一、項(xiàng)目概述
某鋼廠棒材車間總裝機(jī)容量：29580KW（含水處理系統(tǒng)負(fù)荷），DC主傳動(dòng)電機(jī)裝機(jī)：19475KW，DC輔電機(jī)裝機(jī)1139KW，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量總有功功率沖擊負(fù)荷在12000KW左右，穩(wěn)定負(fù)荷為8000-9000KW，功率因數(shù)在0.69-0.72之間變化，系統(tǒng)電壓10KV，負(fù)荷主要以軋為主，無(wú)源濾波補(bǔ)償設(shè)備采用真空斷路器投切，設(shè)備運(yùn)行兩年后，11次濾波柜出現(xiàn)避雷器接地（此現(xiàn)象已出現(xiàn)過兩次），導(dǎo)致鋼廠棒材車間總進(jìn)行柜跳閘，造成重大損失。
濾波補(bǔ)償柜一次系統(tǒng)原理圖如下：
二、事故分析
因?yàn)閮纱?1次濾波補(bǔ)償中置柜避雷器出現(xiàn)問題，所以我們只針對(duì)補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行分析。現(xiàn)場(chǎng)有5次，7次，11次共3臺(tái)濾波補(bǔ)償中置柜，5次濾波柜容量1800kvar,7次濾波柜容量1200kvar, 11次濾波柜容量2400kvar。為了防止諧波放大，濾波補(bǔ)償設(shè)備投切方式采用先投后切，后投先切。鋼廠棒材車間經(jīng)常有飛鋼的現(xiàn)象，以及負(fù)荷的不穩(wěn)定性，所需無(wú)功功率也在不斷變化。11次濾波柜投切的比較頻繁，第二次故障已顯示投入次數(shù)為12656次。
兩次接地故障第一次以為是避雷器質(zhì)量問題，避雷器工廠耐壓試驗(yàn)也未通過，其他耐壓試驗(yàn)都通過，未考慮斷路器相關(guān)其它的試驗(yàn)。更換避雷器后，正常投切兩個(gè)月后又出現(xiàn)第二次接地故障，經(jīng)檢測(cè)還是11次濾波柜避雷器問題。現(xiàn)場(chǎng)有很多臺(tái)高壓中置柜用的是同一廠家和同一品牌的避雷器，這讓現(xiàn)場(chǎng)懷疑是真空斷路器出現(xiàn)問題。
將11次濾波補(bǔ)償柜的真空斷路器退回供應(yīng)商進(jìn)行檢測(cè)。真空斷路器額定電流1250A，開斷電流31.5KA，其選型能滿足電容器投切要求。但是理論電壽命為2萬(wàn)次，實(shí)際可能達(dá)不到，真空斷路器也不適應(yīng)頻繁動(dòng)作。由于投切次數(shù)比較多，真空斷路器投切電容器組的大量試驗(yàn)研究表明，真空斷路器存在弧后延時(shí)重?fù)舸┎⒛芨哳l熄弧的特殊現(xiàn)象，即重燃現(xiàn)象。一旦發(fā)生重燃，會(huì)產(chǎn)生高幅值的重燃過電壓，特別是多次重燃或多相重燃，其過電壓嚴(yán)重威脅并補(bǔ)裝置和系統(tǒng)安全。過電壓導(dǎo)致導(dǎo)避雷器擊穿，出現(xiàn)接地故障。
三、處理結(jié)果
針對(duì)真空斷路器不能頻繁投切這一個(gè)弱點(diǎn)，我們選擇用真空接觸器代替斷路器。真空接觸器的電壽命幾十萬(wàn)次，適應(yīng)頻繁投切的場(chǎng)合。由于投切電容器時(shí)，涌流比較大，真空接觸器選型（10KV最大能做到800A）的時(shí)候額定電流應(yīng)該為電容器運(yùn)行電流2.5倍以上。由于真空接觸器分?jǐn)嗄芰Σ蝗?a title="中國(guó)真空斷路器網(wǎng)" href="http://www.duoyandb.cn/product/list.php?catid=161" target="_blank">真空斷路器，考慮到濾波補(bǔ)償設(shè)備出現(xiàn)接地問題真空接觸器不能分?jǐn)?，故在濾波補(bǔ)償柜進(jìn)線柜安裝真空斷路器，以免濾波補(bǔ)償設(shè)備有問題導(dǎo)致大面積停電，耽誤鋼廠正常生產(chǎn)。
四、結(jié)束語(yǔ)
此案例只是為了說明真空斷路器不適應(yīng)在頻繁投切的場(chǎng)合，未深入討論真空斷路器的性能參數(shù)。真空接觸適應(yīng)頻繁投切的場(chǎng)合，其電壽命優(yōu)于真空斷路器，但是其分?jǐn)嗄芰妥畲箢~定電流都不及真空斷路器。在應(yīng)用的時(shí)候需要注意兩者的有缺點(diǎn)。
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本文由全球電氣資源電氣工程師徐工編寫
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