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TWD-LCP濾波電容開關保護器

一、概  述

濾波電容器組開關櫃被擊穿的事故

使用電弧爐等重負載的係統或變電站,一般要在係統上並聯電容器組進行補償,以減少諧波對電網的汙染和提高功率因素。可是,在投切電容器組時,在負責投切電容器組的開關櫃內會出現較高的過電壓,頻繁造成斷路器相對地(櫃體)、相間擊穿,嚴重影響設備的正常運行。

避雷器隻能限製過電壓的幅值,不能限製過電壓的頻率

根據國標要求規定,以35KV係統為例,避雷器在標稱電流下的衝擊殘壓應不高於134KV,其最大過電壓保護倍數為:。事實上,采用避雷器來進行過電壓保護,隻能限製過電壓的幅值。當係統內一旦出現高頻過電壓,即使其幅值被限製,對於高頻波,係統原絕緣水平則都相應降低;當高頻過電壓來臨時,即使過電壓幅值被限製在國標要求範圍內,但是,係統容抗因高頻原因急劇下降,表現為低阻抗性質,若此時開關櫃內再有絕緣間距不足、汙穢等因素,極易發生延麵爬電擊穿短路的現象,給人造成避雷器未能限製其過電壓假相。

分析過電壓產生的原因

當係統分閘的時,電容器組上的電壓為相電壓的最大值: 35×√2/√3 =28.6KV,相當於1倍電壓,同時,由於斷路器的截流效應,電抗器兩端將產生至少2倍以上的高頻振蕩過電壓,經過電容器組的傳遞疊加,其過電壓可達到至少3倍以上,即電容器與斷路器之間連接部分上的電壓幅值可達到100KV以上,這樣的高頻過電壓對與電容器相連的斷路器、開關櫃的絕緣都存在巨大的威脅。

當係統合閘時,若理想開關,應沒有反彈,事實上,絕大多數開關都有反彈,簡單理解,開關反彈相當於一連串的合、分閘操作,其過電壓危害極大。

解決方案

我公司研製的TWD-LCP濾波電容開關保護器,能有效抑製上述過電壓,並將過電壓倍數限製在2.5倍以內,這樣的過電壓保護水平相當於國標要求的60%,大大降低了濾波電容器組開關櫃內在分閘時產生的過電壓,真正實現過電壓保護功能。

該裝置已在寧夏石嘴山供電局落石灘變電所成功通過試驗。

二、工作原理

如圖所示,將TWD-LCP裝置並聯在與濾波電容串聯的電抗器兩端。

正常運行時,電抗器兩端的電壓為電容器上的百分之幾到百分之十幾,以35KV係統為例,電抗器兩端正常運行的電壓的峰值不大於7KV,此時,TWD-LCP保護裝置不動作;

無論斷路器是在合閘時發生的斷口反彈(出現重燃)還是正常的分閘操作,電抗器兩端均有可能出現至少2倍以上的高頻振蕩過電壓,此時,TWD-LCP保護裝置將投入保護動作,將過電壓能量吸收並鉗製在1.1倍電壓左右,從而達到濾波電容器開關櫃內過電壓被有效限製的目的;


三、型號命名及參數

TWD-LCP裝置型號命名如下:


四、特 點

TWD-LCP結構簡單、體積小巧,安裝方便;

TWD-LCP可以將濾波電容器開關櫃的過電壓倍數限製到1.83倍,遠低於國標要求的4.07倍,為國標要求的

45%,並且安全可靠;

配有可計99999次的無源計數器,自備電池可使用5~10年;戶內外皆可使用。


五、TWD-LCP保護裝置的安裝位置原理圖


六、使用條件

環境溫度:使用環境溫度-40℃~+40℃    作投切頻率: 任意

環境濕度:25℃下最高90%         電容器組容量範圍:任意

海拔高度:不超過1000m                     空心電抗器或鐵心電抗器:任意

覆冰厚度:不超過2cm           電抗率:12%以下

保護器複合外套的最小公稱爬電比距應符合以下要求:


七、保護對象

直接保護開關櫃,間接保護串聯電抗器、濾波電容器、並聯電容器。


八、限製過電壓

主要限製串聯電抗器端電壓和斷路器端口電壓;不考慮串聯電抗器對地電壓、不考慮電容器極間電壓、不考慮電容器極對地電壓及中心點對地電壓、不考慮斷路器母線側電壓。

額定電壓:6KV  10KV   35KV       額定容量:參照避雷器標準不做考慮       允許動作次數:大於10萬次

九、外形尺寸及重量

6-10KV :15cm×40cm

35kV:15cm×64cm

6-10KV淨重約:3×4Kg;

35kV淨重約:3×7.5Kg



十、TWD-LCP安裝前檢測

TWD-LCP內部功能緊湊,外部表顯簡單,因此,產品到現場之後,應檢驗後,方可安裝。

TWD-LCP外觀應無損傷

TWD-LCP裝箱相關配件

泄漏試驗


十一、TWD-LCP保護裝置安裝方法

(如圖所示),TWD-LCP安裝方法如下:

1、將安裝支架與電抗器上端接線柱連接;

2、將TWD-LCP與安裝支架連接;

3、用軟連接線將TWD-LCP下引線孔與電抗器下端連接。




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