我们看图1。
图1 安装在同一场所内的双电源互投方案之故障电流
从图1中,我们看到用电设备的前端安装了两只带RCD保护的三极断路器QF11和QF21作双电源互投,我们假定QF11合闸而QF21分断。我们看到无论是用电设备发生了单相接地故障还是三相不平衡,单相接地故障电流或者三相不平衡造成的中性线电流均有可能流过QF21回路的N线和PE线。因为QF21的RCD保护作用,QF21处于保护动作状态,无法进行有效的合闸。反之亦然。
图1中从QF21回路的中性线或者PE线流过的电流就是非正规路径的中性线电流。非正规路径的中性线电流所流经的通路有可能形成包绕环,包绕环内产生的磁场将可能对敏感信息设备产生干扰,同时还有可能产生断路器误动作。解决的办法就是将QF11和QF21采用四极开关,切断故障电流流过的通路。
2、双路配电变压器互为备用电源,或者变压器与柴油发电机互为备用电源,且变压器和发电机的中性点均就近直接接地。若两套电源共用低压配电柜,则进线回路应当采用四极开关,如图2所示。
图2 在TN-S下进线回路和母联回路应当采用四级开关
从图2中,我们看到低压配电网为TN-S接地型式,且变压器的中性点就近接地,从变压器引三相、N线和PE线到低压配电柜进线回路中。低压进线断路器和母联断路器均为三极开关,进线断路器配套了单相接地故障保护。正常使用时两进线断路器闭合而母联打开。
当Ⅰ母线上的用电设备发生单相接地故障时,我们看到正确的路径是:用电设备外壳→PE线→PE线和N线的结合点→Ⅰ段N线→Ⅰ段接地故障电流检测→Ⅰ段变压器。这条路径是正确的。
由于N线和PE线结合点的不确定性,例如此点可安装在两进线回路的进线处,于是单相接地故障电流的非正规路径可能是:用电设备外壳→PE线→Ⅱ段进线PE线和N线结合点→Ⅱ段N线→Ⅱ段接地故障电流检测→Ⅰ段N线→Ⅰ段接地故障电流检测→Ⅰ段变压器。沿着这条路径流过的电流就是非正规路径的中性线电流,它可能引起Ⅱ段进线断路器跳闸,使得事故扩大化。
解决的办法就是将低压进线回路和母联回路均采用四极开关,切断故障电流流过的非正规路径,消除事故隐患。同理,若将其中一台变压器更换为发电机,则发电机的进线断路器也必须采用四极开关。
结论:当两套电源同处一室(共地),且共用同一套低压配电柜,则低压配电柜的进线和母联回路需要使用四极开关。
3、两套电源同处一室(共地),但不共用低压配电柜,则二级配电设备中的电源转换开关可采用三极开关,如图3所示。
图3 互为备用电源时ATSE可采用三级开关
从图3中,我们看到变压器与发电机在同一座低压配电所内,但两者不共用低压配电柜。
我们看到二级配电设备的断路器QF11的负载发生了三相不平衡,于是用电设备的中性线中出现了三相不平衡电流。三相不平衡电流的路径是:用电设备中性线N极→二级配电设备N线→变压器配电中性线→变压器进线回路的接地故障电流检测→变压器中性点N。这条路径是常规的路径。
由于ATSE在转换是单方向的,它只能在变压器进线和发电机进线中单选一,因此中性线电流不会出现在非常规的路径中。在此情况下,ATSE开关可以使用三极的产品。不应超过低压绕组额定电流的25%。
变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。电路符号常用T当作编号的开头例: T01, T201等。
三相负载按三相阻抗是否相等分为对称三相负载和不对称三相负载。三相电动机、三相电炉等属前者;一些由单相电工设备接成的三相负载(如生活用电及照明用电负载),通常是取一条端线和由中性点引出的中线(俗称地线)供给一相用户,取另一端线和中线给另一相用户。这类接法三条端线上负载不可能完全相等,属不对称三相负载。三相负载的连接方式也有星形与三角形之分。看看下面的危害可能对你有点启示:
三相不平衡的危害和影响
三相不平衡是指三相电源各相的电压不对称是各相电源所加的负荷不均衡所致,属于基波负荷配置问题发生三相不平衡即与用户负荷特性有关,同时与电力系统的规划、负荷分配也有关《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543-1995)适用于交流额定频率为50赫兹在电力系统正常运行方式下,由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡该标准规定:电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%,短时间不得超过4%
对变压器的危害在生产、生活用电中,三相负载不平衡时,使变压器处于不对称运行状态造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)根据变压器运行规程规定,在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%此外,三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件升温增高,甚至会导致变压器烧毁
对用电设备的影响三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生诱导电动机中逆扭矩增加,从而使电动机的温度上升,效率下降,能耗增加,发生震动,输出亏耗等影响各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短,加速设备部件更换频率,增加设备维护的成本断路器允许电流的余量减少,当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象中性线中流入过大的不平衡电流,导致中性线增粗
对线损的影响三相四线制结线方式,当三相负荷平衡时线损最小;当一相负荷重,两相负荷轻的情况下线损增量较小;当一相负荷重,一相负荷轻,而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大;当一相负荷轻,两相负荷重的情况下线损增量最大当三相负荷不平衡时,无论何种负荷分配情况,电流不平衡度越大,线损增量也越大
一般情况下,在小电流电路中,前面的塑料外壳断路器(装置式空气断路器)不会跳开但在三相不平衡电流的任意相数值超过空气断路器的整定值时,断路器会跳开当三相电源平衡时,电动机的三相空载电流中任何一相与三相平均值的偏z应不大于平均值的10%引自《Y2系列高压三相异步电动机技术条件》三相异步电动机运行时出现三相电流不平衡时,其可能原因有: (1)三相电源电压不平衡而引起电动机的三相电流不平衡; (2)电动机绕组匝间短路; (3)绕组断路(或绕组并联支路中一条或几条支路断路);(4)定子绕组内部分线圈接反; (5)电动机三相绕组的匝数不相等。可采用以下方法处理: (1)用电压表测量三相电源电压如确系不平衡时,则应找出原因子以排除; (2)对于电动机绕组匝间短路故障,首先可观察绕组端部有无因高温使线圈烧焦、变色的地方,或闻到绝缘烧焦的气味。当目测观察找不出匝间短路位置时,可用短路侦察器进行检查。如果线圈内存在匝间短路,则串接在短路侦察器线圈回路的电流表读数就将明显增大; (3)绕组的断路故障可用万用表或电桥表测量三相电阻进行检查,电动机绕组三相电阻的最大差值不得超过三相电阻平均值的3%; (4)检查定子绕组部分线圈接反故障,可对某相绕组施加以低压直流电压,并沿铁心槽面用指南针逐槽检查其极性。如果指南针在每个极相组上的指示方向依次按N、S、N、S改变,则表示绕组的接法正确;反之,即表明某极相组被接反;如果指南针放在同一极相组内邻近的几槽槽面上,其方向变化不定,则说明该极相组内可能有个别线圈嵌反或接错。对接错或嵌反的极相组与线圈,均应按绕组展开图或接线原理图的接法予以更正; (5)对于三相绕组匝数不相等的故障,则可将各相首、尾端串联通电,并用电压表分段测量电压降。先测量每相电压是否相等,再测量不正常一相的各极相组电压是否相等,最后测量不正常极相组内各线圈电压是否相等,这样就可最终找到匝数有错误的线圈。 查看原帖>>
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)