1保護器的保護原理
1.1相間過壓保護原理
當A,B,C三相中,任意兩相發生過電壓時,P1,P2,P33個保護單元中的相應兩相則通過各自的間隙組件兩兩并聯后,再通過P4放電保護,氧化鋅閥片導通限壓。過電壓消失后,因氧化鋅閥片的泄漏電流很小,放電間隙組件自動恢復。
1.2相對地過壓保護原理
當A,B,C三相中,任意一相與地發生過電壓時,P1,P2,P33個保護單元中的相應一相和接地相P4之間通過各自的間隙組件串聯放電保護。
2某電廠MOP-6D相間過壓保護器故障情況
2.1真空接觸器和熔斷器回路故障跳閘
732開關故障跳閘,檢查發現:接觸器A,B相熔斷器熔絲熔斷,過電壓保護器A,B相間擊穿。解體后測A,B兩相電阻片絕緣電阻均為零,A相電阻片瓷面有一擊穿燒熔痕跡,B相放電間隙燒毀。
2.2真空斷路器回路故障跳閘
720開關故障跳閘,現場檢查發現:過電壓保護器爆炸,斷路器間隔后柜門被氣浪沖開,隔板變形。
當天下午,706,708開關相繼故障跳閘,現場檢查發現:過電壓保護器爆炸,斷路器間隔后柜門被炸出,隔板變形;出線硅橡膠絕緣層燒盡;電纜頭三相絕緣層均燒毀,故障進一步擴大為6kV母線短路。
3原因分析
3.1氧化鋅電阻片質量分析
(1)氧化鋅電阻片在正常情況下承受運行電
壓,其流過的阻性電流分量是很小的。阻性電流分量的大小決定于電阻片的伏安特性,電阻片的伏安特性因配方和制造工藝而異,隨著運行時間增大,其阻性電流也逐漸增大,引起電阻片特性的劣化。
(2)電阻片的阻值與溫度有關,電阻片溫度升高時,泄漏電流增大,導致劣化加劇,而劣化又影響熱穩定性。
(3)在上述因素的疊加作用下,再加上這批過壓保護器電阻片的質量有問題,伏安特性達不到保護的要求,則在發熱大于散熱時就會發生熱擊穿,使電阻片損壞。
3.2運行切換產生過電壓分析
由于輔機較為頻繁的定期切換運行方式,在操作過程中產生的操作過電壓,也會使電阻片泄漏電流增大,加劇老化。且電阻片具有累積效應,在電、熱的雙重作用下,可能發生熱擊穿和電擊穿。
3.3設計原理分析
設計不合理,制造存在缺陷,內部構件耐壓、散熱性能不能滿足要求,也是導致故障的原因。采用三相四星接線原理,并且每個保護單元電阻片的參數為原系統普通氧化鋅避雷器參數的一半,因而P4發生故障時,相對地的保護將降至原參數的50%;在P1,P2,P3之一發生故障時,相間保護也將降至原參數的50%。另外,采用氧化鋅非線性電阻串聯放電間隙,雖解決了荷電率的問題,但放電間隙不穩定。表現為:①兩組間隙串聯,由于雜散電容的作用,工頻放電具有不可預見性;②由于氧化鋅電阻片的伏安特性呈非線性,使得間隙具有預放電現象,低于穩定放電值較多,預放電現象表現不穩定。
3.4三相合為一整體的結構分析
MOP-6D型相間過壓保護器采用高分子聚合物材料為外殼及相間絕緣,一次成型。雖然體積小,結構緊湊,但它的弱點是不利于散熱,在電阻片存在質量問題時,此弱點愈顯明顯。
3.5從交接試驗數據分析
在交接試驗中發現17組的試品中有5組的絕緣電阻在工頻放電和交流耐壓試驗后下降明顯,將近占總數的1/3,可以初步判定這批產品的質量有問題,這也是造成故障的重要因素。
3.6回路保護配置分析
該電廠相間過壓保護器安裝于6kVB段。6kVB段采用高阻接地,保護動作于發信號。對于真空接觸器和熔斷器組合回路,當MOP-6D擊穿時,熔斷器熔絲熔斷,故障切除;而對于真空斷路器回路,當MOP-6D擊穿時,由于保護發信號,回路故障不能迅速切除,導致電阻片發生熱崩潰,并產生高能量,導致過電壓保護器爆炸,造成故障進一步擴大。
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