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1、安全技术消弧柜的应用(图文) 1、中性点非直接接地系统弧光接地过电压的危害 1.1 弧光接地的产生 固体绝缘设备的增多降低了系统承受过电压的力量 随着我国电网的进展，具有固体绝缘的电缆线路渐渐取代架空线路。由于固体绝缘击穿的积累效应，在34倍的内部过电压作用下，局部放电会造成绝缘的积累性损伤。 真空断路器的大量采纳使操作过电压的概率大大提高 由于真空断路器很强的灭弧力量，在电弧过零点之前被强行截断。截流后电感中的磁能在向杂散电容充放电的振荡过程中，产生过电压。这种过电压，主要产生在相间，一般为额定相电压的34倍。 内部过电压得不到有效限制使绝缘寿命大大降低 根据国标GB311.1的规定，220
2、kV及以下的系统以雷电过电压作为防护重点。对于335kV的中压系统，大多数场合还在采纳传统的避雷器来限制过电压。避雷器的放电电压为相电压的4倍以上，按躲过内部过电压设计。而且避雷器接在相对地之间，对发生在相与相之间的操作过电压，根本起不到限制作用。 在内部过电压的长期持续作用下，聚乙烯交联电缆等固体绝缘设备的运行寿命大大降低，形成绝缘的薄弱环节，导致对地击穿。 雷击、鸟害、断线、树枝等外力破坏以及阀式避雷器放电等，是产生弧光接地的外部缘由。 1.2 弧光接地过电压的产生 形成弧光接地过电压的基础是间歇性电弧。当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地(以下简称弧光接地)故障时，由于电弧多次不
3、断的熄灭和重燃，导致系统对地电容上的电荷多次不断的积累和重新再安排，在非故障相的电感电容回路上引起高频振荡过电压。对于架空线路，过电压幅值一般可达3.13.5倍相电压。 以电缆线路为主的供电电网， 绝缘击穿或电弧重燃时过渡过程中的高频电流，可达数百安培甚至上千安培。高频电流过零点电弧熄灭的可能性大大提高，电缆线路弧光接地时，非故障相的过电压可达471倍。 1.3 弧光接地过电压的危害 高幅值的过电压加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏 对于中性点非直接接地系统，我国现行规程笼统地规定允许带单相接地故障运行2小时，并未区分是架空线路还是电缆线路，也没有明确是弧光接地还是金属接地。在高幅值的弧光接地过
4、电压的持续作用下，加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏。最终在非故障相的绝缘薄弱环节造成对地击穿，进而进展成为相间短路事故。 弧光接地过电压导致烧PT或保险熔断 一般的电压互感器饱和点一般为1.61.8倍，在弧光接地过电压作用下，使电压互感器严峻饱和，激磁电流猛烈增加。另一方面，电压互感器饱和，也很简单激发铁磁谐振，导致电压互感器过载。上述两种状况，都将造成电压互感器烧毁或高压保险熔断。 弧光接地过电压导致避雷器爆炸 弧光接地时，过电压的能量由电源供应，持续时间较长，能量很大。当过电压的能量超过避雷器所能承受的400A 2mS的能量指标时，就会造成避雷器的爆炸事故。 2、弧光接地时电弧对故障点的破
5、坏 2.1 弧光接地时流过故障点的电弧电流 弧光接地或电弧重燃的瞬间,已充电的相对地电容将要向故障点放电,相当于RLC放电过程。放电电流为： 过渡过程结束后，流过故障点的电弧电流只剩下稳态的工频电容电流，其有效值为： I=3U0C 瞬时值为： iW=3Um0Csin0t 流过故障点的综合电弧电流为： 2.2 不同电网单相接地时的电弧电流 不难证明以电缆线路为主的电网和以架空线路为主的电网，当发生单相电弧接地时，电弧电流具有如下特征： 电缆线路的稳态工频电弧电流是架空线路的2550倍; 电缆线路的高频电弧电流是架空线路的十倍以上; 架空线路的接地电弧较长，高频电弧电流衰减较快。 2.3 单相接地
6、电弧电流对架空线路的破坏 由于高频电流较小,且衰减较快,发生单相接地时,电弧电流对故障点的破坏程度,主要取决于稳态的工频电容电流。正由于这样，几十年来，人们始终把工频电容电流当作单相接地时的电弧电流。 单相接地时的电弧电流对故障点的破坏，主要表现在： 燃弧点的温度高达5000K以上，将会烧伤导线，甚至导致断线事故。 若电弧不能很快熄灭，则在风吹、电动力、热气流等因素的影响下，将会进展成为相间弧光短路事故。 2.4 单相接地电弧电流对电缆线路的破坏 由于电缆线路的稳态工频电容电流比架空线路大许多，而过渡过程中的高频电流更大，电弧电流对故障点的破坏程度远比架空线路严峻得多; 电缆线路的相间距离很短
7、，电弧燃烧时将直接破坏相间绝缘，以致于在几分钟之内就会形成相间短路事故。 消弧及过电压爱护装置(简称KWX)，是为了快速消退中性点非直接接地系统弧光接地给电器设备带来的危害而研制的最新专利技术产品。装置主要由三相组合式过电压爱护器DCB、可分相掌握的高压真空接触器JZ、微机掌握器、高压限流熔断器组件FU及带有帮助二次绕组的电压互感器PT等组成。一旦系统发生单相弧光接地，微机掌握器马上判别故障类型和相别并向故障相的真空接触器JZ发出动作指令，真空接触器JZ在30mS左右完成合闸动作，间歇性弧光接地随之被转化为金属性接地。真空接触器动作之前的过电压由三相组合式过电压爱护器DCB限制在较低的数值。当由于装置故障、检修调试人员误接线等缘由造成装置误推断，导致相间弧光短路时，FU组件可以在2mS之内快速熔断，短路电流远没有达到最大值，不会造成任何后果，对系统的运行没有影响。 第 4 页 共 4 页