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1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼:CYKJ-FW-981編號:_相間過壓保護(hù)器故障分析與防范審核:_時間:_單位:_相間過壓保護(hù)器故障分析與防范用戶指南:該解決方案資料適用于為完成某項目而進(jìn)行的活動或努力工作過程的方案制定,通過完善工作思路,在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用,包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)。可通過修改使用,也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。1保護(hù)器的保護(hù)原理1.1相間過壓保護(hù)原理當(dāng)A,B,C三相中,任意兩相發(fā)生過電壓時,P1,P2,P33個保護(hù)單元中的相應(yīng)兩相則通過各自的間隙組件兩兩并聯(lián)
2、后,再通過P4放電保護(hù),氧化鋅閥片導(dǎo)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(fù)。1.2相對地過壓保護(hù)原理當(dāng)A,B,C三相中,任意一相與地發(fā)生過電壓時,P1,P2,P33個保護(hù)單元中的相應(yīng)一相和接地相P4之間通過各自的間隙組件串聯(lián)放電保護(hù)。2某電廠MOP-6D相間過壓保護(hù)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(guān)故障跳閘,檢查發(fā)現(xiàn):接觸器A,B相熔斷器熔絲熔斷,過電壓保護(hù)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(guān)故障跳閘,現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn):過電壓保護(hù)器爆炸
3、,斷路器間隔后柜門被氣浪沖開,隔板變形。當(dāng)天下午,706,708開關(guān)相繼故障跳閘,現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn):過電壓保護(hù)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(jìn)一步擴(kuò)大為6kV母線短路。3原因分析3.1氧化鋅電阻片質(zhì)量分析(1)氧化鋅電阻片在正常情況下承受運(yùn)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(yùn)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(guān),電阻片溫度升高時,泄漏電流增大,導(dǎo)致劣化加劇,而劣化又影響熱穩(wěn)定性。(3)在上述因素的疊加作
4、用下,再加上這批過壓保護(hù)器電阻片的質(zhì)量有問題,伏安特性達(dá)不到保護(hù)的要求,則在發(fā)熱大于散熱時就會發(fā)生熱擊穿,使電阻片損壞。3.2運(yùn)行切換產(chǎn)生過電壓分析由于輔機(jī)較為頻繁的定期切換運(yùn)行方式,在操作過程中產(chǎn)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(yīng),在電、熱的雙重作用下,可能發(fā)生熱擊穿和電擊穿。3.3設(shè)計原理分析設(shè)計不合理,制造存在缺陷,內(nèi)部構(gòu)件耐壓、散熱性能不能滿足要求,也是導(dǎo)致故障的原因。采用三相四星接線原理,并且每個保護(hù)單元電阻片的參數(shù)為原系統(tǒng)普通氧化鋅避雷器參數(shù)的一半,因而P4發(fā)生故障時,相對地的保護(hù)將降至原參數(shù)的50%;在P1,P2,P3之一發(fā)生故障時,相間保護(hù)
5、也將降至原參數(shù)的50%。另外,采用氧化鋅非線性電阻串聯(lián)放電間隙,雖解決了荷電率的問題,但放電間隙不穩(wěn)定。表現(xiàn)為:兩組間隙串聯(lián),由于雜散電容的作用,工頻放電具有不可預(yù)見性;由于氧化鋅電阻片的伏安特性呈非線性,使得間隙具有預(yù)放電現(xiàn)象,低于穩(wěn)定放電值較多,預(yù)放電現(xiàn)象表現(xiàn)不穩(wěn)定。3.4三相合為一整體的結(jié)構(gòu)分析MOP-6D型相間過壓保護(hù)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(jié)構(gòu)緊湊,但它的弱點(diǎn)是不利于散熱,在電阻片存在質(zhì)量問題時,此弱點(diǎn)愈顯明顯。3.5從交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析在交接試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)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(yàn)后下降明顯,將近占總數(shù)的1/3,可以初步判
6、定這批產(chǎn)品的質(zhì)量有問題,這也是造成故障的重要因素。3.6回路保護(hù)配置分析該電廠相間過壓保護(hù)器安裝于6kVB段。6kVB段采用高阻接地,保護(hù)動作于發(fā)信號。對于真空接觸器和熔斷器組合回路,當(dāng)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(dāng)MOP-6D擊穿時,由于保護(hù)發(fā)信號,回路故障不能迅速切除,導(dǎo)致電阻片發(fā)生熱崩潰,并產(chǎn)生高能量,導(dǎo)致過電壓保護(hù)器爆炸,造成故障進(jìn)一步擴(kuò)大。4防范措施對已安裝的MOP-6D過壓保護(hù)器全部進(jìn)行更換,并在選型、安裝及運(yùn)行時采取如下措施。4.1對保護(hù)性能的要求電阻片應(yīng)具有良好的非線性伏安特性,陡波影響良好,通流能力強(qiáng),使得陡波沖擊殘壓、雷電沖擊殘壓、操
7、作沖擊殘壓的保護(hù)裕度接近一致,在保持工頻放電穩(wěn)定性的同時降低沖擊系數(shù)。4.2對脫扣器的要求選擇的脫扣器應(yīng)具有準(zhǔn)確、安全、可靠的特點(diǎn),在避雷器出現(xiàn)異常時能安全釋放內(nèi)部過高的壓力,不至造成損壞進(jìn)一步擴(kuò)大。4.3參數(shù)的選擇條件允許時參數(shù)的選擇應(yīng)趨于保守。4.4對電阻片通流容量在出廠試驗(yàn)時的要求氧化鋅電阻片不僅在各種動作負(fù)載下能承受住放電能量,而且還必須在放電后,電阻片處于高溫狀態(tài)下,即使有運(yùn)行電壓作用、泄漏電流有所增加,也不會在持續(xù)電壓下發(fā)生熱崩潰。對電阻片放電容量水平的評價指標(biāo)必須符合以下3條規(guī)定:(1)在雷電過電壓或操作過電壓作用下不至形成破壞的放電能量限度;(2)反復(fù)動作負(fù)載試驗(yàn)過程中,參考電
8、壓等有關(guān)特性的變化在允許范圍內(nèi);(3)動作負(fù)載試驗(yàn)后,溫度升高,在持續(xù)運(yùn)行電壓作用下,經(jīng)過規(guī)定時間,泄漏電流不應(yīng)有實(shí)質(zhì)性變化,不發(fā)生熱崩潰。4.5防潮的要求要求密封性能好,嚴(yán)防保護(hù)器內(nèi)部受潮。4.6絕緣材料的要求要求耐壓水平高,耐臟污。4.7荷電率選取的要求荷電率的選取直接影響保護(hù)器的使用壽命和可靠性。荷電率偏高時,可提高保護(hù)器的保護(hù)性能,但會加速老化;荷電率偏低時,保護(hù)器的保護(hù)性能降低,但會減緩老化,可提高其對暫態(tài)過電壓的耐受能力。在國外,荷電率一般取為70%80%。4.8在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中的使用問題在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中應(yīng)考慮合理選用保護(hù)器,以保證其保護(hù)效果和可靠性。這是由于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)一般無故障自動切除裝置,其單相接地允許運(yùn)行時間可達(dá)2h或更長,其健全相電壓可升高至最高線電壓。另外,還應(yīng)考慮切空線過電壓、切空載變壓器過電壓、弧光短路接地過電壓等方面對保護(hù)的要求,選擇時應(yīng)按GB11302的規(guī)定執(zhí)行。4.9與繼電保護(hù)的配合過電壓保護(hù)應(yīng)與系統(tǒng)繼電保護(hù)相配合,以達(dá)到理想的保護(hù)效果。4.10試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按福
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