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一起10kv高壓計量箱爆炸原因分析

添加時間:2013-05-23 10:44:54   瀏覽次數: 次    【 】   打印   關閉窗口

8月16號某縣處,一臺室外安裝的一臺10kv計量箱突然爆炸,三相短路跳閘,箱體已爆破。據查,此供電回路總負載約6000KVA,兩臺2800 KVA 無中性點整流變壓器供兩臺3噸中頻爐冶煉鑄造單位,在生產過 程中,總諧波畸變量高達68.9%,諧波畸變5次電流有效值高達289安培,諧波畸變5次電壓有限值高達96伏,功率因數隨負載變化特別大,低時只有 0.49,高時功率因數1超前,電容器投入是利用無功補償電容自動投入的。計量箱解體撿查:發現電壓互感器絕緣擊穿對地放電后,造成匝間短路引起的三相短 路爆炸
根據以上基本情況分析,根據戴維南定理對于中性點不接地系統, 由于系統各個繞組都是三角形接法,三相對地電容上的電荷無法振蕩衰減,必然通過計量用電壓互感器、電纜的對地絕緣電阻構成回路振蕩衰減,電壓互感器在諧波 下感抗更高可達幾萬歐姆,電纜對地絕緣電阻很大兆歐級,系統對地電容很小一般在10微法左右(靜態補償電容中性點是不接地的),振蕩衰減的電流幅值很小 (在1安培以下),故振蕩衰減速度很慢,但三相振蕩衰減回路參數基本相同,故三相振蕩衰減過程也是一致的;通過電壓互感器振蕩衰減會引起電壓互感器鐵磁諧 振,供電要求用戶功率因數不得低于0.9,用戶為了不被罰款,投入大批的電容器,切換補償功率因數電容器時,由于中頻爐在冶煉過程中,特別是起弧時期,功 率因數偏低,電容器切換投入頻繁,每次切換的速度時間都大于中頻爐冶煉負載波動速度時間,電容在每次投入和失放時都會產生瞬間的脈沖峰壓,此峰電壓高低是 根據負載諧波是正序、或負序或零序來決定的,諧波有零序諧波是基頻的3整倍數(3N,N為自然數),正序諧波是基頻的3整倍數加1(3N 1),負序諧波是基頻的3整倍數加2(3N 1),由于放電時間短,諧波畸變率又高達68.9%,諧波產生的峰壓高過基波電壓的3-5倍左右,雖然時間在幾十萬分之1秒,會使振蕩衰減的速度慢,諧波 激勵不斷積聚(達到某一平衡值后激勵和衰減平衡),容易使電壓互感器絕緣擊穿,造成接地或短路事故。因此諧波對中性點不接地系統危害更大,對電壓的質量 影響更大。
結論:對諧波較大的工況設備,應及時諧波制理,除3、5、7、9奇數諧波外,不可小視13 次以上的高次諧波,高次諧波對電感設備,如變壓器、電動機等,高次諧波對鐵損、銅損是立方量增加的。所以:中頻爐、整流變壓器、硅晶閘整流、變頻器、電弧爐、等大功率非線性設備,必須考慮增加濾波裝置,功率因數低時,電容投入時要匹配放電器,電壓互感器要考慮降低諧振,增加絕緣強度等??杀苊膺^電壓所引起的重大事故

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