電壓互感器是電力系統中供檢測和保護用的重要設備,它有如下重要作用:(⑴將系統高電壓轉變為標準的低電壓(100v),為表面、保護供應必要的電壓;(2)與檢測表面相配合,檢測線路的相電壓與線電壓;與繼電保護設備相配合,對系統及設備進行過電壓、單相接地保護等。
1、電壓互感器的作用
電壓互感器是電力系統中供檢測和保護用的重要設備,它有如下重要作用:
1.1將系統高電壓轉變為標準的低電壓(10Ov) ,為表面﹑保護供應必要的電壓。
1.2與檢測表面相配合,檢測線路的相電壓與線電壓;與繼電保護設備相配合,對系統及設備進行過電壓,單相接地保護。
1.3隔絕一次設備與二次設備,保護人身和設備的安全。正由于電壓互感器有這么重要的作用,為其加裝相應的保護設備(高壓熔斷器)顯得尤為必要。高壓熔斷器既經濟又能滿意必定的可靠性,它的結構簡略,易于保護檢修,在35kv及以下系統中運用廣泛。
電壓互感器一般經隔絕開關和高壓熔斷器接入高壓電網。在110kv及以上的系統中,由于相應的電壓互感器選用單相串級絕緣,絕緣裕度大,并且這種系統多為中性點直接接地系統,每相設備不能長時間接受線電壓,也不允許接地,所以110kv及以上系統中的電壓互感器一次側不裝熔斷器,而通過隔絕開關直接與電網相連; 38Ov及以下配電系統,由于高壓熔斷器完全可滿意系統工作要求,電壓互感器可以直接與電網相連接,而不用隔絕開關。
在我局設計施工的電網中, 35kv系統有著無足輕重的位置,但其電壓互感器的高壓熔斷器常常會發生熔斷,并且替換起來很費事,適當浪費時間,增加了事故隱患,亟待改進。本文就以35kv電壓互感器的高壓熔斷器作評論,并提出改進方案。
2.電壓互感器問題剖析
2.1電壓互感器的高壓熔斷器保護規劃為:電壓互感器內部故障(相間.匝間短路等)或電壓互感器與電網連接線的短路故障。
當電壓互感器內部故障或與電網連接線發生短路時,高壓熔斷器熔斷,堵截故障點或將電壓互感器與故障源隔絕,然后縮小故障規劃,保護設備的安全。可是高壓熔斷器不是用來保護電壓互感器過載的,過載時間稍長,電壓互感器就會過熱、冒煙,乃至起火,然后引起內部故障;并且由于高壓熔斷器活絡度的原因,有時電壓互感器內部故障,高壓熔斷器卻不用定熔斷。我們有必要趕快停用故障電壓互感器,如果高壓熔斷器不帶限流電阻或限流電阻不合格,就不能用隔絕開關直接擺開故障電壓互感器,即使限流電阻合格,為保險起見也不能直接擺開，由于隔絕開關和高壓熔斷器沒有滅弧設備,簡略引起母線短路,導致事故擴展及設備損壞或人身事故,有必要通過倒換工作辦法,用上級斷路器隔絕故障。
關于雙母線接線辦法,可將所帶負荷倒至另一條母線上，用母聯開關隔絕故障電壓互感器;關于我們常用的單母線分段接線辦法,有必要將該段母線所帶負荷悉數轉移或停電,用電源斷路器隔絕故障電壓互感器和該段母線,再恢復其它正常供電。這樣的操作凌亂,晦氣于快速隔絕故障,且或許影響部分用戶的正常供電。
如果電壓互感器的高壓熔斷器有滿足的活絡度,在電壓互感器內部故障時,當即熔斷,隔絕故障點,就可用隔絕開關直接擺開故障電壓互感器,而不用通過倒換工作辦法那樣的凌亂操作。這兒的關鍵在于高壓熔斷器的熔體(絲) ,它是熔斷器的核心部件,運用它在電流熱作用下來熔化,斷開故障電路。
我們常用的熔絲為鎳鉻合金,熔絲的直徑為0.13mm,做成螺旋形,總阻值為315Q ,額定電流為0.5A,關于熔體,要求有下列的性質:熔點低,導電性好,不易氧化,便于加工。
熔體的資料一般有銅.鎳鉻合金.鉛.錫等,關于35kv系統的電壓互感器,要求熔斷器具有較大的斷流才干,常用銅或鎳鉻合金,它們的電阻率小,熱傳導快,截面面積也很小,斷流發生的金屬蒸氣也少,易于滅弧。但缺陷是熔化溫度高,長時間工作中或許到達較高的溫度而不熔斷,一起要使其快速熔斷,有必要流過較大的電流,否則會延伸熔斷時間,這樣對被保護的電壓互感器晦氣。
2.2在電壓互感器的正常工作中,其內部故障的幾率很小。而高壓熔斷器之所以常常熔斷,是由于電壓互感器的諧振。當系統工作辦法發生某種變化時,電壓互感器的鐵芯飽滿,感抗和對地容抗相等或近似相等,發生較大的電流,導致熔斷器熔斷,這時有必要停運電壓互感器,替換熔斷器。
我們現在大多用的是裝有防雨罩的充填石英砂的瓷管熔斷器,熔斷器裝在防雨罩中,兩頭各用四個螺絲固定,替換時，有必要將兩頭的螺絲擰開,一手拿鉗子固定螺母,一手拿起子擰螺絲,由于高空作業,著力的地方很少,這樣的操作既費時吃力,又很風險。側蓋及螺絲用一般的熟鐵制做,長時間日曬雨淋，很簡略生銹變形。螺絲擰開后,固定鐵環由于受力不均,簡略卡滯,很難取下。特別是遇到特別氣候,不得不延期替換,減少了計量和保護的可靠性。
3、方案改進
3.1通過剖析,我們運用金屬學中的“冶金效應"選用以下的方案:
在鎳鉻絲上焊以鉛錫合金的小球,鉛錫球兩頭的鎳鉻絲不連貫,鉛錫球的距離及巨細由生產工藝和實際需要決定。
這樣,我們就能充分運用鎳鉻絲的長處,又能運用鉛錫合金的長處打敗其缺陷,下降熔體的熔化溫度,使熔斷器更加活絡和完善。
3.2為打敗以上缺陷,我們可選用轉軸式代替螺絲固定式。固定軸選用螺絲(也可運用銷子),取消了螺母及固定鐵環,螺絲的另一端直接擰在側蓋上。操作時,只將一端的螺絲擰開,即可打開側蓋。即使由于連接線的阻止無法取出熔斷器,可再將另一個螺絲擰開即可,這樣最多也就擰開兩個螺絲，并且只用一只手便可輕松完結。
為了打敗腐蝕,側蓋主體用鋼材,外面鍍防銹資料(鎳鉻合金等),螺絲選用不銹鋼。
4、總結
通過改進,增加了高壓熔斷器的靈活可靠性,下降了本錢，更加易于操作,為保證系統的安全工作創造了出色的條件。
