消弧消諧過電壓保護裝置（消弧消諧櫃）的缺陷

時間:2012-05-21 06:36 來源:未知

1、隻能用於線路消弧。
隻能用於電容電流﹤30A的係統線路消弧，工頻過電壓小於線電壓的1.1倍；暫態過電壓是相電壓的3.5倍。 電容電流﹥30A不能使用故障相接地消弧方法。
2、不能用於電容電流﹥30A的係統。
電容電流﹥30A的係統X0/X1會落在（-20，-1）之間，單相金屬性接地，健全相工頻電壓也會很高，係統無法承受。
3、直配高壓電機的變電所不能使用
一旦電機繞組發生單相接地，消弧裝置動作短接一部分電源，短路電流可達幾千安乃至幾十千安，燒壞電機定子槽燒壞電機。
4、小容量變壓器的變電所不能使用
如果變壓器繞組發生單相接地，故障相接地消弧方法動作後等於短接一部分電源，短路電流可達幾千安乃至幾十千安，燒壞變壓器絕緣造成事故，本來油變壓器拉弧可自愈不會造成事故，燒壞電機絕緣和定子槽造成電機報廢。特別是小容量的10KV/0.38的變壓器，隻有後備瓦斯保護，一旦繞組發生單相接地，消弧動作短接一部分電源，微機保護又不會動作，隻有瓦斯保護動作時間很長會造成很大的事故。因此故障相接地消弧方法隻能用於線路消弧，但是線路總是與變壓器或電機相連接。
5、退出消弧時可能引發PT鐵磁諧振。退出消弧時刻係統對地電容儲存的電荷隻能通過PT泄放，可能引發PT諧振。
6、100ms以上時間才能實現消弧，數據采集要10ms以上，判斷運算及中間繼電器響應時間20ms以上，接觸器動作合閘時間80ms以上，因此100ms以上時間才能實施消弧，而不是其說明書上的30ms，30ms是給接觸器合閘信號的時間。
7、影響係統運行方式，故障相接地消弧方法消弧時是一種病態運行狀態。
8、主要是消弧功能，其過電壓保護是避雷器，消諧是在PT開口加裝小電阻。
9、有樹障的架空線路不能使用，假如樹枝接觸A相而故障消弧消諧櫃動作將A相接地，當風再一吹樹枝接觸B相就會發生相間短路，消弧消諧櫃不僅不能消弧還會造成停電。

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為什麼消弧消諧裝置不能用於電容電流大於30A的係統
如圖1，k =Xo/X1（零序阻抗/正序阻抗）如落在（-20，-1）之間，單相接地故障會產生很高的工頻過電壓，k值越靠近-2工頻過電壓值就越高，k=-2時出現工頻諧振，線路上各點電壓趨於無窮大。
圖1
Xo實際中不能精確計算，無法驗算k∈（-20，-1）。在供電係統設計時，係統中感性元件的阻抗容易計算，但係統對地容抗很難計算，這主要是設備安裝的位置、線路敷設的路徑及高度、海拔高度、氣候環境、空氣的濕度、環境汙染程度等都影響著係統對地的電容值。一方麵不能精確計算k值，另一方麵即使設計時計算參數匹配合理，而現場實際參數匹配也不能保證合理。
資料1的P302：“當線路長度在250km以內，相應的k﹤-20，即非故障相對地電壓會升高接近運行線電壓Ue的1.1倍”，10kV係統250km以內架空線路對應的電容電流為8.14A，10kV電纜線路8km以內的係統，天然滿足k﹤-20，係統發生單相接地工頻電壓的升高是1.1倍，係統是安全的。k=-3，-4，-5，-6對應的工頻電壓升高值是4.58，3.12，2.64，2.41。
而為什麼規程規定6～10kV係統（針對架空線路）電容電流﹥30A采取消弧措施？30A以下電容電流時，單相接地工頻電壓的升高還在係統可承受的範圍內，架空線路絕緣子高250mm且具有自熄弧能力。但當電容電流大於30A時，k值很靠近-2，單相接地即使金屬性接地工頻電壓的升高值很高，係統無法承受，必須采取措施，消弧線圈可以使Xo/X1要麼過補等於+∞，要麼欠補等於-∞，使單相接地工頻電壓的升高值在安全範圍內，這才是消弧線圈在係統中廣泛使用的原因。隻談消弧線圈的消弧過程是個誤區，消弧線圈不能在電纜中消弧，但會使單相接地工頻過電壓小於1.1倍線電壓。

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消弧櫃廠家如何解決消弧櫃的缺陷
熔斷器經常爆炸，造成用戶很大損失。
現在消弧櫃廠開始開發所謂的單相真空斷路器，取代高壓熔斷器+真空接觸器這種結構，來解決由於判相錯誤造成相間短路熔斷器爆炸的問題，理由是判相錯誤造成相間短路後真空斷路器能夠開斷，這樣就不會造成爆炸。
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使用單相真空斷路器仍然不能解決以下問題：
1、不能解決誤判故障相。
2、判相錯誤後，真空斷路器打開，係統失去消弧保護功能，單相弧光接地依然存在，依然會故障發展成事故。
3、末端變電所（供電客戶端）、開閉所依然不能使用。
4、高壓電動機繞組發生單相弧光接地，消弧櫃動作依然短接一部分繞組，燒壞高壓電動機。
5、變壓器繞組發生單相弧光接地，消弧櫃動作依然短接一部分繞組，燒壞變壓器。
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www.gdzxks.com故障相接地消弧裝置不能100%判相的原因分析
在單相弧光接地時：
燃弧期間，對於故障相微機采樣的是故障相接地電壓，對於健全相微機采樣的是線電壓；
熄弧期間，對於故障相微機采樣的是故障相電壓，對於健全相微機采樣的是本相電壓；
對於單相弧光接地，隻有故障相接地發生在最大時刻，這一點上，燃弧才=10ms，其它任何一個時刻發生單相接地燃弧時間都<10ms。
因此，微機在10ms時間段內采樣的交流信號是幅值、相位不同的兩個交流信號，而微機計算按照是一個交流信號處理運算，得出的結果肯定錯誤。消弧控製器根本無法100%準確判斷故障相。
而對於單相金屬性接地，消弧控製器則可以100%判斷故障相
這是因為單相金屬性接地沒有熄弧、燃弧的過程，微機采樣是一個交流信號。

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消弧消諧櫃的一些相關知識：

說法一：

消弧指一次消弧，當係統發生非金屬性接地（弧光接地）時，將引起另外兩相電壓升高，最高可達3.5Un，威脅其他電氣設備運行。此時消弧控製器將接地相的真空接觸器接通，使接地相直接與大地接通，即將弧光接地轉化為金屬性接地，可以將過電壓限製在1.732Un，同時使電弧熄滅。消協是對二次回路消除諧波，主要是安裝在PT二次回路的大電阻吸收二次諧波。

說法二：

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