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35KV高压熔断器的改进建议,高压熔断器

来源:网络    发布于:2012-5-30 8:51:00    点击:90    品牌:登瑞电气    【进入产品中心

引言:

电压互感器是电力系统中供测量和保护用的重要设备,它有如下重要作用:

1.将系统高电压转变为标准的低电压(100v,为仪表、保护提供必要的电压。

2.与测量仪表相配合,测量线路的相电压与线电压;与继电保护装置相配合,对系统及设备进行过电压、单相接地保护。

3.隔离一次设备与二次设备,保护人身和设备的安全。

正因为电压互感器有这么重要的作用,为其加装相应的保护装置(高压熔断器)显得尤为必要。高压熔断器即经济又能满足一定的可靠性,它的结构简单,易于维护检修,在35kv及以下系统中应用广泛。

电压互感器一般经隔离开关和高压熔断器接入高压电网。在110kv及以上的系统中,由于相应的电压互感器采用单相串级绝缘,绝缘裕度大,并且这种系统多为中性点直接接地系统,每相设备不能长期承受线电压,也不允许接地,所以110kv及以上系统中的电压互感器一次侧不装熔断器,而经过隔离开关直接与电网相连;380v及以下配电系统,由于高压熔断器完全可满足系统运行要求,电压互感器可以直接与电网相连接,而不用隔离开关。

35kv系统有着举足轻重的地位,但其电压互感器的高压熔断器经常发生熔断,而且更换起来很麻烦,相当浪费时间,增加了事故隐患,亟待改进。本文就以35kv电压互感器的高压熔断器作讨论,并提出改进方案。

分析问题1

电压互感器的高压熔断器保护范围为:电压互感器内部故障(相间、匝间短路等)或电压互感器与电网连接线的短路故障。

当电压互感器内部故障或与电网连接线发生短路时,高压熔断器熔断,切断故障点或将电压互感器与故障源隔离,从而缩小故障范围,保护设备的安全。但是高压熔断器不是用来保护电压互感器过载的,过载时间稍长,电压互感器就会过热、冒烟,甚至起火,从而引起内部故障;而且由于高压熔断器灵敏度的原因,有时电压互感器内部故障,高压熔断器却不一定熔断。我们必须尽快停用故障电压互感器,如果高压熔断器不带限流电阻或限流电阻不合格,就不能用隔离开关直接拉开故障电压互感器,即使限流电阻合格,为保险起见也不能直接拉开,因为隔离开关和高压熔断器没有灭弧装置,容易引起母线短路,导致事故扩大及设备损坏或人身事故,必须通过倒换运行方式,用上级断路器隔离故障。

对于双母线接线方式,可将所带负荷倒至另一条母线上,用母联开关隔离故障电压互感器;对于我们常用的单母线分段接线方式,必须将该段母线所带负荷全部转移或停电,用电源断路器隔离故障电压互感器和该段母线,再恢复其它正常供电。这样的操作复杂,不利于快速隔离故障,且可能影响部分用户的正常供电。

如果电压互感器的高压熔断器有足够的灵敏度,在电压互感器内部故障时,立即熔断,隔离故障点,就可用隔离开关直接拉开故障电压互感器,而不必通过倒换运行方式那样的复杂操作。这里的关键在于高压熔断器的熔体(丝),它是熔断器的核心部件,利用它在电流热作用下来熔化,断开故障电路。

熔丝的直径为0.13mm,做成螺旋形,总阻值为315Ω,额定电流为0.5A

对于高压熔断器的熔体,要求有下列的性质:

熔点低,导电性好,不易氧化,便于加工。

高压熔断器的熔体的材料一般有铜、镍铬合金、铅、锡等,对于35kv系统的电压互感器,要求高压熔断器具有较大的断流能力,常用铜或镍铬合金,它们的电阻率小,热传导快,截面面积也很小,断流产生的金属蒸气也少,易于灭弧。但缺点是熔化温度高,长期工作中可能达到较高的温度而不熔断,同时要使其快速熔断,必须流过较大的电流,否则会延长熔断时间,这样对被保护的电压互感器不利。

 

改进方案1

经过分析,我们利用金属学中的“冶金效应”采用以下的方案:

在镍铬丝上焊以铅锡合金的小球,

这样,我们就能充分利用镍铬丝的优点,又能利用铅锡合金的优点克服其缺点,降低高压熔断器熔体的熔化温度,使高压熔断器更加灵敏和完善。

分析问题2

在电压互感器的正常运行中,其内部故障的机率很小。而高压熔断器之所以经常熔断,是因为电压互感器的谐振。当系统运行方式发生某种变化时,电压互感器的铁芯饱和,感抗和对地容抗相等或近似相等,产生较大的电流,导致高压熔断器熔断,这时必须停运电压互感器,更换高压熔断器。

高压熔断器装在绝缘护套中,两边各用四个螺丝固定,更换时,必须将两边的螺丝拧开,一手拿钳子固定螺母,一手拿起子拧螺丝,由于高空作业,着力的地方很少,这样的操作即费时费力,又很危险。侧盖及螺丝用一般的熟铁制做,长期日晒雨淋,很容易生锈变形。螺丝拧开后,固定铁环由于受力不均,容易卡滞,很难取下。特别是遇到特殊天气,不得不延期更换,减少了计量和保护的可靠性。

改进方案2

为克服以上缺点,我们可采用转轴式替代螺丝固定式

固定轴采用螺丝(也可使用销子),取消了螺母及固定铁环,螺丝的另一端直接拧在侧盖上。操作时,只将一端的螺丝拧开,即可打开侧盖。即使由于连接线的阻碍无法取出熔断器,可再将另一个螺丝拧开即可,这样*多也就拧开两个螺丝,而且只用一只手便可轻松完成。

为了克服腐蚀,侧盖主体用钢材,外面镀防锈材料(镍铬合金等),螺丝采用不锈钢。

总结:

经过改进,增加了高压熔断器的灵活可靠性,降低了成本,更加易于操作,为保证系统的安全运行创造了良好的条件。

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