10KV供配电系统电压暂降解决方案报告书
10kV电压异常原因分析及处理措施方案

10kV电压异常原因分析与处理措施摘要:本文对电网实际运行中时常出现的10kV电压异常现象的原因进展分类,并逐一研究分析其产生机理,从而引出处理10kV电压异常措施的思路。
关键词:电压异常;负荷;接地;断线;消弧线圈;谐振0 前言电压的异常直接影响设备的运行技术指标、经济指标,甚至导致用户的用电设备无常工作,电网的平安与经济运行遭至破坏。
10kV母线是调度部门可以进展电压调控的最后一级母线,也是最直接影响用户电压质量的母线。
因此对10kV 电压异常产生的根本原因进展分析研究,对消除电压异常和保障电网平安运行具有十分重要的意义。
1 负荷变化引起的电压偏移根据相关调压原那么要求:变电站和直调电厂的10kV 母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0%―+7%。
而在实际电网运行中,在白天用电顶峰时段,10kV 母线可能低于10.0kV下限,在深夜用电低谷时段,10kV母线也可能高于10.7kV上限。
造成电网正常运行中电压偏移的原因是不同大小的功率在电网元件中传输会产生不同的电压降落。
功率由系统通过110kV降压变压器经变压后到达10kV母线,其等值电路图和相量图如图1所示。
在上图中,为归算到110kV变压器10kV侧的一次电压,为110kV变压器的二次电压,即10kV母线电压,S为传输的视在功率,为归算到110kV变压器10kV侧的传输电流,φ为与的相位差,XT为110kV变压器归算到二次侧的等值电抗,RT为110kV变压器归算到二次侧的等值电阻。
图中,就是电压降相量,即〔RT+XT〕,将电压降相量分解为与二次电压同方向和相垂直的两个分量和。
称为电压降落的纵分量,称为电压降落的横分量。
而在电网实际计算中,由于电压降横分量很小,可以忽略不计,因此,其电压降可以省略简化成仅为电压降落的纵分量,以ΔU表示。
由图3可得ΔU的模值为,将、、代入上式可得,因此可以得出,10kV母线电压与传输功率的关系公式为:由上式可知,通过减少传输的有功负荷P、无功负荷Q、电阻RT和电抗XT,或者提高110kV侧电压U1的方法,可以减少电压降落,提高10kV电压;反之那么降低10kV电压。
10kV配电系统电压异常现象分析及处理

10kV配电系统电压异常现象分析及处理摘要:10kV配电系统电压异常现象是配电网运行中的常见问题,该文通过对电压异常的表现形式分析,结合实际运行经验,对10kV配电系统电压异常现象的分析及处理作了初步探讨。
关键词:10kV配电系统;电压异常;处理Abstract: 10 kV power distribution system abnormal voltage power distribution network is the operation of the phenomenon of the common problems. This article make analysis through to the abnormal voltage form, combining the actual operating experience and 10 kV voltage power distribution system and also discuss the treatment of abnormal phenomenon.Key Words: 10 kV power distribution system; abnormal voltage; processing10kV配电系统电压异常现象在配电网运行中经常遇到,但要想准确及时的分析处理并不是一件容易的事。
10kV配电系统一般是中性点不接地系统或中性点经消弧线圈接地系统,随之配电网的扩大,电容电流的增多,越来越多的10kV 配电系统将会是中性点经消弧线圈接地系统。
以中性点经消弧线圈接地系统为例,引起10kV配电系统电压异常的因素非常多,可分为两大类:一类是10kV 配电系统电网运行参数异常;一类是10kV配电系统设备故障,包括一次设备故障、测量回路故障、TV及其二次回路故障、一次设备故障且测量二次回路也有故障。
电压的显示方式一般有三种:一种是常规有人值守变电所,配置一个线电压表,三个相电压表;一种是常规变电所无人值守改造后,在调度端MMI显示出一个线电压值和三个相电压值;一种是无人值守综合自动化所,在调度端MMI 显示出三个线电压值、三个相电压值和一个零序电压值,这种模式对10kV配电系统电压异常的分析处理非常有利。
农村10kV及以下配电网降损管理的对策建议

农村10kV及以下配电网降损管理的对策建议农村10kV及以下配电网降损管理是农村电力供应的重要环节,对于保障电力供应质量,提高供电可靠性具有重要意义。
下面是针对农村10kV及以下配电网降损管理的对策建议:一、加强配电网监测体系建设。
1.部署高质量的监测设备,实现对配电网的全方位、实时监测,包括监测设备的无线传输技术的使用,以提高监测效率和准确性。
2.建立完善的数据采集和分析系统,对监测数据进行深入分析,及时发现电网的异常情况和潜在问题,为降损管理提供准确的信息支持。
3.实施故障快速定位技术,采用红外测温、超声波等技术手段,提高故障定位的准确性和速度,减少停电时间。
二、优化配电线路规划和设计。
1.合理规划配电线路的布局,避免线路过长、分支过多,减少线损和电压降低的情况发生。
2.根据农村实际情况,采用适当的材料和线路敷设方式,提高线路的耐老化和抗环境干扰能力,减少线路故障的发生。
3.结合电力负荷的变化,及时进行线路容量扩建或优化,保证电力供应的可靠性。
三、加强变电站的管理和维护。
1.定期对变电站设备进行巡视和维护,确保设备运行正常。
2.加强变电站的保护装置和监测系统建设,采用精确可靠的保护装置,提高电力系统的安全性和稳定性。
3.建立健全的变电站故障定位和处理机制,制定应急预案,提高故障处理的效率,减少停电时间。
四、推广节能减损技术。
1.采用优化配电变压器和节能电缆,降低电网线损和能源消耗,减少对环境的影响。
2.推广智能电网技术,通过自动化控制和优化调度,减少能量浪费和线路损耗。
3.开展宣传教育,加强用户对电力消耗问题的认识,提高用户的用电效率,减少电力浪费。
五、建立健全的降损管理制度和监督机制。
1.制定降损管理的技术标准和操作规程,规范降损管理的各项工作。
2.加强对降损管理工作的监督和检查,及时发现问题,进行整改。
3.建立电力供应和降损管理的考核制度,激励各级电网建设和运营单位积极推进降损管理工作。
小接地系统10kV母线电压异常原因分析及调度处理措施分析

小接地系统10kV母线电压异常原因分析及调度处理措施分析小接地系统是电力系统的一部分,主要用于发电厂、变电站等电力设施的地电位变化监测和电气设备的保护。
10kV母线电压异常可能会导致电力设备的故障,影响电力系统的正常运行。
本文将对造成10kV母线电压异常的原因进行分析,并提出相应的调度处理措施。
造成10kV母线电压异常的原因主要有以下几方面:1.负荷突变:当电力系统负荷突变时,如其中一供电点的负荷突增或突减,会引起10kV母线电压的异常变化。
例如,一些供电点的负荷突增,导致10kV母线电压下降;一些供电点的负荷突减,导致10kV母线电压上升。
2.输电线路故障:输电线路故障是引起电力系统电压异常波动的主要原因之一、例如,输电线路发生短路故障,会导致10kV母线电压瞬时下降;输电线路发生断线故障,会导致10kV母线电压瞬时上升。
3.发电机故障:发电机故障是引起10kV母线电压异常的另一个重要原因。
例如,发电机出现失磁故障,会导致10kV母线电压下降;发电机感应电压异常,会导致10kV母线电压上升。
针对以上原因,应采取相应的调度处理措施,以保障电力系统的正常运行:1.对于负荷突变引起的异常电压,可以通过增减发电机容量或调整负荷分配方式等方式来平衡系统负荷,以维持10kV母线电压稳定。
2.对于输电线路故障引起的异常电压,应及时采取故障线路隔离、检修和恢复供电等措施,以保障10kV母线电压的稳定。
3.对于发电机故障引起的异常电压,应及时检修或更换故障发电机,以恢复10kV母线电压的正常运行。
此外,还可以通过合理调整电力系统的调度策略,采用优化的电力调度算法来降低10kV母线电压异常的概率。
综上所述,造成10kV母线电压异常的原因较多,调度处理应根据具体情况采取相应的措施。
通过合理的负荷管理、线路维护和设备检修等措施,可以最大程度地减少异常电压对电力系统的影响,保障电力系统的正常运行。
10kV配网供电可靠性影响因素及解决措施

10kV配网供电可靠性影响因素及解决措施
10kV配网供电可靠性是指配电系统在正常运行工况下,维持电力供应的稳定性和连续性的能力。
由于各种因素的干扰和影响,10kV配网供电可靠性受到很大的挑战,需要采取一些解决措施。
影响因素
1. 配电网负载变化:10kV配电网的负载变动会引起电压波动和电网热负荷的变化,
从而影响供电可靠性;
2. 非计划停电:非计划停电包括设备故障、外部干扰和自然灾害等情况,这些因素
不可控,会给10kV配网的供电可靠性带来很大的影响;
3. 变电设备的退化:随着变电站运行时间的增长,其设备和设施的老化和退化会使
其运行不稳定,降低供电可靠性;
4. 配电线路故障:10kV配电网的线路或者电缆故障会导致供电质量下降甚至停电,
从而影响供电可靠性;
5. 维护保养不足:配电系统的设备需要定期维修和保养,如果没有得到及时的维护,会对10kV配网的可靠性产生负面影响。
解决措施
1. 加强配电网负载管理:加强配电网负载监控,定期检修设备和线路,提高负载利
用率和配网调节能力,保障10kV配网供电可靠性;
2. 特别关注非计划停电:尽量预防和避免非计划停电的发生,加强变电站和配电器
设备的维护管理,确保设备运转可靠,提高10kV配网供电可靠性;
3. 变电设备的定期检修:开展变电设备的定期检修维护工作,提高设备的运行稳定
性和保修手段,增强10kV配网供电可靠性;
5. 加强设备管理:加强设备台账管理,做好设备的记录、维修和更新换代,及时清
理老化设备,保证10kV配网的可靠供电。
10kV配网供电可靠性影响因素及解决措施

10kV配网供电可靠性影响因素及解决措施
10kV配电网供电可靠性是指配电网对用户的供电服务的可靠性程度。
供电可靠性的高低直接影响用户的用电质量和生活工作的正常运行。
以下是影响10kV配网供电可靠性的因素及解决措施。
一、影响因素:
1. 设备老化:随着设备的使用时间增加,设备容易出现老化和损坏的情况,导致供电可靠性下降。
2. 自然灾害:如台风、雷击等自然灾害会对配电设备造成破坏,进而影响供电可靠性。
3. 设备维护不及时:配电设备需要定期维护和检修,若维护不及时,设备可能会出现故障。
4. 设备设计缺陷:一些配电设备设计上存在一些缺陷,容易导致设备故障,从而降低供电可靠性。
5. 供电网络过载:如果供电网络负荷长期过大,会导致电压不稳,容易引起设备的故障。
二、解决措施:
1. 定期维护和检修:对配电设备进行定期的维护和检修,及时发现并修复设备缺陷和隐患,保障设备的正常运行。
2. 提高设备质量:配电设备在设计和制造过程中,应加强质量控制,提高设备的质量可靠性,减少设备的故障率,确保供电可靠性。
3. 加强设备管理:对配电设备进行全面的管理,包括设备运行监控、故障统计和分析、设备历史数据的记录与管理等,提前发现问题并采取措施解决。
4. 增加备用设备:在关键位置和重要节点增加备用设备,以备设备故障时能够及时切换,保障供电的连续性。
5. 加强配电网规划:对配电网进行合理规划,避免供电网络过载,保持供电负荷在适当范围内,确保供电网络的稳定运行。
通过定期维护、提高设备质量、加强设备管理、增加备用设备以及加强配电网规划等措施,可以有效提高10kV配电网的供电可靠性,确保用户的用电质量和生活工作的正常运行。
配电线路停电时户数压降及停电方案优化
四、10转不停”。要充分利用联络开关进行负荷转供,尽量缩小停 电范围。
四、10kV检修停电压降时户数措施
四、10kV检修停电压降时户数措施
(二)压缩停电范围
1.“能停单户,不停台区”。对于输电线路跨越多个台区低压配电线路施工的, 要尽量避免拉停线路开关或拉停多个台区总路开关,应精细化停电范围管控,充 分考虑带电作业方式,将停电范围压缩到最小。如某台区进户线需要配合停电的 情况,应采用带电作业方式,在入户前的电杆上解头,只停单户,不宜拉停整个 台区。
施工环节管控 0.5h
第二工作组停 电
第二工作组施 工
第二工作组送 电
工作时长 6h
0.5h
三、计划停电大时户数优化原则
(三)线路部分停电:
1、线路支线上有工作,无支线开关,且无法实施带电解搭头需主线配合停电的,应对主线和 支线分别办理停电申请。主线办理解搭头停电申请,短时配合停电,支线根据工作需要办理停电 申请,且应当在该次工作时同步加装支线开关,否则不应开展作业。
4、线路中后段作业点位较为分散的,或涉及部分支线的应参考整线工作分段办理停电申请, 分段作业,分段送电的模式,控制总时户数。
四、计划停电大时户数优化原则
(四)优化后时户数仍然较大的线路
1、梳理该线路工作内容,分解、挖掘出其中可带电作业的 部分提前实施,缩小工作范围和工作量后再考虑安排计划停 电。
2、对于确实难以优化的线路应暂缓安排停电计划,待考虑 在合适位置与其他线路联络或改接后,再安排计划停电。
10kV朗龙 路
10kV朗龙 路天国五
十千伏配网线路电压不平衡故障判别与处理范本(二篇)
十千伏配网线路电压不平衡故障判别与处理范本一、故障背景及现象描述1. 故障背景十千伏配网线路电压不平衡故障是指配网线路中的A相、B相、C 相电压不平衡,通常表现为电压差异较大,导致电网电压波动,严重时可能引发设备故障、影响用电质量稳定等问题。
2. 故障现象描述通常可以通过以下现象描述和检测来判断十千伏配网线路电压不平衡故障:- 电网电压波动较大,不稳定。
- 电压差异较大,A相、B相、C相电压明显不一致。
- 变压器发热、噪音较大。
- 电网下端设备异常工作,停电、跳闸频繁等。
二、故障判别与处理步骤1. 步骤一:现场勘查到达现场后,首先需要进行现场勘查,了解线路拓扑、原因可能性、给电网电压波动等情况。
确保自身安全的前提下,对变压器、开关、电缆等设备进行详细观察和检查,找出可能存在故障的线路。
2. 步骤二:电压测量使用电压表或专业电力检测仪器,对线路各相进行电压测量。
记录下A相、B相、C相的电压值,并计算出各相之间的电压差异。
3. 步骤三:电流测量使用电流表或专业电力检测仪器,对线路各相进行电流测量。
记录下A相、B相、C相的电流值,并计算出各相之间的电流差异。
4. 步骤四:故障判别通过对电压和电流的测量数据进行分析,并结合现场勘查,进行故障判别。
常见的故障类型有:- 单相接地故障:A相、B相或C相与地之间有接地故障,导致电压不平衡。
- 三相短路故障:A相、B相、C相之间发生短路故障,导致电压不平衡。
- 线路负载不平衡:三相负载不均匀,导致电压不平衡。
5. 步骤五:故障处理根据故障的类型,进行相应的处理:- 单相接地故障:找出故障发生位置,排除故障后修复隐患,并进行接地保护装置的调整和维修。
- 三相短路故障:定位故障点,修复或更换损坏设备。
- 线路负载不平衡:调整三相负载平衡,增加或减少负载,保持各相电流均衡。
6. 步骤六:故障后处理在故障处理完成后,对设备和线路进行全面检查和维护,防止类似故障再次发生。
电压暂降治理措施及设备综述
电压暂降治理措施及设备综述电压暂降是电力系统中一种常见的问题,通常是由于电网负荷突增或电力设备故障等原因造成。
电压暂降不仅会影响电力设备的正常运行,还会给生产和人们的日常生活带来困扰。
为了有效地治理电压暂降问题,提高电网的可靠性和稳定性,许多措施和设备被提出和应用。
本文将综述电压暂降的治理措施和常用设备。
1.治理措施(1)提前准备提前对电力系统进行规划和设计,合理配置设备容量和供电能力,预留足够的备用容量以应对负荷突增情况,可以有效地减少电压暂降的发生。
此外,通过改善配电网的结构和参数,减小线路等电气设备的阻抗,也可以提高电网的抗暂降能力。
(2)控制负荷在电网负荷突增的情况下,及时采取措施控制负荷,如实施负荷限制、分时段用电等措施,以减少电压暂降的发生。
此外,可以通过优化负荷分布,合理配置负荷供电方式等措施,提高电网的负荷响应能力,减轻负荷突增对电压的冲击。
(3)配电自动化设备安装配电自动化设备,如负荷管理系统、自动抢送装置等,可以根据实时负荷情况对供电进行调整和控制,实现对电压暂降的及时应对。
此外,还可以通过实时监测对电网运行状态进行监控和分析,提前发现异常情况,采取措施避免电压暂降的发生。
(4)无功补偿装置无功补偿装置可以根据系统的无功需求,自动调节无功功率的输出,提高系统对电压暂降的抵抗能力。
常见的无功补偿装置包括静态无功补偿装置、动态无功补偿装置等。
无功补偿装置的安装和调整可以根据电网的负荷状况和电力设备的运行情况进行合理配置,以实现对电压暂降的精确控制。
(5)增加备用电源在关键用电设备和负荷节点增加备用电源,如应急发电机组等,可以在电压暂降发生时及时切换到备用电源,保障用电设备的正常运行。
此外,还可以通过智能配电装置等技术手段,实现备用电源的自动切换和控制,提高对电压暂降的应对能力。
2.常用设备(1)自动稳压器自动稳压器是一种用于调节电压的设备,主要通过调节变压器的降压比例,使输出电压保持在合适的范围内。
电压暂降分析及解决方案
时 间为 0 . 5个 周期 至 1 m i n 。
大多数 电力电子设 备对 动态 电压扰动非 常敏感 , 电压暂降 会引起整套设备或生产线都 受到牵 连和影 响 , 导致产 品报废 、
设 备 损 坏 以及 重 新 启 动 达 到 生 产 所需 的条 件 需 要 较 长 的 时 间 ,
等, 我 国至 今 还 无 相 关 标准 。 1 电 压暂 降 的起 因和 危 害
1 , 1 电 压 暂 降 的起 因
3 ) P L C : 在工业生产 中, P L C的某 些部分 对 电压 暂降 非常
敏感 ;
4 ) 机械装置 : 电压 的任何波动 , 特别是 电压暂降 , 都有可 能
t h e n p u t f o r w a r d v o l t a g e s a g s o l u t i o n wi t h c e t r a i n p r a c t i c a l i t y .
Ke y w o r d s : P o w e r Q u a l i t y ; V o l t a g e S a g ; V o h a g e C o m p e n s a t i n g M e c h a n i s m d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 6— 8 5 5 4 . 2 0 1 3 . 1 2 . 0 0 2
高电力系统 的可靠性 , 电压暂 降现象仍然存在 。电压 暂降不 同
于电压波动或欠 电压 , 是指母线 电压有效值大 幅度快 速下降且 持续时间极 短的突发 事件。 国际 电工 委员 会 ( I E C) 将其 定义 为下 降到额定 值 的 9 0 %至 1 %, 国际 电气与 电子工 程师 协会 ( I E E E ) 将 其定 义为下降到额定值 的 9 0 %至 1 0 %, 其 典型持续
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湖北三宁化工股份有限公司 10KV供配电系统电压暂降解决方案
技术可行性报告
审批: 审核: 编制:吴梅 尿素厂电气车间 2017年1月5日 1.系统参数 1.1110KV港宁站系统接线
1.2 主要设备技术参数 1#主变:额定容量:Se=40MVA. 额定电压:110/10.5(kV) 阻抗电压:U12=16.6% 2#、3#主变:额定容量:Se=63MVA. 额定电压:110/10.5(kV) 阻抗电压:U12=12.03% 发电机参数(尿素配电中心Ⅳ段): 额定功率:25MW 额定电压:10.5(kV) 超瞬变电抗:15.8%(查发电机参数表得到) 目前1#主变、2#主变和3#主变分列运行,110kV变电站(2、3#主变10kV侧)断路器采用4000A/40kA。 110kV侧短路容量按照110kV侧断路器开断容量40kA的80%考虑;尿素配电中心Ⅰ段进线柜107接总站214联10KV 8#母线、尿素配电中心Ⅱ段进线柜207接总站215联10KV 8#母线、尿素配电中心Ⅲ段进线柜307接总站114联10KV 9#母线、尿素配电中心Ⅳ段进线柜407接总站115联10KV 9#母线,尿素配电中心Ⅳ段联有1台发电机。 2.短路电流计算 1.阻抗计算 2#主变和3#主变临时并列运行,按分列运行考虑;1#主变分列运行。 系统基准容量100 MVA,基准电压10.5kV基准电流5.5kA. 系统供电电源短路容量SK3=38.040110=6097MVA 系统X1’=6097100=0.0164 2#主变X2B’=0.120363100=0.191 3#主变X3B’=0.120363100=0.191 发电机XF’=0.15810025/0.8=0.5056 2. 2#(3#)主变10kV侧尿素配电中心Ⅰ段或Ⅱ段(尿素配电中心Ⅲ段)馈线短路电流 a. 2#(3#)主变提供短路电流
15.526.520.01640.191KIKA b. 发电机提供短路电流 5.510.880.5056FIKA
c. 电动机的反馈电流 根据用电设备类型:2、3#主变变压器负荷率90%,电机类负荷按照90%考虑,非变频器类电机占电机总容量的90%。2#主变和3#主变分列运行,电动机反馈电流按照5倍考虑。 电机反馈电流:ID=630.90.90.9510.53=12.62kA 2#(3#)主变10kV侧尿素配电中心Ⅰ段或Ⅱ段(尿素配电中心Ⅲ段)馈线短路总电流: 总电流有效值:IK2=IK1+ID=39.14kA 短路电流峰值:IMAX=×39.14=55.35kA 短路冲击电流值:ICJ=×1.85×39.14=102.4kA 尿素配电中心Ⅳ段联有发电机,当尿素配电中心Ⅳ段发生短路故障短路总电流: 总电流有效值:IK3=IK1+IF +ID =49.02KA 短路电流峰值:IMAX=×49.02=69.32kA 短路冲击电流值:ICJ=×1.85×49.02=128.25kA 3.系统存在问题 3.1短路电流超标 根据计算,尿素配电中心Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段分站出线发生短路故障时,短路电流都达到约40KA;若尿素配电中心Ⅳ段分站出线发生短路故障,短路电流更是达到49.02KA。而尿素配电中心各分站出线开关开断能力为31.5KA,当发生故障时,断路器无法安全切断电路,可能造成触头熔接、爆炸等异常情况,甚至危害系统运行。 3.2电压暂降 三宁化工系统接线较为复杂,10KV总站和10KV分站较多。任何10KV分站出现短路故障时,都会造成所在10KV总站的电压暂降。以10kV尿素厂尿素配电中心Ⅰ段为例说明。 10kV尿素厂尿素配电中心Ⅰ段配电网络中心通过进线柜107接2#主变下的10KV 8#母线214总站馈线开关。当尿素配电中心Ⅰ段配电网络中心开闭所馈出线支路短路时,即使故障支路综保“0”秒速断切除短路,但切除时间至少需要70ms以上(综保判断及出口20ms以上,断路器动作40ms以上,燃弧时间10~20ms以上),若是后备过流保护切除故障则需要另外增加200mS以上。 综合现场情况:尿素配电中心Ⅰ段配电网络中心开闭所馈出线短路时,故障切除时间70~300mS。在此期间,10kV 8#母线会产生电压跌落,首先造成10kV 8#母线下其他开闭所部分相关负荷失电。例如,尿素配电中心Ⅰ段出线短路故障,会造成10kV 8#母线电压暂降,从而导致8#母线215开关下的尿素配电中心Ⅱ段部分负荷和磷肥厂部分负荷失电停运。 另由于用户负荷的大部分为高压电动机,在电压回升后,电机群会产生二次冲击。二次冲击直接将母线电压拖低至70%Un,造成大量负荷跳闸。 电压凹陷对用电设备的影响具体在下面三个方面。 1)电压凹陷对继电器、接触器影响 二次控制元件在额定电压的70%下能可靠工作,当电压低于额定电压的70%时,接触器和继电器就有可能失电返回。造成设备停运。 2)电压凹陷对电动机影响 当系统短路引起的电压凹陷发生后,因为电动机感抗的存在,此时异步电动机变成异步发电机,原有的磁场在旋转中切割定子,产生的定子电压对外部短路点提供反馈电流。从定子侧看,此时电机等效出一个短路时间常数,该常数对3MW以下的电机而言一般为30ms左右,则100ms左右原有系统提供的磁场能量即可消耗完毕。当电压凹陷故障结束时将会 对电动机产生相当于全压启动时的大电流冲击。 3)电压凹陷对变频器影响 常用的变频器大都采用交-直-交电压型变频方式,下图是其原理图。
三相全波二极管整流电路将交流电压变成脉动的直流电压,跨接在直流母线上的电容一方面起到滤波的作用,可以减小电压的脉动,另一方面还具有储能的作用。在外电压不能充电时,电容的电压降落是典型的指数函数:
0tUeU,其中的20nCPU, Pn是电机的输出功率,C是电容值。
当电网出现电压凹陷时,直流母线电压高于交流侧电压,此时二极管受到反向电压而截
止,交流侧无电流。此时电容C上存储的电场能量212cWCU维持着向电机的运行,随着电场能量的消耗电容上的电压很快下降。若电容两端电压下降到很低的水平,则当交流侧电压恢复时整流二极管完全有可能因受到大电流的冲击而损坏。 另外一个因素是,对于低压变频器而言其控制电源,包括开关电源和模块电源,往往取自电容C,也有的直接取自前置输入母线。当凹陷发生时,同前所述,会导致变频器控制失电。为了防止此类损害,变频器中设计了保护功能,即当直流电压ut下降到U0的70%时,立即封锁变频器的触发脉冲,使电容器不再继续向电机提供能量,把残存的电压保持在0.7
倍的U0。如果从方程000.7tUeUU解出时间t,我们得到: 1ln42.50.3566715.160.7tmsms 也就是说,当电压凹陷发生后15.16ms时,变频器为保护自身不被损坏,将停止工作,电容不再向外输出能量 另一方面变频器承受过电压能力弱,通常1.2倍的额定电压即会引起变频器跳机。 3.3短路电流热效应 短路电流在电缆导体会产生热效应2(sdQKA)
。
热效应2"2"""20()4(1)1.52DttIDBDdBBBDDDBDTTTQidtItTIIeITTT ''BI-短路电流电源周期分量的起始有效值
''DI电动机反馈电流电源周期分量的起始有效值
t-短路电流计算时间,包括主保护动作时间和断路器固有分闸时间,根据现场为施耐德断路器,综保为清华紫光,按中速取0.15s。 ''BI-电源短路电流周期分量的起始有效值(KA)
BT-电源非周期周期分量的衰减时间常数(s),U12=12.03%>10.5%,取0.06s。
DT-电动机反馈电流的衰减时间常数(s),取0.03s
则简化计算式"2"""20.210.080.045dBBDDQIIII,代入数值,1dQ=368.39 KA².s(尿素配电中心Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段分站出线发生短路故障时),2dQ=561.28 KA².s(尿素配电中心Ⅳ段分站出线发生短路故障时)。 按照短路电流热效应校验电缆导体的截流面积。 dQSC≥
,
式中,S-导体的载流截面(mm²)
dQ—短路电流的热效应(A².s)
C-与导体材料及发热温度有关的系数,C值取铜排值137。 1)对于尿素配电中心Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段各分站出线电缆:d32368.3910140137QSmmC≥。 2)对于尿素配电中心Ⅳ段各分站出线电缆:d32561.2810172.93137QSmmC≥ 由用户电气主接线图可知,尿素配电中心各分站出线额定电流多为50A、100A和200A。若按照载流量选型电缆截面只需35mm²、95 mm²。但由于短路热效应的存在,限定了尿素配电中心Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段分站出线选型电缆截面为150 mm²、尿素配电中心Ⅳ段分站出线选型电缆截面为185 mm²。 4.解决问题方案(SHK-ZRD母线残压保持装置) 4.1 SHK- ZRD概述 ZRD由进口快速换流器、综合控制器、电流采集器、限流阻抗、后备开关等构成。 快速识别器通过高保真测量单元监视支路电流,当短路电流大于设定值,高速DSP通过专用算法1~2ms内快速精确的预测三相短路电流有效值,并发出动作信号。装置中的换流器(换流开关即快速开关)在5ms左右快速开断,短路电流换流进入限流阻抗中,限制短路电流,短路电流幅值大大降低。 本装置可在支路发生短路故障6~16ms内,将母线残压保持在额定电压的90%以上,保证其他无故障支路敏感负载的正常工作。同时主变等设备所受到的短路电流冲击大大降低。 分支内的短路故障切除后,测控单元检测支路电流接近额定电流时立即控制换流器合闸,限流高阻抗退出,系统即可恢复正常运行。发生短路故障的支路在短路超过300ms,故障没有解除,本装置测控单元认为是故障点的分支路真空断路器拒动或支路的母线故障,立即给切离开关发出分闸命令,切除该支路。 装设SHK-ZRD的馈出线短路时,由于其切除故障的快速性,主母线电压凹陷的时间减少至20ms以内,系统中的变频器、接触器、电动机等敏感负荷不会停运。