进行变压器短路和空载试验? 1、变压器短路试验,主要是检查短路阻抗,是在更换绕阻后或视其它试验情况必要时决定进行短路试验,检查与上次试验值有无明显变化。 试验电源可用三相或单相,加在高压侧,低压测短接;试验时电流可用额定值或较低电流值,如制造厂提供了较低电流下的测量值,可在相同电流下进行比较。 如厂家无特别说明,低压侧电流控制在额定电流。 2、变压器空载试验的目的是测量铁心中的空载电流和空载损耗,发现磁路中的局部或整体缺陷,同时也能发现变压器在感应耐压试验后,绕组是否有匝间短路。 通过空载试验可以发现变压器以下缺陷: 硅钢片间绝缘不良。铁芯极间、片间局部短路烧损。 穿芯螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏、形成短路。 磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大。 铁芯多点接地。 线圈有匝间、层间短路或并联支路匝数不等、安匝不平衡等。 误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。 变压器纵差保护原理及不平衡电流分析与克服方法 1.变压器纵差保护基本原理 纵差保护在发电机上的应用比较简单,但是作为变压器内部故障的主保护,纵差保护将有许多特点和困难。变压器具有两个或更多个电压等级,构成纵差保护所用电流互感器的额定参数各不相同,由此产生的纵差保护不平衡电流将比发电机的大得多,纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的,根据KCL基本定理,当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。 信息请登陆:输配电设备网 当被保护设备内部本身发生故障时,短路点成为一个新的端子,此时电流大于0,但是实际上在外部发生短路时还存在一个不平衡电流。事实上,外部发生短路故障时,因为外部短路电流大,非凡是暂态过程中含有非周期分量电流,使电流互感器的励磁电流急剧增大,而呈饱和状态使得变压器两侧互感器的传变特性很难保持一致,而出现较大的不平衡电流。因此采用带制动特性的原理,外部短路电流越大,制动电流也越大,继电器能够可靠制动。 另外,由于纵差保护的构成原理是基于比较变压器各侧电流的大小和相位,受变压器各侧电流互感器以及诸多因素影响,变压器在正常运行和外部故障时,其动差保护回路中有不平衡电流,使纵差保护处于不利的工作条件下。为保证变压器纵差保护的正确灵敏动作,必须对其回路中的不平衡电流进行分析,找出产生的原因,采取措施予以消除。 2.纵差保护不平衡电流分析 2.1稳态情况下的不平衡电流 变压器在正常运行时纵差保护回路中不平衡电流主要是由电流互感器、变压器接线方式及变压器带负荷调压引起。 由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生。正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。为了满足正常运行或外部短路时流入继电器差动回路的电流为零,则应使高、低压两侧流入继电器的电流相等,即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比。但是,实际上由于电流互感器的变比都是根据产品目录选取的标准变比,而变压器的变比是一定的,因此上述条件是不能得到满足的,因而会产生不平衡电流。 由变压器两侧电流相位不同而产生。变压器经常采用两侧电流的相位相差30?的接线方式。此时,假如两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式,则二次电流由于相位不同,也会在纵差保护回路产生不平衡电流。 由变压器带负荷调整分接头产生。在电力系统中,经常采用有载调压变压器,在变压器带负荷运行时利用改变变压器的分接头位置来调整系统的运行电压。改变变压器的分接头位置,实际上就是改变变压器的变化。假如纵差保护已经按某一运行方式下的变压器变比调整好,则当变压器带负荷调压时,其变比会改变,此时,纵差保护就得重新进行调整才能满足要求,但这在运行中是不可能的。因此,变压器分接头位置的改变,就会在差动继电器中产生不平衡电流,它与电压调节范围有关,也随一次电流的增大而增大。 2.2暂态情况下的不平衡电流 由变压器励磁涌流产生 变压器的励磁电流仅流经变压器接通电源的某一侧,对差动回路来说,励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此,它必然给纵差保护的正确工作带来不利影响。正常情况下,变压器的励磁电流很小,故纵差保护回路的不平衡电流也很小。在外部短路时,由于系统电压降低,励磁电流也将减小。因此,在正常运行和外部短路时励磁电流对纵差保护的影响经常可忽略不计。但是,在电压忽然增加的非凡情况下,比如变压器在空载投入和外部故障切除后恢复供电的情况下,则可能出现很大的励磁电流,这种暂态过程中出现的变压器励磁电流通常称励磁涌流。 由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生 纵差保护是瞬动保护,它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲。因此,必须考虑外部故障暂态过程的不平衡电流对它的影响。在变压器外部故障的暂态过程中,一次系统的短路电流含有非周期分量,它对时间的变化率很小,很难变换到二次侧,而主要成为互感器的励磁电流,从而使互感器的铁心更加饱和。 3.变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法 从上面的分析可知,构成纵差保护时,如不采取适当的措施,流入差动继电器的不平衡电流将很大,按躲开变压器外部故障时出现的最大不平衡电流整定的纵差保护定值也将很大,保护的灵敏度会很低。若再考虑励磁涌流的影响,保护将无法工作。因此,如何克服不平衡电流,并消除它对保护的影响,提高保护的灵敏度,就成为纵差保护的中心问题。 由电流互感器变比产生的不平衡电流的克服方法 对于由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流可采用2种方法来克服:一是采用自耦变流器进行补偿。通常在变压器一侧电流互感器装设自耦变流器,将LH输出端接到变流器的输入端,当改变自耦变流器的变比时,可以使变流器的输出电流等于未装设变流器的LH的二次电流,从而使流入差动继电器的电流为零或接近为零。二是利用中间变流器的平衡线圈进行磁补偿。通常在中间变流器的铁心上绕有主线圈即差动线圈,接入差动电流,另外还绕一个平衡线圈和一个二次线圈,接入二次电流较小的一侧。适当选择平衡线圈的匝数,使平衡线圈产生的磁势能完全抵消差动线圈产生的磁势,则在二次线圈里就不会感应电势,因而差动继电器中也没有电流流过。采用这种方法时,按公式计算出的平衡线圈的匝数一般不是整数,但实际上平衡线圈只能按整数进行选择,因此还会有一残余的不平衡电流存在,这在进行纵差保护定值整定计算时应该予以考虑。 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流的克服方法 对于由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流可以通过改变LH接线方式的方法来克服。对于变压器Y形接线侧,其LH采用?形接线,而变压器?形接线侧,其LH采用Y形接线,则两侧LH二次侧输出电流相位刚好同相。但当LH采用上述连接方式后,在LH接成?形侧的差动一臂中,电流又增大了3倍,此时为保证在正常运行及外部故障情况下差动回路中没有电流,就必须将该侧LH的变比扩大3倍,以减小二次电流,使之与另一侧的电流相等。 由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生的不平衡电流的克服方法 在变压器外部故障的暂态过程中,使纵差保护产生不平衡电流的主要原因是 一次系统的短路电流所包含的非周期分量,为消除它对变压器纵差保护的影响,广泛采用具有不同特性的差动继电器。 对于采用带速饱和变流器的差动继电器是克服暂态过程中非周期分量影响的有效方法之一。根据速饱和变流器的磁化曲线可以看出,周期分量很轻易通过速饱和变流器变换到二次侧,而非周期分量不轻易通过速饱和变流器变换到二次侧。因此,当一次线圈中通过暂态不平衡电流时,它在二次侧感应的电势很小,此时流入差动继电器的电流很小,差动继电器不会动作。 信息请登陆:输配电设备网 另外,采用具有磁力制动特性的差动继电器。这种差动继电器是在速饱和变流器的基础上,增加一组制动线圈,利用外部故障时的短路电流来实现制动,使继电器的起动电流随制动电流的增加而增加,它能可靠地躲开变压器外部短路时的不平衡电流,并提高变压器内部故障时的灵敏度。因此,继电器的启动电流随着制动电流的增大而增大。通过正确的定值整定,可以使继电器的实际启动电流不论在任何大小的外部短路电流的作用下均大于相应的不平衡电流,变压器纵差保护能可靠躲过变压器外部短路时的不平衡电流。 由于励磁涌流产生的不平衡电流仍然是纵差保护的重点,不平衡电流的影响导致纵差保护的设计也不尽相同。因此,在实践的变压器差动保护中,应结合不同方案进行具体的设计。 变压器运行中短路损坏的原因分析 通过上海近几年出口短路造成变压器损坏的具体实例分析了由于电磁线原因造成变压器损坏和目前存在的问题,并就电力变压器的设计和电磁线的选用提出了建议。 1 前言近年来,变压器事故时有发生,而且有增长的趋势。从变压器事故情况分析来看,抗短路能力不够已成为电力变压器事故的首要原因,对电网造成很大危害,严重影响电网安全运行。本文就上海市电力 公司近十多年来因电力变压器外部短路而造成损坏事故的情况作一分类分析,进而提出目前有关电磁线选用存在的问题和减少这一类事故的措施,以促进制造厂对产品的改进和完善,同时促使运行单位进一步提高运行管理水平 2 变压器短路事故情况从1993年1月至2002年12月,上海电网变压器累计发生短路损坏事故17台次,占整个损坏事故的77.3,,为主要损坏原因,总容量2750MVA。其中500kV级2台次、220kV级13台次、110kV级2台,低压线圈严重变形不得不更换线圈的220kV级1台,110kV级1台,在变压器改造中发现220kV级低压绕组有变形现象4台,运行中发现500kV绕组有变形迹象有2台。特别自1995年以来,变压器损坏事故呈上升趋势,而且事故影响范围不断在扩大,其事故主要表现形式为:1)外部多次短路冲击,线圈变形逐渐严重,最终绝缘击穿损坏居多;2)外部短时内频繁受短路冲击而损坏;3)长时间短路冲击而损坏;4)一次短路冲击就损坏。 3 变压器短路损坏的主要形式根据近几年的变压器因出口短路而发生损坏的情况,变压器在短路故障时,其损坏主要有以下几种特征及产生的原因。3.1轴向失稳这种损坏主要是在辐向漏磁产生的轴向电磁力作用下,导致变压器绕组轴向变形,该类事故占整个损坏事故的52.9,。3.1.1线饼上下弯曲变形这种损坏是由于两个轴向垫块间的导线在轴向电磁力作用下,因弯矩过大产生永久性变形,通常两饼间的变形是对称的。3.1.2绕组或线饼倒塌这种损坏是由于导线在轴向力作用下,相互挤 压或撞击,导致倾斜变形。如果导线原始稍有倾斜,则轴向力促使倾斜增加,严重时就倒塌;导线高宽比例大,就愈容易引起倒塌。端部漏磁场除轴向分量外,还存在辐向分量,二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使内绕组导线向内翻转,外绕组向外翻转。3.1.3绕组升起将压板撑开这种损坏往往是因为轴向力过大或存在其端部支撑件强度、刚度不够或装配有缺陷。3.2辐向失稳这种损坏主要是在轴向漏磁产生的辐向电磁力作用下,导致变压器绕组辐向变形,占整个损坏事故的41.2。3.2.1外绕组导线伸长导致绝缘破损辐向电磁力企图使外绕组直径变大,当作用在导线的拉应力过大会产生永久性变形。这种变形通常伴随导线绝缘破损而造成匝间短路,严重时会引起线圈嵌进、乱圈而倒塌,甚至断裂。3.2.2绕组端部翻转变形端部漏磁场除轴向分量外,还存在辐向分量,二个方向的漏磁所产生的合成电磁力致使绕组导线向内翻转,外绕组向外翻转。3.2.3内绕组导线弯曲或曲翘辐向电磁力使内绕组直径变小,弯曲是由两个支撑(内撑条)间导线弯矩过大而产生永久性变形的结果。如果铁心绑扎足够紧实及绕组辐向撑条有效支撑,并且辐向电动力沿圆周方向均布的话,这种变形是对称的,整个绕组为多边星形。然而,由于铁芯受压变形,撑条受支撑情况不相同,沿绕组圆周受力是不均匀的,实际上常常发生局部失稳形成曲翘变形。3.3引线固定失稳这种损坏主要由于引线间的电磁力作用下,造成引线振动,导致引线间短路,这种事故较少见。 4 变压器短路损坏的常见部位根据近几年的变压器因出口短路而发生损坏的情况,变压器在短路故障时,其绕组损坏部位主要有以下几种。 4.1对应铁轭下的部位该部位发生变形原因有:(1)短路电流所产生的磁场是通过油和箱壁或铁心闭合,由于铁轭的磁阻相对较小,故大多通过油路和铁轭间闭合,磁场相对集中,作用在线饼的电磁力也相对较大;(2)内绕组套装间隙过大或铁心绑扎不够紧实,导致铁心片二侧收缩变形,致使铁轭侧绕组曲翘变形;(3)在结构上,轭部对应绕组部分的轴向压紧是最不可靠的,该部位的线饼往往难以达到应有的预紧力,因而该部位的线饼最易变形。4.2调压分接区域及对应其他绕组的部位该区域由于:(1)安匝不平衡使漏磁分布不均衡,其幅向额外产生的漏磁场在线圈中产生额外轴向外力,这些力的方向总是使产生这些力的不对称性增大。轴向外力和正常幅向漏磁所产生的轴向内力一样,使线饼向竖直方向弯曲,并压缩线饼件的垫块,除此之外,这些力还部分地或全部地传到铁轭上,力求使其离开心柱,出现线饼向绕组中部变形或翻转现象;(2)该部位的线饼为力求安匝平衡或分接区间的应有绝缘距离,往往要增加较多的垫块,较厚的垫块致使力的传递延时,因而对线饼撞击也较大;(3)绕组套装后不能确保中心电抗高度对齐,致使安匝进一步加剧不平衡;(4)运行一段时间后,较厚的垫块自然收缩量较大,一方面加剧安匝不平衡现象,另一方面受短路力时跳动加剧;(5)在设计时间为力求安匝平衡,分接区的电磁线选用了较窄或较小截面的线规,抗短力能力低。4.3换位部位这部位的变形常见于换位导线的换位和单螺旋的标准换位处。换位导线的换位,由于其换位的爬坡较普通导线的换位为陡,使线匝半径不同的换位处产生相反的切向力,这对大小相等方向相反的切向力,致使内绕组的换位向直径变小,方向变形,外绕组的换位力求线匝 半径相同,使换位拉直,内换位向中心变形,外换位向外变形,而且换位导线厚度越厚,爬坡越陡,变形越严重。另外,换位处还存在轴向短路电流分量,所产生的附加力,致使线饼变形加剧。单螺旋的标准换位,在空间上要占一匝的位置,造成该部位安匝不平衡,同时又具有换位导线换位变形特征,因此该部位的线饼更容易变形。4.4绕组的引出线常见于斜口螺旋结构的绕组,该结构的绕组,由于二个螺旋口安匝不平衡,轴向力大,同时又有轴向电流存在,使引出线拐角部位产生一个横向力而发生扭曲变形现象。另外螺旋绕组在绕制过程中,有剩余应力存在,会使绕组力求恢复原状现象,故螺旋结构的绕组,受短路电流冲击下更容易扭曲变形。4.5引线间常见于低压引线间,低压引线由于电压低流过电流大,相位120度,使引线相互吸引,如果引线固定不当的话,会发生相间短路。 浅谈真空断路器操作过电压及其防护 断路器的操作过电压是由于电路中存在电感电容储能元件,在开关操作瞬间释放出能量,在电路中产生电磁振荡而引发的。而真空断路器由于具有高速灭弧能力,在切断电路时,往往在电流过零前被强行开断,在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转换将在负载上产生过电压,这比一般断路器要突出,尤其在最先断开相触头间,有可能因过电压引起电弧重燃,而产生更大的过电压。在感性负载中,这种过电压幅值高,上升陡度快,频率也高,这无疑对电动机等感性负载的绝缘是十分危险的,总之,真空断路器不管出现那种过电压都会对设备不利,严重地威胁着安全生产运行。 真空断路器在开断电动机等感性负载时产生的波陡度很大,幅值很高,直接威胁感性负载的匝间绝缘,是造成电动机等设备损坏的重要原因之一,故对真空断路器操作过电压抑制措施进行研究是必要的,只有采取适当的保护措施,从降低过电压幅值和波陡度(du/dt)这两方面考虑,就能有效抑制或减轻其危害,这对广泛推广真空断路器的应用将起到积极的推动作用。目前抑制过电压的措施有两种,一种是限制过电压幅值的避雷器,另一种是降低过电压振荡频率的阻容 C)过电压吸收器。 (R—— 一、氧化锌避雷器(MOA)。 众所周知,这种避雷器主要优点是具有非常优良的非线性伏安特性,续流小,残压低,体积小,重量轻,安装方便。但传统的无间隙MOA在运行中存在以下弊病: 1)热老化问题; 2)为降低放电后残压值,其持续运行电压选择偏低,当出现单相接地运行时其承受?3倍的相电压,致使荷电率上升,易损坏甚; 3)冲击放电电压和相间残压值偏高,不利于保持设备的相间绝缘。针对以上问题,一些厂家已推出有带间隙的氧化锌避雷器,笔者认为在选用上应优先考虑。 1、带串联间隙的MOA。这种避雷器与传统的阀式避雷器结构差不多或基本相同。由于氧化锌阀片具有非常优良的非线性伏安特性,续流非常小,一般在1mA以下,可以认为无续流,另外,由于有串联间隙存在,在正常运行电压下,氧化锌可以不加考虑。另外这种MOA的残压值较低,可用于电力变压器等耐压水平较高的设备的过电压防护。 配电用带串联间隙MOA和无间隙MOA的参数比较举例: 类别 型号 系统额定电压 持续运行电压 标称电流下最大残压 比较 无间隙 Y5WS-7.6 6 4 34.5 >29.694 Y3WD-12.7 10 6.6 57.5 >42.42 有间隙 Y5CS-7.6 6 4 27 <29.674 Y5CS-12.7 10 6.6 45 >42.42 注: 变压器绝缘耐压试验标准(峰值): 29.694kV(Un=6kV),42.42kV(Un=10kV) 2、带并联间隙的MOA。带并联间隙的结构是将阀片分为主阀片RI和并联阀片R2,R1和R2串联,在R2上有并联间隙G。在正常电压下,G不放电,电压加在R1和R2上,运行安全可靠,过电压作用时,避雷器上的残压还未达到技术条件规定值之前,G放电,R2被短路,避雷器的残压完全由R1上的残压所决定,所以残压比较低,保护性能也比较好,用于保护电动机是适宜的。 3、保护旋转电机用并联间隙MOA与无间隙MOA的参数比较: 类别 型号 电机额定电压 持续运行电压 标称电流下最大残压 比较 无间隙 Y3WD-7.6 6.3 4 19 >18.382 Y3WD-12.7 10.5 6.6 31 >29.694 有间隙 Y3BD-7.6 6.3 4 16.2 <18.382 Y3BD-12.7 10.5 6.6 26.4 <29.694 注: 高压电机绝缘耐压试验标准(峰值): 18.382kV(Un=6.3kV),29.694kV(Un=10.5kV) 二、阻容保护器。 阻容保护器是一种保护效果较好的措施,只要阻容参数选择妥当,就可降低恢复电压上升陡度,降低振荡频率,减少负载波阻抗,就能有效降低过电压幅值。电容C的作用,除可降低过电压幅值外,主要用以减缓过电压上升陡度,因为这种过电压在极短时间内发生,du/dt很大,容易造成电机进线绕组匝间击穿。所以要降低匝间电压并使匝间电压分布均匀。另外达到降低波阻抗,降低截流过电压之目的。电阻R则起消耗高频振荡电能,抑止截流过电压幅值的作用。由于负载等效电感和开关的截流值等参数难以查找和实测,难以准确选择阻容参 200Ω/相,功数。根据经验,一般吸收电容选0.1,0.3μF/相,吸收电阻选100,率以不小于100W为宜。但值得注意的是,如果R、C阻容参数选择不当,不但起不到保护作用,反而会起消极作用,甚至会导致过电压幅值倍增,在小电流接地系统中,单相接地短路因R——C保护器电容电流太大而招致系统馈电回路跳闸。因此在选R——C电压幅值抑止器时应谨慎小心。 综上所述,对于操作过电压若采用避雷器保护方案,应优先用带有间隙的MOA,选带有串联间隙的MOA保护变压器,选带有并联间隙的MOA保护电机。若有条件,采用避雷器和R——C过电压吸收器同时并用的保护方案是最为完善的,虽然初期投资大些,可这总比损失一台设备的费用要少得多。 断路器分、合闸故障判断及处理技术 1.“拒合”故障的判断和处理 发生“拒合”情况,基本上是在合闸操作和重合闸过程中。此种故障危害性较大,例如在事故情况下要求紧急投入备用电源时,如果备用电源断路器拒绝合闸,则会扩大事故。判断断路器“拒合”的原因及处理方法一般可以分三步。 ?检查前一次拒绝合闸是否因操作不当引起(如控制开关放手太快等),用控制开关再重新合一次。 ?若合闸仍不成功,检查电气回路各部位情况,以确定电气回路是否有故障。检查项目是:合闸控制电源是否正常;合闸控制回路熔断器和合闸回路熔断器是否良好;合闸接触器的触点是否正常;将控制开关扳至“合闸时”位置,看合闸铁芯动作是否正常。 ?如果电气回路正常,断路器仍不能合闸,则说明为机械方面故障,应停用断路器,报告调度安排检修处理。 经过以上初步检查,可判定是电气方面,还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。 1.1电气方面常见的故障 若合闸操作前红、绿灯均不亮,说明无控制电源或控制回路有断线现象。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常,如:操作电压是否正常,熔断器是否熔断,防跳继电器是否正常,断路器辅助接点接触是否良好等。 当操作合闸后绿灯闪光,而红灯不亮,仪表无指示,喇叭响,断路器机械分、合闸位置指示器仍在分闸位置,则说明操作手柄位置和断路器的位置不对应,断路器未合上。其常见的原因有:合闸回路熔断器熔断或接触不良;合闸接触器未动作;合闸线圈发生故障。 当操作断路器合闸后,绿灯熄灭,红灯瞬时明亮后又熄灭,绿灯又闪光且有喇叭响,说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。 若操作合闸后绿灯闪光或熄灭,红灯不亮,但表计有指示,机械分、合闸位置指示器在合闸位置,说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助接点接触不良,例如常闭接点未断开,常开接点未合上,致使绿灯闪光和红灯不亮;还可能是合闸回路断线或合闸红灯烧坏。 操作手把返回过早。 操作电压过低,电压为额定电压的80%以下。 1.2机械方面常见的故障 ?传动机构连杆松动脱落。 ?合闸铁芯卡涩。 ?断路器分闸后机构未复归到预合位置。 ?跳闸机构脱扣。 ?合闸电磁铁动作电压过高,使挂钩未能挂住。 ?分闸连杆未复归。 ?机构卡死,连接部分轴销脱落,使机构空合。 ?有时断路器合闸时多次连续做分合动作,此时系开关的辅助常闭接点打开过早。 2“拒分”故障的判断与处理 断路器的“拒分”对系统安全运行威胁很大,当设备发生故障时,断路器拒动,将会使电气设备烧坏或越级跳闸而引起电源断路器跳闸,使变配电所母线电压消失,造成大面积停电。对“拒分”故障的处理方法如下: 根据事故现象,判断是否属断路器“拒分”事故。当出现表记全盘摆动,电压表指示值显著降低,回路光字牌亮,信号掉牌显示保护动作,则说明断路器拒绝分闸。 确定断路器故障后,应立即手动拉闸。当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足,异常声响强烈,应先拉开电源总断路器,以防烧坏主变压器。当上级后备保护动作造成停电时,若查明有分路保护动作,断路器未跳闸,应拉开拒动的断路器,恢复上级电源断路器;若查明各分路开关均未动作(也可能是保护拒掉牌),则应检查停电范围内设备有无故障,若无故障应拉开所有分路断路器,合上电源断路器后,逐一试送各分路断路器,当送到某一分路时电源断路器又再跳闸,则可判明该断路器为故障(“拒分”)断路器。这时不应再送该断路器,但要恢复其他回路供电。 在检查“拒分”断路器除属可迅速排除的一般电气故障(如控制电源电压过低,或控制回路熔断器接触不良,熔丝熔断等)外,对一时难以处理的电气或机械性故障,均应联系调度,作为停用、转检修处理。对断路器“拒分”故障的分析判断方法如下: ?检查是否为跳闸电源的电压过低所致。 ?检查跳闸回路是否完好,如果跳闸铁芯动作良好而断路器拒分,则说明是机械故障。 ?如果电源良好,若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒分,可能是电气和机械方面同时存在故障。 ?若操作电压正常,操作后铁芯不动,则很可能是电气故障引起“拒分”。常见的电气和机械方面的故障分别有: ?电气方面原因有:控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良;跳闸回路断线或跳闸线圈烧坏;继电保护整定值不正确;直流电压过低,低于额定电压的80%以下。 ?机械方面原因有:跳闸铁芯动作冲击力不足,说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱落;触头发生焊接或机械卡涩,传动部分故障(如销子脱落等)。 3. “误分”故障的判断和处理 如果断路器自动跳闸而继电保护未动作,且在跳闸时系统无短路或其他异常现象,则说明断路器“误分”。对“误分”的判断和处理一般分以下三步进行。 ?根据事故现象的特征,即在断路器跳闸前表计、信号指示正常,跳闸后,绿灯连续闪光,红灯熄灭,该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零,则可判定属“误分”。 ?检查是否属于因人员误碰、误操作,或受机械外力振动而引起的“误分”,此时应排除开关故障原因,立即送电。 ?若因为电气或机械部分故障而不能立即送电,则应联系调度将“误分”断路器停用转检修处理。常见的电气和机械方面的故障分别有: ?电气方面故障有:保护误动作或整定值不当,或电流、电压互感器回路故障;二次回路绝缘不良,直流系统发生两点接地,使直流正、负电源接通,这相当于继电保护动作,产生信号而引起跳闸。 ?机械方面故障有:跳闸脱扣机构维持不住;定位螺杆调整不当,使拐臂三点过高;拖架弹簧变形,弹力不足;滚轮损坏;拖架坡度大、不正或滚轮在拖架上接触面少。 4.“误合”故障的判断和处理 若断路器未经操作自动合闸,则属“误合”故障。一般应按如下方法判断处理。经检查确认为未经合闸操作。若手柄处于“分后”位置,而红灯连续闪光,表明断路器已合闸,但属“误合”。此时应拉开误合的断路器。 对“误合”的断路器,如果拉开后断路器又再“误合”,应取下合闸熔断器,分别检查电气和机械方面的原因,联系调度将断路器停用转检修处理。“误合”的原因可能有: ?直流回路中正、负两点接地,使合闸控制回路接通。 ?自动重合闸继电器内某元件故障接通控制回路(如内部时间继电器常开接点误闭合),使断路器合闸。 ?合闸接触器线圈电阻过小,且起动电压偏低,当直流系统瞬间发生脉冲时,会引起断路器误合闸。 断路器防跳回路接线原理及其应用 断路器是电力系统中重要的一次设备。目前国内生产厂家很多, 其灭弧原理、操作机构和控制回路也是多种多样, 各有特点, 尤其是防跳回路的设计更是千差万别。如何把控制回路和防跳回路很好地结合起来, 是工程技术人员最关心的问题。本文根据多年的现场经验和应用实践, 对目前比较流行的防跳回路接线和原理给予介绍, 并就应用中出现的问题进行探讨。 1 防跳回路的作用 a1 防止因控制开关或自动装置的合闸接点未能及时返回(例如操作人员未松开手柄, 自动装置的合闸接点粘连) 而正好合闸在故障线路和设备上, 造成断路器连续合切现象。 b1 对于电流启动、电压保持式的电气防跳回路还有一项重要功能, 就是防止因跳闸回路的断路器辅助接点调整不当(变位过慢) , 造成保护出口接点先断弧而烧毁的现象。这种现象对于微机保护装置来说是不可容忍的, 而这一点却常被人们忽视。 2 防跳回路的典型接线 常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳回路、弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式防跳回路等。国产断路器多采用串联式防跳回路 断路器多采用并联式防跳回路。其中串联式防跳回路最合理, 应用也最广泛, 它除具有防跳功能外, 还具有防止保护出口接点断弧而烧毁的优点, 这也是 应用微机保护装置不可缺少的技术条件。其他防跳回路只具有防止断路器跳跃的功能, 跳闸线圈辅助接点式防跳回路在执行防跳功能时, 跳闸线圈长期带电有可能烧毁。 2.1 串联式防跳回路 所谓串联式防跳, 即防跳继电器TBJ 由电流启动, 该线圈串联在断路器的跳闸回路中。电压保持线圈与断路器的合闸线圈并联。当合闸到故障线路或 设备上, 则继电保护动作, 保护出口接点TJ 闭合,此时防跳继电器TBJ 的电流线圈启动, 同时断路器跳闸, TBJ 的常闭接点断开合闸回路, 另一对常开接点接通电压线圈并保持。若此时SK (5—8) 或HJ 接点不能返回而继续发出合闸命令, 由于合闸回路已被断开, 断路器不能合闸, 从而达到防跳目的。另外,当TBJ 启 动后, 其并联于保护出口的常开接点闭合并自保, 直到“逼迫”断路器常开辅助接点变位为止,有效地防止了保护出口接点断弧。串联式防跳回路,如图1 所示。 2.2 并联式防跳回路 所谓并联式防跳, 即防跳继电器KO 的电压线圈并联在断路器的合闸回路上(如图2 所示)。例如一个持久的合闸命令存在时, 合闸整流桥输出经Y3, S2, S3, S1, KO (2—1) 接通。断路器合闸后, 并联在合闸回路的辅助接点S3′闭合, 启动防跳继电器KO , KO 接点即由2—1 位置切换到4—1 位置, 断开合闸回路并保持。若此时线路或设备故障, 继电保护动作跳闸。但由于合闸回路已可靠断开, 从而防止了开关跳跃。 2.3 弹簧储能式防跳回路 如图3, 当一个持久合闸命令到来时, 合闸电流经SK 或HJ 通过S3, K1, K1, S2, S1, YA 1 接通开关合闸。合闸后弹簧机构开始储能, 并联在合闸回路的弹簧储能辅助开关S3 常闭点接通防跳继电器K1, K1 的常开点自保, 常闭点断开合闸回路。若此时线路或设备故障, 继电保护动作跳闸, 由于合闸回路已可靠断开, 有效地防止了开关跳跃。 2.4 跳闸线圈辅助接点式防跳回路 如图4 所示, 在合闸过程中出现短路故障时, 保护装置使断路器跳闸, 由跳闸线圈操动的常开辅助接点TQ 2 闭合, 保持跳闸线圈继续通电。跳闸线圈的常闭辅助接点TQ 1 断开, 切断合闸回路, 如果此时合闸命令继续存在, 也不会使断路器再次合闸。合闸命令解除后, 跳闸线圈失电, 接线恢复原来状态。 3 应用过程中需注意的问题 a1 对于没有防跳装置的断路器应加装电气防跳回路, 串联式防跳回路性能最优, 应优先采用, 可收到一举两得的效果。 b1 串联式防跳继电器的启动电流线圈应按灵敏度不小于2 选型, 且安装时应注意电流线圈与电压线圈的极性一致。 c1 当保护装置内部和开关操作机构都有电气防跳回路时, 推荐采用保护装置内部的防跳回路, 而将操作机构中的防跳回路甩掉, 这样使用可靠, 维护方便。 d1 对于弹簧储能式操作机构, 有人认为其储能机构本身已具有防跳功能, 似乎不必再加电器防跳回路。但储能机构并不能防止因合闸接点粘连而造成的开关跳跃, 又没有防止保护出口接点断弧烧毁的功能, 所以还是加装电气防跳回路为好。 真空断路器的灭弧技术 真空断路器处于合闸位置时,其对地绝缘由支持绝缘子承受,一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障,断路器动作跳闸后,接地故障点又未被清除,则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受;各种故障开断时,断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。因此,真空间隙的绝缘特性成为提高灭弧室断口电压,使单断口真空断路器向高电压等级发展的主要研究课题。 真空度的表示方式 绝对压力低于一个大气压的气体稀薄的空间,称为真空空间,真空度越高即空间内气体压强越低。真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm水银柱高),毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)。(1托=131。6Pa,1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是指灭弧室内的气体压强仅为"万分之一mm水银柱高",亦即是1。31x10-2Pa。 "派森定理"亦有译为"巴申定律",是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系。图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形,即充气压力的增加或降低,都能提高极间间隙绝缘强度。其击穿机理至今还不清楚,因为真空灭弧室内部真空度高于10-4托,这样稀薄空气的空间,气体分子的自由行程为103mm,在真空灭弧室这么大小的容积内,发生碰撞的机率几乎是零。因此不会发生碰撞游离而使真空间隙击穿。派森定理的"V"形曲线是实验得出的,条件是在均匀电场的情况下,其间隙击穿电压Uj可表示为: Uj=KLa L------间隙距离; a------间隙系数(间隙<5mm时a=1,>5mm时,a=0。5) 由派森定理的"V"形关系曲线中看出,当真空度达103托时出现拐点,拐点附近曲线变得平坦,击穿电压几乎无变化。 当真空度和间隙距离相同时,其击穿电压则随触头电极材料发生变化,电极材料机械强度高,熔点高时,真空间隙的击穿电压亦随之提高。 真空绝缘的破坏机理 前面已说过,在真空灭弧室这样高度真空度的空间内,气体分子的自由行程很大,不会发生碰撞分离而使真空间隙在高压电作用下会击穿又是客观存在,于是就有种解释真空绝缘会破坏的机理,场致发射引起击穿,微块引起击穿和微放电导致击穿。 场致发射论对真空间隙所以能发生击穿的解释 间隙电场能量集中,在电极微观表面的突出部分发生电子发射或蒸发逸出,撞击阳极使局部发热,继续放出离子或蒸汽,正离子再撞击阴极发生二次发射,相互不断积累,最后导致间隙击穿。 著名的FowlerandNoraheim场发射电流I表达式为: I=AE2e-B/E 式中 E------电场强度; A------常数,与发射点的面积有关; B------常数,与电极表面的逸出有关。 在小的间隙(<1mm)及短脉冲电压情况下,可以合理地认为真空间隙击穿是由场致发射引起的,但在长间隙及连续加压与长脉冲电压下,有的学者认为真空的击穿尚存在其它机理: (1)阴极引起的击穿;在强电场下,由于场发射电流的焦耳发热效应,使阴极表面突出物的温度升高,当温度达到临界点时,突出物熔化产生蒸汽引起击穿。 (2)阳极引起的击穿:由于阴极发射的电子束,轰击阳极使某点发热产生熔化和蒸汽而发生间隙击穿。产生阳极引起击穿的条件与电场提高系数和间隙距离有关。 微块引起击穿的解释 假设在电极表面附着较轻松的微块,在电场作用下,微块脱落而且加速,这微块撞击对面的电极时,由于冲击发热可使其本身熔化产生蒸汽,引起击穿。 微放电导致真空间隙击穿的解释 电极的阴极表面沾污,将发生微放电现象。微放电是一种小的自抑制熄灭的电流脉冲,它的总放电电荷3107C,存在时间由50ms到几ms,放电一般发生在大于1mm的间隙中。 这些真空间隙的击穿机理表明,真空电极的材料与电极的表面状况对真空间隙的绝缘都是非常关键的因素。 真空间隙的绝缘耐受能力与在先的分合闸操作工况有关 真空断路器接触间隙的击穿电压,因耐压实验前不同工况的分合闸操作有相应的不同结果,意大利哥伦布(Colombo)工程师在设备讨论会上有文论述过这方面的问题:试验对象是24KV断路器,铜铬触头,额定开断电流16KA,额定电流630A,触头开距15。8mm,触头分闸速度1。1m/s,合闸速度为0。6m/s。试验程序列于表1。 在关合---分闸操作(试验系列2~5)后产生的最大击穿电压比空载循环(试验系列1)后给出的数值低,这意味着触头击穿距离受电弧电流的影响而减小;同时,系列2和系列5所测得的数值亦小于系列3和系列4的试验值,而电流过零波形和极性似乎无明显影响。试验结果证实了开闭操作的形式对断路器触头之间的绝缘耐受能力有影响,击穿电压在30~50kV范围内,击穿距离为0。6~2mm之间,击穿时触头的电场强度为25~44kV。 表1试验程序及内容表 试验序号 试验电流 项号 操作/试验顺序 1 1-1 1-2 1-3 1-4 合闸-分闸 冲击绝缘电流 1分钟工频试验 高频熄弧能力试验 2 100额定开断电流 2-1 2-2 2-3 2-4 关合--开断 冲击绝缘试验 1分钟工频试验 高频熄弧能力试验 3 30额定开断电流 用30额定开断电流值,不同的电流波极性按2。1~2。4逐项试验 4 10额定开断电流 用60额定开断电流值重复进行2。1~2。4的逐项试验 意大利哥伦布工程师上述实验的结果表明,真空开关在开断大电流后,其真空减小绝缘强度会下降是一种普遍现象。因此,我国早期的真空断路器在开断故障后,间隙绝缘会下降,达不到产品技术条件的绝缘水平,故能源部对户内高压真空断路器订货要求(部标DL403--91)允许在真空断路器电寿命试验后,极间耐压值降为原标准的80作试验,如果通过,就认为该断路器的型式试验合格。那么,如何解释目前许多真空断路器制造厂在作产品介绍时,反复强调它们的真空断路器电寿命试验后,间隙的绝缘强调不降低呢?我们以10kV真空断路器为例来对此作说明:真空灭弧室经过技术和工艺改进,极间绝缘水平同早期产品比较,提高很多例如可达到A值,远比产品标准规定的耐压值C(工频42kV,冲击75kV)高得多,出厂新品按C值试验当然不会击穿,电寿命试验后,间隙绝缘水平由A值降为B值,但B值>C值,故按C值去校核其绝缘,试验时亦不会发生击穿。而老产品的A'值是大于C值,出厂新品按C值考核,当然能通过,开断故障后,由A"值降到B"值。热B' 提高真空灭弧室绝缘耐受能力的措施 真空断路器要向高电压使用领域发展,提高真空灭弧室断口极间绝缘耐受能力制成额定电压较高的单独断口真空灭弧室的经济意义是巨大的,不但可减少串联断口的数量,而且使断路器结构简单,从而提高了设备可靠性并使设备造价亦相应降低。提高单断口真空灭弧室的绝缘耐受能力主要在下列三方面采取措施。 真空灭弧室内触头间耐压强度的提高 前面以说过,在灭弧室内部高度真空的情况下,触头间存在的气体非常稀少,不会受极间电压而产生游离,但极间发生击穿是客观存在,从而产生几种真空绝缘破坏机理的解释。真空间隙实际击穿时,有可能是几种机理同时发生作用,而且击穿途径中总是有游离气体存在,这是由施加电压后产生的金属蒸汽或触头释放了所吸附的气体提供的。基于此点出发,采取下列措施以提高真空灭弧室触头间隙的耐压性能: (1)选择熔点或沸点高,热传导率小,机械强度和硬度大的触头材料; (2)预先向触头间隙施加高电压,使其反复放电,使触头表面附着的金属或绝缘微粒熔化,蒸发,即所谓"老炼处理"; (3)清除吸附在触头或灭弧室表面上的气体,即进行加热脱气处理; (4)选择合适的触头形状,改善触头的电场分布。 提高开断电流后触头极间的绝缘恢复速度 通常断路开断电流成功的关键在于电弧电流过零后,触头间隙绝缘恢复速度快于触头间隙间的暂态恢复电压速度,就不会发生重燃而达到成功开断。真空灭弧室开断电流时,电弧放出的金属蒸汽在电弧电流过零时会迅速扩散,遇到触头或屏蔽罩表面会立即凝结。因此欲求在开断电流相应的触头尺寸,材质,形态,触头间隙以及电流开断时产生的金属蒸汽密度,带电粒子密度等影响因素进行反复实验取得试验数据作分析研究。发现触头直径越大且触头间隙越小,电流开断后的绝缘强度恢复越快;纵向磁场触头结构的采用,有极为良好的弧后绝缘恢复特性。 提高真空灭弧室的外部绝缘 真空灭弧室的外部表面,如处于正常的大气之中,则绝缘耐压是很低的,不能适合高电压条件下使用,随着真空断路器向高电压,小型化方向发展,对真空灭弧室外部表面采取下列强化措施: (1)用环氧树脂绝缘包裹真空灭弧室陶瓷外壳表面,环氧树脂具有高绝缘性能,其冲击电压为50kV/mm,工频耐压为30kV/mm,而且其制品机械强度高,浇注加工性能好,可以较容易成型复盖于陶瓷外壳表面,从而达到灭弧室外表面绝缘强化的目的。并提高了耐污性能,使所需对地绝缘更趋合理化。户外真空断路则往往采用带有裙边的硅胶外套作管,复盖于陶瓷外壳的表面,具有更好的抗雾闪性能,但机械强度则不如环氧树脂制间。 (2)将真空灭弧室置于SF6气体之中,使陶瓷外壳为SF6气体所包围,由于SF6气体只起绝缘作用,其充气压力一般是不高的。 什么是变压器的空载试验和短路试验 变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。一般说来,空载试验可以在变压器的任何一侧进行。通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线,外施电压要能在一定范围内进行调节。 变压器空载时,铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的,当变压器施加额定电压时,铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值,这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定工作下的数值,因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。 变压器的短路试验通常是将高压线圈接至电源,而将低压线圈直接短接。由于一般电力变压器的短路阻抗很小,为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈,短路试验应在降低电压的条件下进行。用自耦变压器调节外旋电压,使电流在0.1~1.3倍额定电流范围变化。原边电流达到额定值时,变压器的铜损相当于额定负载时的铜损,因外施电压较低,铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多,铁损可以忽略不计,所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上,短路试验可测出铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%,其数值随变压器容量的增大而下降。 变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数,一方面表示变压器在运行过程中的效率,另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压,其它线圈开路的情况下,测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示,即: 进行空载试验的目的是:测量变压器的空载损耗和空载电流;验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求;检查变压器铁心是否存在缺陷,如局部过热,局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路,在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值,此时所测得的损耗为短路损耗,所加的电压为短路电压,短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的: 此时求得的阻抗为短路阻抗,同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示: 变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的,并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是:计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行;计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定;计算变压器的效率;计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。 变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器,可采用接线进行空载试验。对于三相变压器,可采用两瓦特表法进行空载试验。直接测量法,适用于额定电压和电流较小,用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时,必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量,此时采用接线方式。 什么是变压器的空载试验和短路试验 空载试验时,在变压器的一侧(可根据试验条件而定)施加额定电压,其余各绕组开路。 短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似,所不同的是要将非加压的线圈三相短接而不是开路。对于三线圈的变压器,每次试一对线圈(共试三次),非被试线圈应为开路。 短路试验时,在变压器的一侧施加工频交流电压,调整施加电压,使线圈中的电流等于额定值;有时由于现场条件的限制,也可以在较低电流下进行试验,但不应低于。 试验要求和注意事项 1、空载试验应在绝缘试验合格的基础上进行,被试变压器的分接开头应置于额定分接位置。 2、在额定电压下进行试验时,所需试验电源容量可按下式估算:SO=SeIo(千伏安) 式中:So—试验所需电源容量,Se—被试变压器额客容量,Io—被试变压变压器额定空载电流百分数。当电源容量大于5倍所需容量时,可不考虑波形对测量结果造成的影响,作大容量变压器试验时,推荐采用系统电压进行试验。 3、当用三相电源进行试验时,要求三相电压对称平衡,即负序分量不超过正序分量的5%,三相线电压相差不超过2%,试验中三相电压要保持稳定,三相电压稍有不平衡时,试验电压可取三相电压的算术平均值,也可以用a、c相的线电压代替。 4、测量用串联的电流互感器应考虑故障时动势稳容量不够可能造成的损坏保护措施。其外壳和低压绕组的接地一端必须可靠接地。测量仪表和测量回路对高压部分应保持足够的安全距离,载流引线必须有足够的通流容量。 5、测量仪表的准确度应不低于0.1级,互感器的准确度应不低于0.2级。对于较大容量变压器损耗功率的测量,应使用低功率因数瓦特表。 6、所测空载损耗是瓦特表指示的代数和,因此接线时必须注意瓦特表电流、电压线卷的极性,若使用互感器应同时注意互感器的极性。 7、利用电网高压电源进行试验时,应遵守有关的安全规程和现场运行规程。 8、试验中若发现表计指示异常或被试变压器有放电声、异常响声、冒烟、喷油等情况,应立即停止试验,断开电源,检查原因,在没有查明原因并予以恰当的处理之前,不得盲目再进行试验。 什么是变压器的差动保护 变压器的差动保护是利用比较被保护元件两端电流的幅值和相位原理构成的。它在发电机、变压器、母线及大容量电动机上获得广泛应用。被保护元件始端和末端的电流互感器二次回路采用环流法接线。在正常运行和外部发生短路故障时(即穿越性短路故障时,流过继电器的电流为零,保护不动作。当保护元件内部故障时,继电器中有很大的电流流过,继电器将很灵敏的动作,起到保护作用。 必须指出的是,由于变压器一、二次电流、电压大小不同,相位不同,电流互感器特性差异,电源侧有励磁电流,都将造成不平衡电流流过继电器,必须采用相应措施消除不平衡电流的影响。尽管差动保护是一种灵敏度、选择性和速动性都较好的保护装置,但由于二次线路较长,容易断线和短路,都会造成差动保护的误动作和拒动。 防止变压器差动误动作应注意: (1)差动保护第一次投入运行,变压器必须进行五次无负荷冲击合闸试验,以检查差动保护不受励磁涌流的影响; (2)差动保护经过定期试验、变动二次回路或新装设,在正式投入使用前,必须测量负荷电流的向量图和差电流,以检查回路接线是否正确; (3)差动保护电流回路断线,导线或端子接触不良等都会引起装置误动作,在回路中应尽量少使用接头、插销。 变压器差动保护是指对变压器内部短路故障的保护,就是检测变压器的上游侧与下游侧电流的差值,如果差值为零的话,表明不存在内部短路,如果差值不等于零的话,表明变压器存在内部故障。变压器差动保护与电动机差动及母线差动保护相类似。 差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的。 主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。 在绕组变压器的两侧均装设电流互感器,其二次侧按循环电流法接线,即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧,则将同级性端子相连,并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流只差,也就是说差动继电器是接在差动回路的。 从理论上讲,正常运行及外部故障时,差动回路电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因,在正常运行和外部短路时,差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过,此时流过继电器的电流IK为 要求不平衡点流应尽量的小,以确保继电器不会误动。 当变压器内部发生相间短路故障时,在差动回路中由于I2改变了方向或等于零(无电源侧),这是流过继电器的电流为I1与I2之和,即:能使继电器可靠动作。 变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动保护对保护区外故障不会动作,因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合,所以在区内故障时,可以瞬时动作。 什么是差动保护 差动保护是输入的两端CT电流矢量差,当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入的两端CT之间的设备(可以是线路,发电机,电动机,变压器等电气设备) 逆相序上面两位已经解释了,有功反向是逆功率而不是逆相序,一般用在发电机保护中。 电流差动保护是继电保护中的一种保护,forclear 说的差动保护和逆相序都是对的。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序(即是逆相序)是 A 超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度,就是反相功率,而不是逆相序。 差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。 差动保护把被保护的电气设备看成是一个接点,那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等,差动电流等于零。当设备出现故障时,流进被保护设备的电流和流出的电流不相等,差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时,保护动作,将被保护设备的各侧断路器跳开,使故障设备断开电源。 差动保护原理 差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,当变压器正常工作或区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动继电器不动作。当变压器内部故障时,两侧(或三侧)向故障点提供短路电流,差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流,差动继电器动作。 差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时,一直用于变压器做主保护。另外差动保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。 变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式,按回路电流法原理,把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流,变压器正常运行或外部故障,如果忽略不平衡电流,在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器,即:iJ,ibp,iI-iII=0。 如果内部故障,如图ZD点短路,流入继电器的电流等于短路点的总电流。即:iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于动作电流,保护动作断路器跳闸。 什么是母线完全差动保护 母线完全差动保护是将母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相、同极性连接到差动回路,电流互感器的特性与变比均应相同,若变比不能相同时,可采用补偿变流器进行补偿,满足ΣI=0。 差动继电器的动作电流按下述条件计算、整定,取其最大值: 、躲开外部短路时产生的不平衡电流; 1) 2)、躲开母线连接元件中,最大负荷支路的最大负荷电流,以防止电流二次回路断线时误动。 母线不完全差动保护只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器,接入差动回路,在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路。因此在无电源元件上发生故障,它将动作。电流互感器不接入差动回路的无电源元件是电抗器或变压器。 母线完全差动保护的主要优缺点 母线完全差动保护的优点是: 1、各组成元件和接线比较简单,调试方便,运行人员易于掌握。 2、采用速饱和变流器可以较有效地防止由于区外故障一次电流中的直流分量导致电流互感器饱和引起的保护误动作。 3、当元件固定连接时母线差动保护有很好的选择性。 4、当母联断路器断开时母线差动保护仍有选择能力;在两条母线先后发生短路时母线差动保护仍能可靠地动作。 母线完全差动保护的缺点为: 1、 方式破坏时,如任一母线上发生短路故障,就会将两条母线上的连接元件全部切除。因此,它适应运行方式变化的能力较差。 2、由于采用了带速饱和变流器的电流差动继电器,其动作时间较慢(约有30-40毫秒的动作延时),不能快速切除故障。 3、如果启动元件和选择元件的动作电流按避越外部短路时的最大不平衡电流整定,其灵敏度较低。 什么是固定连接方式的母线完全差动保护? 双母线同时运行方式,按照一定的要求,将引出线和有电源的支路分配固定连接于两条母线上,这种母线称为固定连接母线。这种母线的差动保护称为固定连接方式的母线完全差动保护。对它的要求是一母线故障时,只切除接于该母线的元件,另一母线可以继续运行,即母线差动保护有选择故障母线的能力。当运行的双母线的固定连接方式被破坏时,该保护将无选择故障母线的能力,而将双母线上所有连接的元件切除。 什么是母联电流相位比较式母线差动保护? 母联电流相位比较式母线差动保护,主要是在母联开关上使用比较两电流相量的方向元件,引入的一个电流量是母线上各连接元件电流的相量和即差电流,引入的另一个电流量是流过母联开关的电流。在正常运行和区外短路时差电流很小,方向元件不动作;当母线故障不仅差电流很大且母联开关的故障电流由非故障母线流向故障母线,具有方向性,因此方向元件动作且具有选择故障母线的能力。 母联电流相位比较式母线差动保护的主要优缺点 这种母线差动保护不要求元件固定连接于母线,可大大地提高母线运行方式的灵活性。这是它的主要优点。 但这种保护也存在缺点,主要有: 1) 正 什么是母线完全差动保护 常运行时母联断路器必须投入运行; 2) 当母线故障,母线差动保护动作时,如果母联断路器拒动,将造成由非故障母线的连接元件通过母联断路器供给短路电流,使故障不能切除; 3) 当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发生故障时,将会切除非故障母线,而故障母线反而不能切除; 4) 每条母线一定要有电源,否则有电源母线发生故障时,母联断路器无电流流过,母差比相元件不能动作,母线差动保护将拒动; 5) 两组母线相继发生故障时,只能切除先发生故障的母线,后发生故障的母线因这时母联断路器已跳闸,选择元件无法进行相位比较而不能动作,因而不能切除。 什么是母线 在发电厂和变电所的各级电压配电装置中,大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线,这将发动机、变压器与各种电器连接的导线,统称为母线。 母线的作用是汇集、分配和传送电能。由于母线在运行中,有巨大的电能通过,短路时,承受着很大的发热和电动力效应,因此,必须合理的选用母线材料、截面形状和截面积以符合安全经济运行的要求。 母线按结构分为硬母线和软母线。 硬母线(低压的互内外配电装置)又分为矩形母线和管形母线。 矩形母线一般使用于主变压器至配电室内,其优点是施工安装方便,运行中变化小,载流量大,但造价较高。 软母线用于室外,因空间大,导线有所摆动也不致于造成线间距离不够。软母线施工简便,造价低廉。 圆锥曲线中,母线就是连结圆锥的顶点和底面圆周上任意一点的线段 母线交接试验标准 试验电压标准按附录一支柱绝缘子和套管的试验电压值进行。 什么是母联开关,什么是母线分段开关, 一个开关在两排并列的母线上都有隔离开关的,则这两排母线的连接开关,就是母联开关。比如东西母或南北母的连接开关。 双母线的时候,叫母联,单母线的时候,叫分段。 而母线(我们且称为单母分段),中间的连接开关就是母线的分段开关。任何一条线路只能接到I段或II段母线上。 单母线分段 优点:母线分段后,对重要用户,可以重不同段供电。另外,当一段母线发生故障时,分段断路器能够自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电。 缺点:当母线故障时,该母线上的回路都要停电,而且扩建时需要向两个方向均衡扩建。 双母线接线 优点:供电可靠,调度灵活,扩建方便,便于设计。 缺点:增加了一组母线,每一回路增加一组母线隔离开关,增加了投资,操作复杂,占地面积增加。 什么是母线排, 是电力配电设备上的导电材料名称,材质扁铜(相当于电线),没有绝缘层,外面刷有表示相序的颜色油漆,主要用于室内变压器到配电柜再到电源总闸然后连接到各分闸。 进行母线的有关操作的规定, 在进行母线的有关操作时,电网有如下规定: 1、向母线充电,应使用具有反映各种故障类型的速动保护的开关(母联、旁路或线路开关)进行。在母线充电前,应考虑若充电母线故障跳闸后,系统有否可能失稳,必要时可先降低有关线路的有功潮流。迫不得已需用闸刀向母线充电时,还必须先检查和确认母线绝缘正常。 2、用变压器向220kV、110kV母线充电时,变压器中性点必须接地。 3、向母线充电时,应注意防止出现铁磁谐振或因母线三相对地电容不平衡而产生的过电压。 4、进行倒母线操作时,应注意: ?母联开关应改非自动。 ?母差保护不得停用并应做好相应调整。 ?各组母线上电源与负荷分布的合理性。 ?一次结线与压变二次负载是否对应。 ?一次结线与保护二次交直流回路是否对应。 ?双母线中停用一组母线,在倒母线后,应先拉开空出母线上压变次级开关,再拉开母联开关。(现场规程有要求者除外,但事先必须书面向省调办理备案手续。) 母线 母线的材质:铜母线、铝母线和钢母线。 母线着色的意义:可以增加辐射能力,利于散热,着色后允许负荷电流提高12~15%。 发电厂变电站母线故障的处理原则是什么? 母线故障的迹象是母线保护动作(如母差等)、开关跳闸及有故障引起的声、光、信号等。 当母线故障停电后,现场值班人员应立即对停电的母线进行外部检查,并把检查的结果迅速报告值班调度员,值班调度员按下述原则处理: 1、不允许对故障母线不经检查即行强送电,以防事故扩大。 2、找到故障点并能迅速隔离的,在隔离故障点后应迅速对停电母线恢复送电,有条件时应考虑用外来电源对停电母线送电,联路线要防止非同期合闸。 3、找到故障点但不能迅速隔离的,若系双母线中的一组母线故障时,应迅速对故障母线上的各元件检查,确认无故障后,冷倒至运行母线并恢复送电,联路线要防止非同期合闸。 4、经过检查找不到故障点时,应用外来电源对故障母线进行试送电。发电厂母线故障如电源允许,可对母线进行零起升压,一般不允许发电厂用本厂电源对故障母线试送电。 5、双母线中的一组母线故障,用发电机对故障母线进行零起升压时,或用外来电源对故障母线试送电时,或用外来电源对已隔离故障点的母线先受电时,均需注意母差保护的运行方式,必要时应停用母差保护。 6、3/2接线的母线发生故障,经检查找不到故障点或找到故障点并已隔离的,可以用本站电源试送电。试送开关必须完好,并有完备的继电保护,母差保护应有足够的灵敏度。 发电厂和多电源变电所母线失电后处理规定, 发电厂、变电所母线失电是指母线本身无故障而失去电源,判别母线失电的依据是同时出现下列现象: 1、该母线的电压表指示消失。 2、该母线的各出线及变压器负荷消失(电流表、功率表指示为零)。 3、该母线所供厂用电或所用电失去。 发电厂母线失电后,应立即自行将可能来电的开关全部拉开。有条件时,利用本厂机组对母线零起升压,成功后将发电厂(或机组)恢复与系统同期并列,如果对停电母线进行试送,应尽可能用外来电源。 对多电源变电所母线失电,在确认母线失电原因不是本变电所母线故障引起时,为防止各电源突然来电引起非同期,现场值班人员应按下述要求自行处理: 1、单母线应保留一电源开关,其它所有开关(包括主变和馈线开关)全部拉开。 2、双母线应首先拉开母联开关,然后在每一组母线上只保留一个主 电源开关,其它所有开关(包括主变和馈线开关)全部拉开。 3、如停电母线上的电源开关仅有一台开关可以并列操作的,则该开关一般不作为保留的主电源开关。 4、变电所母线失电后,保留的主电源开关按《电力系统调度规程》有关规定执行。 什么是母线槽 现代高层建筑和大型的车间需要巨大的电能,而面对这庞大负荷所需成百上千安培的强大电流就要选用安全可靠的传导设备。母线系统将是您理想的选 择。母线槽系统是一个高效输送电流的配电装置,尤其适应了越来越高的建筑物和大规模工厂经济合理配线的需要。 随着现代化工程设施和装备的涌现,各行各业的用电量迅增,尤其是众多的高层建筑和大型厂房车间的出现,作为输电导线的传统电缆现在大电流输送系统中已不能满足要求,多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便。 插接式母线槽作为一种新型配电导线应运而生,与传统的电缆相比,在大电流输送时充分体现出它的优越性,同时由于采用了新技术、新工艺,大大降低的母线槽两端部连接处及分线口插接处的接触电阻和温升,并在母线槽中使用了高质量的绝缘材料,从而提高了母线槽的安全可靠性,使整个系统更加完善。 封闭式母线槽(简称母线槽)是由金属板(钢板或铝板)为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线,也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。在高层建筑的供电系统中,动力和照明线路往往分开设置,母线槽作为供电主干线在电气竖井内沿墙垂直安装一趟或多趟。 母线槽特点是具有系列配套、商品性车产、体积小、容量大、设计施工周期短、装拆方便、不会燃烧、安全可靠、使用寿命长。 母线槽系统一般多应用在变压器和配电柜之间的连接以及由配电中心(配电盘、柜)开始至负载呈树干式布线方式的供电系统(供配电输送,干线电能输送、分配之用,同时配套进线箱及插接开关箱等单元及过载、短路、漏电、欠压等保护功能)。适用于交流频率50HZ,系统电流等级通常为250,5000A,额定电压400,1000V,防护等级IP40,IP65,根据导体数量配置有三相四线制和三相五线制(增设独立PE排,另有部分厂家提供铝合金外壳作整体接地PE的形式)。 母线槽产品结构的发展 第一代:空气型 上世纪50年代中期起,以北京白纸坊机场电器厂为代表,将导电排用绝缘衬垫支撑在壳体内,靠空气介质绝缘。相间距离50mm 第二代:密集型 上世纪80年代中期开始,以遵义长征电气控制设备厂为代表,将导电排用绝缘材料覆盖后再与两侧紧固在一起。 绝缘材料: 聚四氟乙烯带:工作温度200度,缺点高温分解时产生使人致死的毒气(八氟异丁烯和氟光气)。 聚脂薄膜:存在可燃性,延伸率和抗撕性极差,材质脆、易裂,导致绝缘层产生裂缝,发生放电、短路。 聚氯乙烯热缩管:质量差别极大,部分厂家采用廉价产品,实测绝缘达不到B级。 辐照交联阻燃绕带(PER):目前不错的东西,工作温度150,防水性能好,有弹性,包缠比较紧密。 整体缺点:绝缘层可能受潮,(绝缘层间存在间隙)引发短路。 第三代:复合绝缘型 母线槽除了导电排本身具有绝缘层外,各相线之间还有一定的空气介质绝缘。在各种弯头采用硫化绝缘技术。直线段采用MT-7-3橡胶套管。 硫化绝缘技术:材料为CZ260快固绝缘粉末,采用四元交联固化,绝缘层与导电排间无间隙。其散热性能、防潮性能、绝缘可靠性能均优。 特别提醒:电缆是按照截面来表示的,母线槽是按照额定工作电流表示(一般都说400A母线槽)同样400A的现在国内有的产品截面240mm,有的才180mm。相差太大,所以出现有的1.4元/安x米,2.0元/安x米,还有更高的,建议要求厂家提供绝缘方式的说明,并标注母线规格,避免上当。
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