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机油断路器爆炸的原因及预防措施
作者:华盛安达河北电气设备 发表时间: 浏览人气:11

1引言  

  高压断路器已经经历了从压缩空气断路器,富油断路器,低油断路器到真空断路器(或SF6断路器)的持续开发过程。在输配电网络中,断路器是断开或连接电源的主要设备。 当线路或设备发生短路故障时,可以快速准确地切断电源,并可以在最短的时间内熄灭电弧。下面介绍操作期间断路器可能爆炸的主要原因和预防措施。  

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  2爆炸原因  


  2。1测试和调整的原因  


  2。1。1无例行检查  


  有关规定规定,油断路器必须每年进行一次预防性测试。 频繁操作后,机油断路器可能会使机体或操作机构移位,从而导致断路器闭合或跳闸太慢,从而增加了电弧启动时间并降低了断路器的灭弧性能。 当线路中发生短路故障(大短路电流)时,由于大电流的影响,断路器闭合时断路器无法完全熄灭电弧,从而导致短路。 机油断路器将爆炸。  


  2。1。2不在工厂进行异相接地短路测试  


  在中国,间接接地系统用于60 kV及以下的电网。 所谓异相短路是指在中性点间接接地系统中,它以两相异相发生,并且接地点位于单相断路器上。短路故障是由另一相的内部接地和另一相断路器的外部接地引起的。断路器所承受的这种开路称为异相接地短路开路。为了弄清断路器在异相接地短路时的短路电流以及断路器在两个断路器之间所承受的工频恢复电压,我们将通过喷漆进行深入的讨论。。  


  如图1所示,UA,UB和UC代表三相电源,忽略线路中的电阻,只有电感电抗XL,DL被视为断路器。在不失一般性的前提下,假设两相A和B的接地故障同时发生在I和II上(电力系统一相的接地故障通常允许运行两个小时),并且 两相通过A相断路器连接接地短路电流为Idy  


  伊迪=(1)  


  在三相短路开断中,出口端短路,即三相断路器连接成一个完整的星形,然后额定短路开断电流  


  ID =(2)  


  将公式(2)代入公式(1),以获得异相接地短路电流  


  Idy =≈0。866Id  


  当异相接地短路电流流过A相断路器时,控制电路将断开断路器。 当电流过零时,A相电弧熄灭。A相工频恢复电压Uha是三相电源的线电压UAB,即:Uha = Uab =Ux≈1。732Ux。  


  可以看出,异相接地短路后的工频恢复电压为1。732次。断路器灭弧室的介质恢复强度很高,否则会增加电弧电流过零后击穿相重新点燃的可能性,这可能会导致中断,直到电路出现故障为止。 断路器爆炸。  


  2。1。3调整不当  


  员工的粗心和不完善的测试设备可能会导致跳闸,油断路器的闭合时间和速度的调整,或关键部件的调整,例如喷嘴距离和灭弧室的调整误差。 静触头和动触头之间的距离不符合要求,导致断路器在大电流的作用下爆炸。  


  2。2运行原因  


  2。2。1工作电压过高  


  110kV变电站具有无功补偿装置。 当负载在深夜很低时,由于无法及时退出某些电容器组,区域电网系统的电压将升高。 当系统的一部分发生短路故障时,它将流经断路器。电流值非常大,系统电压也相对较高。断开保护措施后,断路器灭弧室的介质恢复强度会很高,这可能会导致断路器无法灭弧并爆炸。  


  2。2。2绝缘油碳化  


  通常,允许在规定的跳闸次数后修理机油断路器(例如,允许DW5型机油断路器跳闸8次)。 操作人员经常根据此规则确定是否应修理和更换机油。断路器在短时间内多次跳闸并合闸。 动触头和静触头的磨损,动触头和静触头之间的距离变化以及在使用过程中压缩行程不足都会导致油断路器在线路故障时跳闸和闭合。绝缘油严重碳化,使油断路器容易爆炸。此外,由于其他原因(例如,机油断路器的密封会在储罐中产生水分),绝缘性降低,并且机油断路器在运行过程中可能会爆炸。  


  2。2。3绝缘油不足  


  修理断路器后,由于燃油箱的焊接工艺不良或连接点的紧密密封,泄漏和漏油将导致断路器内部的机油短缺,并且电弧无法熄灭。 如果操作员没有及时发现,机油断路器一旦移动,将引起爆炸。  


  2。3其他  


  由于油压断路器和鱼龙混合动力的制造商数量众多,一些制造商的劣质和高质量充电产品使油压断路器的分断能力和额定电流等主要技术指标无法满足要求。 要求,导致机油断路器的运行发生爆炸。 此外,雷击,电网谐振过电压等。 它还可能导致机油断路器爆炸。  


  3注意事项  


  3。1对设备进行定期的预防性测试  


  3。2制造商需要对断路器进行异相接地测试,并提供相应的测试数据。  


  3。3变电站应配备用于电容器组的自动开关装置。  


  3。4制定主要维护计划,包括定期测试测试设备。  


  3。5注意调整技术参数使其符合要求。  


  3。6加强设备检查,及时发现设备问题,防止事故发生。  


  4。结论  


  综上所述,断路器爆炸的原因很多,需要根据具体情况采取相应的措施。根治方法主要是加强日常运行,维护和监督管理。 在设备投入运行之前,将对设备进行必要的测试,以确保设备处于健康状态,以确保电网安全运行。


        


       

 1。 概述中压网络广泛用于35KV,10KV和6KV电压。 它被插入到中性点非接地系统中,但是它与网络的发展相连,尤其是使用电缆线路的用户数量正在增加。相间电容电流继续增加,导致电网中的单相接地故障扩展为事故。中国的电气设备设计法规规定,如果35KV电网中的单相接地电容器电流大于10A,而3KV-10KV电网中的接地电容器电流大于30A,则通过电弧接地的中性点需要 使用抑制线圈。“(实施)第59条规定:“ 35KV,10KV城市电网,当电缆较长且系统电容器电流较大时,也可采用电阻模式。由于中压网络的中性接地方法,世界各国也有不同的看法和操作经验。 就中国而言,这也是理论和工程学的热点问题。 在中压电网的改造中,中性点接地方法问题引起了人们的广泛关注,并面临着发展方向的决策问题。   


    2。 中性点接地方法和电源可靠性不同。 在我国的中压电源系统中,大多数是小电流接地系统(即中性点未接地或未连接到消弧线圈或电阻接地系统)。我国多年来一直采用消弧线圈接地法,但近年来,一些地区采用了电阻小的中性点接地法。 因此,分析了两种接地方法。 对于中性点不接地系统,这是一种过分的形式,随着电网的发展最终会发展为上述两种方法。   


    2。1)中性点通过小电阻接地。 世界上一些国家(主要是美国)使用以小阻力为基础的中性点。 原因是美国历史上高估了电弧接地过电压的危害,并且此方法用于释放线路上的过量电荷以限制此过电压。当中性点以小电阻接地时,通常选择较小的电阻值。当系统单相接地时,流经接地点的电流控制在约500A,一些电流控制在约100A。 零序保护动作由流过接地点的电流启动,以消除故障线路。它的优点和缺点是:   


    2。1。1。当系统单相接地时,声相电压不会升高或降低得更少,并且设备的绝缘水平会降低。 可以根据相电压选择耐压水平。   


    2。1。2。接地时,由于流经故障线的电流较大,零序过电流保护具有较高的灵敏度,可以很容易地检测到接地线。   


    2。1。3。由于接地点的大电流,当零序保护动作不及时或无效时,会对接地点和附近的绝缘层造成更大的破坏,导致相间故障。   


    2。1。4。当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,都会动作并跳闸,大大增加了电路跳闸的次数,严重影响了用户的正常供电,并降低了供电的可靠性。   


    2。2中性点通过消弧线圈接地   


    消弧线圈于1916年发明,第一个消弧线圈于1917年在德国的Pleidelshein电厂投入运行。它具有84年的历史。运行经验表明,它广泛适用于中压电网。前苏联和瑞典的中压电网长期采用这种方法,大大提高了中压电网的安全经济运行水平。   


    中性点通过消弧线圈接地。 当系统中发生单相接地时,流过接地点的电流非常小。 其特点是,当线路上发生单相接地时,它不会立即跳闸。 根据规定,可以将电网设置为单相接地。接地故障操作2小时。根据实际操作经验和数据,当接地电流小于10A时,电弧会自行熄灭。 消弧线圈的感应电流可以抵消流经接地点的电容性电流。 如果调整得好,电弧将自动熄灭。随着中压网络中电缆馈线回路数量的增加,虽然接地故障的可能性正在上升,但是由于接地电流的补偿,单相接地故障不会发展成相间故障。因此,通过消弧线圈接地方法获得的中性点的电源可靠性比通过小电阻接地方法获得的中性点的电源可靠性要高得多,但是通过消弧线圈接地方法获得的中性点的电源可靠性也很高。 存在以下问题:   


    2。2。1。当系统接地时,由于接地点的剩余电流很小,并且消弧线圈必须按照规定进行过补偿状态,零序电流的方向流经接地线和非接地线是相同的,因此零序过电流和零顺序方向保护无法检测到接地故障线。   


    2。2。2。由于当前在中压电网上运行的消弧线圈主要是手动调节匝数的结构,因此退出运行后必须进行进行调节,并且没有在线实时设备可以检测电源的单相接地电容器电流电网,因此该操作不能基于电网电容器电流。这些变化会及时调整,因此无法得到很好的补偿,并且还会出现电弧自熄和过电压的问题。   


    中性点接地消弧线圈接地方法的两个主要缺点也是两个主要技术问题。 多年来,电力学者致力于解决这一技术问题。 随着微电子技术和检测技术的发展和应用,我国研制生产了自动跟踪消弧线圈和单相接地选线装置,已投入实际运行并取得了良好的效果。 他们目前处于推广和应用阶段。   


    3。 由于中性点,单相接地电容器电流未接地。 在中压电网中,这只是一种短期过渡方法。 最终,它需要通过消弧线圈或很小的电阻过度接地。网格为电容器电流的计算和测量中的转换提供了技术数据。 中压网络单相接地电容器的电流包括以下部分:   


    3。1。系统中所有电气连接的所有线路(电缆线路,架空线路)的电容电流。   


    3。2由连接在系统相和地之间的电容器产生的电容性电流。   


    3。3由配电设备引起的电网电容电流值增加。   


    系统中的电容器电流可计算如下:   


    σIc=(σic1+σic2)(1 + k%)   


    其中:σic网格上单相接地电容器的电流之和   


    σIc1线路和电缆单相接地电容电流之和   


    σic2系统中由连接在相线和地之间的电容器产生的电容性电流之和   


    k%由配电设备引起的电网电容电流的增加。10KV为16%,35KV为13%。   


    基于对电网上单相电容器电流的计算,为了准确选择和合理配置消弧线圈的容量,有必要在系统运行期间测量单相电容器电流。 计算机的在线实时检测设备为被测网络上的单相电容器电流提供了一种快速而准确的手段。 原理是检测系统的不平衡电压E0,并在一定采样周期内检测线路电压UAB,中性点位移电压U0和中性点位移电流I0。 计算公式如下:单相接地电容器。   

        


       


    E0 = U0 + I0×Xc   


    其中:Xc是系统对地的电容电阻;   


    因为Xc =(E0-U0)/ I0   


    然后Ic = U相/ Xc = U相I0 / E0—U0   


    其中Ic是单相接地电容器电流   


单相电容器电流检测也可以使用偏置电容法和中性点加电容法。 在测试中,可以选择几组具有不同Cf容量(增加的偏置电容)的数据来使用移动平均值。此值获得单相接地电容器电流,以减少测试中的误差。   


    4。 微机控制消弧装置   


    手动调谐的消弧线圈无法随着电网的运行实时调整补偿量。 因此,不能保证电网始终处于过度补偿状态,甚至会引起系统谐振。 这是因为当故障发生时很难将接地电流限制到最小。我国的微型计算机自动跟踪消弧装置的开发始于1980年代。 经过不断改进,形成了一系列产品,并配备了自动接地选线装置,有效解决了接地问题。 中性点通过消弧线圈接地方法连接到电网。问题。本设备的Z型结构接地变压器零序阻抗低,损耗低,可承受二次负载。 可调电抗器是一种连续可调的铁芯全气隙结构,具有良好的调节特性和线性度。该装置具有高低噪音,并采用消弧线圈串的电阻接地方法来抑制消弧线圈引起的谐振问题。 其微机控制单元是自动跟踪检测,调整和选线的核心。 系统响应时间小于20 s,并具有三种工作模式:过补偿,欠补偿和最小剩余电流。   


    在设备运行期间,计算机将定期采样以获得适用于电网运行的参数。 计算机计算系统电容器电流和剩余电流,并根据设定值和计算值之间的偏差自动调节电抗器的电感,以实现消弧线圈的工作。关于设定值。线路选择设备使用计算机对线路的零序电流进行采样。 计算机根据采样电流的幅度和方向判断接地线,可以准确及时地检测出接地线。   


    结论   


    中压网络的中性点接地方式在中国也有不同看法,已成为电网改造的热点问题。 基于中国多年的运行经验和科学技术进步,解决了中压电网的中性点。消弧线圈接地系统的技术问题长期以来一直难以解决。自动跟踪消弧线圈和地线选择装置的不断改进和普及为通过消弧线圈的中压电网的中性点提供了技术保证。因此,通过消弧线圈采用中性点接地方法是我国中压电网的发展方向。 


        


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