產(chǎn)真空斷路器的截止等級一般為2 ~ 4年，存在分?jǐn)嚅g隙小、斷弧快的問題，容易產(chǎn)生過大的感應(yīng)電動(dòng)勢，尤其是相間過電壓幅值大，使得廠用電系統(tǒng)設(shè)備事故頻發(fā)，對機(jī)組的安全運(yùn)行極為不利。因此，氧化鋅避雷器被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，以限制過電壓的幅值，可靠地保護(hù)電氣設(shè)備。1操作過電壓的原因和類型在火電廠的生產(chǎn)運(yùn)行過程中，由于需要經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)約廠用電，輔助高壓電機(jī)(如給煤機(jī)和卸料器電機(jī))的啟停極其頻繁。隨之而來的問題是高壓電機(jī)頻繁燒毀，對生產(chǎn)影響很大，給維護(hù)帶來很大的工作量和維護(hù)成本。斷路器斷開高壓電機(jī)或干式變壓器時(shí)產(chǎn)生的過電壓有三種類型：a)多次重燃過電壓是由開關(guān)弧隙多次重燃和電源對電機(jī)側(cè)電容器多次充電引起的。b)過電壓切斷過電壓切斷主要是由于流經(jīng)開關(guān)電弧間隙的電流突然中斷而引起的。c)三相同步截止過電壓是斷路器先次分?jǐn)嘀厝紩r(shí)，高頻電流流過弧隙，造成其他兩相弧隙工頻電流快速過零。氧化鋅避雷器抑制過電壓的保護(hù)參數(shù)分析當(dāng)斷路器斷開負(fù)載時(shí)，由于電機(jī)內(nèi)電流不能突然變化，當(dāng)電弧斷開或重新點(diǎn)燃時(shí)，電機(jī)線圈上施加很大的反電動(dòng)勢U，產(chǎn)生相對地過電壓或相對相過電壓。過電壓主要發(fā)生在負(fù)載側(cè)。根據(jù)對所用氧化鋅避雷器(以下簡稱避雷器)參數(shù)的分析，我們有以下過電壓估計(jì)值。a)根據(jù)家標(biāo)準(zhǔn)GB11032-89，6kV系統(tǒng)保護(hù)電機(jī)MOA運(yùn)行的連續(xù)電壓為4.0kV，如果1ma DC電流的參考電壓u1mA大于11.3kV，則6kV高壓電機(jī)與地之間會(huì)出現(xiàn)絕緣過電壓。如果K=1.25，根據(jù)公式(1)，6kV高壓電機(jī)相對運(yùn)行過電壓的耐受值為b)氧化鋅避雷器相對運(yùn)行沖擊電流100A的剩余電壓為U100A=K1U1mA，剩余電壓比K1=u10a/U1mA在公式中定義。如果能達(dá)到K1=1.4，已經(jīng)是氧化鋅閥門的高制造水平了。因此，U100A=1.411.3=15.8kV. c)當(dāng)開關(guān)多次斷弧重燃時(shí)，相間過電壓為相對過電壓的1.5倍，而u相間過電壓為1.5 u1ma=1.5 15.8=23.7kv.d)當(dāng)開關(guān)三相同步斷開時(shí)，相間過電壓相對于地電壓有：u相=2u1ma=2u1ma 現(xiàn)有的氧化鋅避雷器(MOA)可以滿足中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中保護(hù)兩相之間操作過電壓的要求，但持續(xù)的操作電壓會(huì)對氧化鋅閥片造成損壞，兩相之間的操作過電壓根本起不到保護(hù)作用。 因此，必須考慮更有效、更可靠的過電壓保護(hù)裝置，并安裝在合理的位置，以保證6kV廠用電系統(tǒng)和設(shè)備的安全。3.操作過電壓的抑制措施在現(xiàn)有的6kV廠用電系統(tǒng)中，母線上廣泛使用三星接線氧化鋅避雷器。根據(jù)以上分析，可以明確氧化鋅閥門老化損壞非常嚴(yán)重，其次不能保護(hù)相間過電壓幅值，因此高壓電機(jī)絕緣擊穿和相間導(dǎo)體閃絡(luò)短路仍時(shí)有發(fā)生。因此，我們了解、分析并參考了相關(guān)廠家的技術(shù)數(shù)據(jù)，認(rèn)為采用串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器(帶間隙的MOA)，將原來的三星接線方式改為四星接線，即三叉戟過壓保護(hù)器(簡稱TBP)可以滿足并實(shí)現(xiàn)抑制相間過電壓的效果，其優(yōu)勢詳見下文分析。 #p#分頁標(biāo)題#e#

3.1 TBP過壓保護(hù)器采用間隙和氧化鋅閥片相互保護(hù)，解決了正常運(yùn)行時(shí)無連續(xù)運(yùn)行電壓的閥片老化問題。其次，間隙在續(xù)流時(shí)容易損壞，但氧化鋅閥板可以使其續(xù)流。兩種元素發(fā)揮各自的優(yōu)勢，彌補(bǔ)各自的不足。3.2 TBP過電壓保護(hù)器采用四星接線，可大大降低相間過電壓。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，與常規(guī)避雷器相比，相間過電壓下降了60 ~ 70，可靠地保護(hù)了設(shè)備(見圖1)。

圖1四星連接模式

3.3采用性能良好的氧化鋅閥門的間隙動(dòng)作后，電弧立即熄滅，無隨動(dòng)，無切斷。間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù)，通量降低，使用壽命達(dá)到10萬次以上。而且間隙結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)量少，其沖擊系數(shù)可達(dá)1，放電電壓值不隨放電波形的變化而變化，保護(hù)性能優(yōu)良。3.4 The過電壓保護(hù)器能降低相對相位和相對相位的保護(hù)電壓值，可靠地將操作過電壓限制在被保護(hù)設(shè)備的絕緣允許范圍內(nèi)，在單相接地、間歇電弧接地和諧振過電壓下能長時(shí)間安全運(yùn)行。4安裝位置分析因?yàn)檎婵諗嗦菲髟陂_斷時(shí)，真空泡內(nèi)的觸頭在開斷距離很小時(shí)就能擊穿，在再擊穿的高頻電流過零時(shí)有很強(qiáng)的滅弧能力，有三相同步開斷的閾值。所以氧化鋅避雷器只安裝在6kV輔助系統(tǒng)的母線上，其過電壓保護(hù)效果極其有限。特別是對于高壓電機(jī)和干式變壓器，當(dāng)負(fù)載為切斷過電壓和三相同步切斷時(shí)，過電壓主要體現(xiàn)在負(fù)載側(cè)，直接危害設(shè)備。因此，經(jīng)分析，除了在母線上安裝三星氧化鋅避雷器外，還應(yīng)在開關(guān)的主變壓器側(cè)和高壓電機(jī)側(cè)安裝TBP過電壓保護(hù)器，以便更可靠地對設(shè)備進(jìn)行直接保護(hù)，其安裝位置如圖2所示。

圖2保護(hù)裝置的位置

實(shí)施效果：云浮發(fā)電廠1、2號機(jī)組6kV廠用電系統(tǒng)給煤機(jī)、卸料器開關(guān)改造安裝了TBP過電壓保護(hù)器。到目前為止(近兩年)，除了電機(jī)軸承磨損損壞引起的故障外，電機(jī)內(nèi)還發(fā)生了閃絡(luò)短路和相間導(dǎo)體相對接地