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过电压保护器运行时事故原因分析,过电压保护器设计原理分析

来源:网络    发布于:2012-3-20 9:54:27    点击:57    品牌:登瑞电气    【进入产品中心

1过电压保护器的保护原理   

1.1过电压保护器相间过压保护原理  

过电压保护器当ABC三相中,任意两相发生过电压时,P1P2P33个保护单元中的相应两相则通过各自的间隙组件两两并联后,再通过P4放电保护,过电压保护器的氧化锌阀片导通限压。过电压消失后,因氧化锌阀片的泄漏电流很小,放电间隙组件自动恢复。  

1.2过电压保护器相对地过压保护原理  

ABC三相中,任意一相与地发生过电压时,P1P2P33个保护单元中的相应一相和接地相P4之间通过各自的间隙组件串联放电保护。       

2.1真空接触器和熔断器回路故障跳闸  

检查发现:接触器AB熔断器熔丝熔断,过电压保护器AB相间击穿。解体后测AB两相电阻片绝缘电阻均为零,A相电阻片瓷面有一击穿烧熔痕迹,B相放电间隙烧毁。  

2.2真空断路器回路故障跳闸  

现场检查发现:过电压保护器爆炸,断路器间隔后柜门被气浪冲开,隔板变形。  

过电压保护器爆炸,断路器间隔后柜门被炸出,隔板变形;出线硅橡胶绝缘层烧尽;电缆头三相绝缘层均烧毁,故障进一步扩大为6kV母线短路。

      

3过电压保护器运行事故原因分析   

3.1过电压保护器氧化锌电阻片质量分析

 (1)过电压保护器氧化锌电阻片在正常情况下承受运行电压,其流过的阻性电流分量是很小的。阻性电流分量的大小决定于电阻片的伏安特性,电阻片的伏安特性因配方和制造工艺而异,随着运行时间增大,其阻性电流也逐渐增大,引起电阻片特性的劣化。  

 (2)过电压保护器电阻片的阻值与温度有关,电阻片温度升高时,泄漏电流增大,导致劣化加剧,而劣化又影响热稳定性。  

 (3)在上述因素的叠加作用下,再加上这批过压保护器电阻片的质量有问题,伏安特性达不到保护的要求,则在发热大于散热时就会发生热击穿,使电阻片损坏。

  

3.2过电压保护器运行切换产生过电压分析  

过电压保护器由于辅机较为频繁的定期切换运行方式,在操作过程中产生的操作过电压,也会使电阻片泄漏电流增大,加剧老化。且电阻片具有累积效应,在电、热的双重作用下,可能发生热击穿和电击穿。

  

3.3过电压保护器设计原理分析  

过电压保护器设计不合理,制造存在缺陷,内部构件耐压、散热性能不能满足要求,也是导致故障的原因。采用三相四星接线原理,并且每个保护单元电阻片的参数为原系统普通氧化锌避雷器参数的一半,因而P4发生故障时,相对地的保护将降至原参数的50%;在P1P2P3之一发生故障时,相间保护也将降至原参数的50%。另外,采用氧化锌非线性电阻串联放电间隙,虽解决了荷电率的问题,但放电间隙不稳定。表现为:①两组间隙串联,由于杂散电容的作用,工频放电具有不可预见性;②由于氧化锌电阻片的伏安特性呈非线性,使得间隙具有预放电现象,低于稳定放电值较多,预放电现象表现不稳定。

  

3.4过电压保护器三相合为一整体的结构分析  

相间过压保护器采用高分子聚合物材料为外壳及相间绝缘,一次成型。虽然体积小,结构紧凑,但它的弱点是不利于散热,在电阻片存在质量问题时,此弱点愈显明显。  

3.5过电压保护器从交接试验数据分析  

在交接试验中发现17组的试品中有5组的绝缘电阻在工频放电和交流耐压试验后下降明显,将近占总数的1/3,可以初步判定这批产品的质量有问题,这也是造成故障的重要因素。  

3.6过电压保护器回路保护配置分析  

相间过压保护器安装于6kVB段。6kVB段采用高阻接地,保护动作于发信号。对于真空接触器和熔断器组合回路,当MOP-6D击穿时,熔断器熔丝熔断,故障切除;而对于真空断路器回路,当MOP-6D击穿时,由于保护发信号,回路故障不能迅速切除,导致电阻片发生热崩溃,并产生高能量,导致过电压保护器爆炸,造成故障进一步扩大。

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