發(fā)布時(shí)間：2014-09-18所屬分類(lèi)：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：三峽電站是中國(guó)電網(wǎng)的中心支點(diǎn)，總裝機(jī)容量達(dá)2250萬(wàn)千瓦，成為世界最大水電站和清潔能源基地。不僅裝機(jī)容量大，而且是中國(guó)機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的重要平臺(tái)。第一臺(tái)機(jī)組于2003年7月10日正式并網(wǎng)發(fā)電，到2012年7月4日全部機(jī)組投產(chǎn)，歷時(shí)9年時(shí)間。2013年
摘要：三峽電站是中國(guó)電網(wǎng)的中心支點(diǎn)，總裝機(jī)容量達(dá)2250萬(wàn)千瓦，成為世界最大水電站和清潔能源基地。不僅裝機(jī)容量大，而且是中國(guó)機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的重要平臺(tái)。第一臺(tái)機(jī)組于2003年7月10日正式并網(wǎng)發(fā)電，到2012年7月4日全部機(jī)組投產(chǎn)，歷時(shí)9年時(shí)間。2013年以來(lái)，三峽電站已發(fā)生了7次非計(jì)劃停機(jī)。
1、引言
繼電器在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能安全可靠地動(dòng)作，這對(duì)系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定有著極其重要的意義。由于繼電器有接地點(diǎn)，所以故障時(shí)流過(guò)地網(wǎng)的故障電流所引起的地電位升高也將加在繼電器的絕緣上，繼電器的絕緣是否能夠承受這種突然的短時(shí)工頻高壓是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。對(duì)于三峽電站而言，流過(guò)地網(wǎng)的最大短路電流設(shè)計(jì)值為34kA，地處花崗巖地帶的三峽電站的地網(wǎng)電阻又不可能低于0.06W [1]，這使三峽電站的地電位升高將大于2kV，即需要提高允許地電位升高值。在國(guó)內(nèi)外接地標(biāo)準(zhǔn)中[2，3]，重點(diǎn)考慮的是地電位升高對(duì)人身安全的影響，并做了大量工作 [4～7]，但對(duì)低壓及電子設(shè)備安全的影響考慮得很少。文獻(xiàn)[8][9]中討論了低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合，在一定程度上可供參考。文[10]對(duì)控制電纜的工頻耐壓特性進(jìn)行了研究，得出了一些很有價(jià)值的結(jié)論。
本文對(duì)二次設(shè)備的工頻伏秒特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，為確定地網(wǎng)電位升高的最佳允許值提供依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，繼電器絕緣的工頻耐壓特性是限制提高最大允許地電位升高的最關(guān)鍵因素。
2、試驗(yàn)準(zhǔn)備
2.1 試驗(yàn)裝置和方法 試驗(yàn)應(yīng)模擬繼電器的實(shí)際運(yùn)行工況，即故障時(shí)突然承受地電位升高。本試驗(yàn)方法為以一定幅值的工頻高壓突然合閘加在試品上，選用的試品為常規(guī)繼電器和固態(tài)繼電器。由于繼電器試品有限，每個(gè)繼電器多次加壓，直到絕緣擊穿為止。在常規(guī)繼電器試驗(yàn)中，外形尺寸較大的繼電器(通常是一些專(zhuān)用繼電器)一般都有外殼定位螺栓接地，故試驗(yàn)電壓施加在定位螺栓與線(xiàn)圈的接線(xiàn)柱之間;外形較小的通用繼電器通常沒(méi)有定位螺栓，作用電壓施加在線(xiàn)圈與常閉接點(diǎn)之間;固態(tài)繼電器有四個(gè)接點(diǎn)，即兩個(gè)交流輸出(開(kāi)關(guān))接點(diǎn)，兩個(gè)直流輸入(控制)接點(diǎn)，繼電器工作時(shí)直流控制接點(diǎn)的正極接地，所以讓試驗(yàn)電壓作用于直流控制接點(diǎn)的正極與交流輸出(開(kāi)關(guān))接點(diǎn)之間，直流控制接點(diǎn)的正極接點(diǎn)為高壓端，交流輸出(開(kāi)關(guān))接點(diǎn)接地。
試驗(yàn)記錄擊穿時(shí)間和所加試驗(yàn)電壓，即繼電器的工頻伏秒特性。試驗(yàn)裝置原理接線(xiàn)圖同文[1].
2.2 試品的選擇 選用的繼電器試品有：
a)較大的專(zhuān)用繼電器：3只舊繼電器和1只新繼電器;
b)較小的通用繼電器：JQX-13F型小方型繼電器(C型);MY2-24VDC型OMRON繼電器(Y型);MK2P-I型OMRON繼電器(K型);
3、試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.1 專(zhuān)用繼電器
專(zhuān)用繼電器外殼定位螺栓一般是固定在保護(hù)屏上接地的，所以做繼電器的耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓作用在外殼定位螺栓和線(xiàn)圈接線(xiàn)柱之間，這類(lèi)繼電器的擊穿放電一般是在繼電器外殼定位螺栓和線(xiàn)圈接線(xiàn)柱之間的沿面放電。
3.2 通用繼電器
通用繼電器內(nèi)均有兩對(duì)常開(kāi)和常閉接點(diǎn)，所以試驗(yàn)時(shí)先對(duì)左邊的接點(diǎn)加壓，再對(duì)右邊的接點(diǎn)加壓，以便獲得更多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于繼電器在使用時(shí)電源總有一端是接地的，而繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)金屬部分較小，不易對(duì)其它部位放電，故將電壓加于線(xiàn)圈與常閉接點(diǎn)之間。
3.3 固態(tài)繼電器
普通封裝的固態(tài)繼電器擊穿時(shí)幾乎都是合閘即擊穿，并可見(jiàn)到明顯的火花放電，聽(tīng)見(jiàn)明顯的放電聲，環(huán)氧封裝的固態(tài)繼電器擊穿時(shí)則未能觀(guān)察到繼電器內(nèi)部的放電現(xiàn)象。 兩種普通封裝的固態(tài)繼電器，耐壓值主要取決于采用的光電隔離器件，擊穿電壓在4.5kV以上。環(huán)氧封裝的兩種固態(tài)繼電器耐壓值較高，在9kV以上，這可能與它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、封裝固體材料等因素有關(guān)。
4、結(jié)論
(1)繼電器的工頻伏秒特性是很平坦的，在0～30s的范圍內(nèi)可以認(rèn)為是一條水平直線(xiàn)。
(2)對(duì)專(zhuān)用繼電器、通用繼電器和環(huán)氧封裝的固態(tài)繼電器的絕緣性能而言，地電位升高到5.0kV是可以承受的。
(3)基于安全考慮，若地電位升高到5.0kV，不宜采用普通封裝的固態(tài)繼電器。
