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開斷高壓電動機時的操作過電壓如何限制

2019-05-09 14:13  文章來源:未知瀏覽次數:
 
    1.開斷高壓電動機時的操作過電壓
操作電動機時的高頻復燃過電壓倍數對照表
額定電壓(kv) 3                     6
電動機容量(kw) 110 2000 240 470 1450 2000
最大過電壓倍數 3.5 3.0 3.6 4.3 5.1 2.9
    真空斷路器開斷高壓電動機,也是開斷感性負荷,尤其是在開斷電動機啟動電流時,即使截流過電壓不成問題,也常會發生因多次復燃過電壓,將電動機匝間絕緣擊穿。這是因為多次復燃過電壓是頻率很高的高頻過電壓,其頻率可達幾百kHz至幾MHz。高幅值的高頻過電壓不僅嚴重威脅電動機的主絕緣,而且對匝間絕緣也構成嚴重的危害。表中給出了某研究所在用真空斷路器開斷電動機時,因多次復燃產生的最大過電壓倍數。
    可見,真空斷路器在開斷電動機時的過電壓倍數遠超過了電機絕緣的允許水平2.6一2 .70
    2.限制方法
    a·相對地加裝MOA。目前,國標GB 11032一89《交流無間隙金屬氧化物避雷器》對額定電壓為6.3kV的電機推薦的保護用MOA參數為:直流1mA參考電壓不小于11.3kV,100A操作沖擊電流下的殘壓不大于15kV。顯然,在電機側選用這樣參數的MOA,可以將過電壓的倍數限制在電動機絕緣允許的水平以下。不過,由于MOA不能抑制斷路器開斷后,斷口暫態恢復電壓的上升速度,因而難以抑制復燃高頻過電壓的產生。計算表明,當采用這樣的MOA保護6kV,200k1}的電動機,在斷路器復燃時,在電機側將出現頻率為230kHz、電壓突變值為4.7倍最大相電壓幅值的高頻過電壓。遠高于IEC允許的推薦值,
將對匝間絕緣構成威脅。因此,MOA難以對真空斷路器的操作過電壓起到完善的抑制作用。
    b·相對地加裝RC阻容吸收裝置。相對地加裝RC阻容吸收裝置后,電容可以降低暫態恢復電壓的頻率,電阻可以起到衰減暫態恢復電壓的作用,因而具有良好的抑制真空斷路器操作過電壓的作用。早期的RC阻容裝置因其主要功能是抑制截流過電壓(早期真空斷路器截流水平很高,可達數十安)。因而電容值相當大,一般在O.μF左右。目前,RC阻容裝置主要功能是抑制復燃的發生,以及復燃發生后對高頻過電壓加以阻尼,所以電容值可以取得較小。典型值為0.1一0.2μF電阻一般在100Ω左右。一般來說,隨著選用電容值的增大,電阻值趨于減小。
    不過,應該注意的是,RC阻容吸收裝置雖然是有效抑制電機操作過電壓的方法,但它有幾個明顯的不足之處:一是體積較大,常常在安裝場地上遇到困難;二是RC阻尼裝置會使系統對地電容電流大增,在中性點絕緣或經消弧線圈接地的系統中使單相接地電弧難以自熄,從而引發故障的擴大。這些問題在實際使用中都是需要加以注意的。
    c·相對地加裝并聯電容器。相對地加裝并聯電容器后,可降低斷路器斷口上的暫態恢復電壓的頻率,從而降低復燃的發生,達到降低過電壓幅值和抑制高頻過電壓的目的。加裝的電容值一般取0.1一0.3μF。
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