近年来国内外研制了一系列的微机型综合保护装置,这些装置的特点恰好适应了F-C回路对保护的要求,下面针对电动机和低压变压器的保护分别加以分析和说明。专业熔断器为电动机供电的F-C回路保护配置,F-C回路供电的电动机,其容量一般在200kW以下,通常装设有下列保护:电流速断保护、过负荷保护、负序过流保护、单相接地保护、起动时间过长保护和低电压保护。此外,由于FC回路有单相断线可能(熔断器一相熔断),还应有断相(不平衡)保护。(1)电流速断保护。作为电动机定子绕组和回路供电电缆相间短路故障的保护。综合保护装置保护定值可设定速断高值与速断低值,高值为电动机起动过程中的速断定值,低值为电动机起动完成后,正常运行中的速断定值。电动机起动时间可在定值中设置,从而提高速断保护的灵敏度。(2)过负荷保护。主要用于防止电动机运行中因过负荷、不对称过负荷、断线等引起的过热,可作为保护的后备。(3)负序过流保护。作为电机电流不平衡的一种保护,电动机起动结束保护自动投入。
3~10kV电网的中性点接地方式包括传统的不接地或经消弧线圈接地,以及电阻接地等多种接地方式。要确定电网的接地方式,必须综合考虑供电安全可靠性和连续性、配电网和线路结构、过电压保护和绝缘配合、继电保护构成和跳闸方式、设备安全和人身安等诸多因素。专业熔断器下面简要介绍几种常用的接地方式及其对过电压的影响。3~10kV电网的中性点接地方式可以简单的归纳为单相故障时不(延时)跳闸和(立即)跳闸两种类型。单相接地不跳闸的中性点接地方式包括不接地、经消弧线圈接地和高电阻接地。过去国内3~10kV电网大多采用这些接地方式,但随着我国城乡电网电缆线路逐渐代替架空线和火力发电厂机组容量增大引起的电缆长度大幅增加,我国的3~10kV电网的中性点采用不接地或消弧线圈接地方式的做法已经不能满足电力工业建设发展和城市电网扩充改造的需要。实践证明,单相接地故障不立即跳闸的接地方式,郑州熔断器有利于提高供电连续性特别适合于故障几率高、绝缘可自行恢复的以架空线路为主的配电网,如农村和中小城市供电网。
在满足可靠性和下一段保护选择性的前提下,当在本段保护范围内发生短路时,F-C 回路应能在最短时间内切除故障,以防止熔断时间过长而加剧被保护电器的损坏。专业熔断器对于熔断器与负荷侧设备的保护配合,即低压厂用变压器回路熔断器与低压侧负荷断路器之间的保护配合,一般低压侧断路器选择性保护所设置的短延时时间不超过0.6s,可用低压厂用变压器低压侧三相短路时对应的高压侧电流值乘以可靠系数(可取 1.07~1.1)和低压母线上负荷断路器中短延时保护设定时间最长的时间在熔断器时间一电流特性曲线图上确定一点来校验,该点应位于已选择好的熔断器的时间一电流特性曲线左侧。该配合除低压厂用变压器低压侧短路由熔断器开断的回路外,其他回路可不用特殊考虑校验。郑州熔断器F-C回路的继电保护,在F-C回路中,较大的故障电流由熔断器提供保护,较小的故障电流则由综合保护装置通过动作接触器加以补充,即F-C回路的保护由一次保护和二次保护共同完成。二次保护通常由综合保护装置来实现,综合保护装置是一种集多种保护功能于一体的保护装置,它几乎涵盖了所有电动机或低压变压器所需的保护。
基于这一原因,加之不同电压等级的高压限流熔断器采取的措施可能不一致,如果将高电压等级的熔断器应用在低电压等级的电气系统中,就可能在熔断器熔断时产生超过低电压等级电器绝缘耐受水平的过电压,因此F-C回路中的高压熔断器不宜降压使用。为弧前时间,Tb为燃弧时间,动作时间为Ta与Tb之和。预期电流的波形应当认为是U=0的情况下,在电源电动势e的作用下,电流的变化情况。专业熔断器在电源电动势的正半波中,预期电流将不断增加,直到电动势c=0时,预期电流才达到最大值。而出现电弧时,电弧电压U不等于零,并且电弧电压必须大于电动势即U>e,才能迫使电流i改变预期的上升趋势而迅速下降为零。U-(e-iR)]应当认为是作用于电感上,促使电流不断减小的反向电压。显然,在此反向电压作用下迫使电流下降到零的过程,也就是电感中所储磁能不断释放出来的过程。因此,郑州熔断器电弧电压越高,电流越小,越有利于切断故障电流。然而,电弧电压不能无限制地提高,必须受到允许过电压水平的限制,以免损坏绝缘。
但是它不能降低操作过电压行波的陡度,所以一般情况下不能保护电动机绕组的匝间绝缘。氧化锌过电压限制器的参数选择。过电压限制器额定电压Uk的选择。额定电压U表征限制器两端子之间允许的最大工频电压,限制器在该电压下能够可靠地工作。持续运行电压Uc的选择。专业熔断器在没有间隙的情况下,氧化锌阀片在正常工况下,将长期处于相对地电压的作用之下,并有泄漏电流流过。对于氧化锌阀片而言,该电压称之为持续运行电压U。持续运行电压作用之下的泄漏电流称为持续运行电流1,该电流必须严格控制,才能确保过电压限制器有足够长的工作寿命,所以持续运行电压必须小于额定电压非有效接地系统允许带单相接地故障继续运行2h,考虑到此时非故障相电压的升高,有关部门规定,6kV厂用电中性点非有效接地方式系统氧化锌过电压限制器持续运行电压由原标准4kV提高到7.6kV。郑州熔断器对于中性点有效接地系统氧化锌过电压限制器持续运行电压要大于系统额定电压。工频参考电压U及工频参考电流Im的选择。工频参考电压即起始动作电压,由该电压开始,电流将随电压的升高而大幅度增加。
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