感应电压范文

2024-05-31

感应电压范文(精选8篇)

感应电压 第1篇

关键词:同塔多回线路,感应电压及电流计算,ATP-EMTP仿真

0 引言

同塔多回减少了线路建设成本, 同时减小了线路之间的空间距离, 导致线路互相之间感应出较大的感应电压和感应电流。当部分回路正常运行, 其余回路处于检修状态时, 需要考虑感应电压电流对接地开关的影响。

感应电压和感应电流的大小是接地开关选型的重要依据, 因此对感应电压和感应电流大小的计算是接地开关选型的必要步骤。国内对同塔多回线路感应电压和感应电流计算的方法单一, 即采用ATP-EMTP或者PSCAD仿真计算。当仿真值与测量值相差较远时, 便没有其他的验证途径。除此之外, 由于这些软件的高度集成性, 也无法合理地修改计算模型和参数。

为此, 针对某一模型, 介绍同塔多回路线路的感应电压和感应电流计算方法。

1 计算线路模型

计算线路横向截面图如图1所示。

计算都是针对图1中的模型进行的, 其为500k V双回线路, 采用4分裂导线, 顶端有两根地线。

国家标准DL/T 486-2010———《高压交流隔离开关和接地开关》中关于接地开关能够开合额定感应电压和额定感应电流的规定, 如表1所示。

线路感应电压和感应电流的计算值为表1中的四种值。其中的静电感应电压和电磁感应电流的值比较大, 它们的大小与线路长度无关;另外两个值的大小跟线路长度有关。

2 线路及边界条件

2.1 线路方程

对于较长的输电线路, 使用分布参数方程对其电压量和电流量进行描述。图1中共有24根输电线路和2根地线, 共26根导线。其电压描述方程为:

方程中的电压电流均为复数, 求解变量是距离的函数, 与时间无关。求解的结果是关于距离的电压电流有效值。

式中的阻抗矩阵通过线路的空间几何参数和线路自身电阻、半径等参数求得, 其中最后两行是地线对应的等式。式 (1) 描述了电压随距离的变化规律, 要完全描述实际的物理模型, 还需要电流随距离的变化规律方程:

式 (2) 中的系数矩阵本应该是导纳矩阵, 即Y=G+jw C矩阵, 由于互电导很小, 一般计算中都将其省略, 由此式 (2) 中的系数矩阵变为了电容矩阵。

将式 (1) 和式 (2) 联立方程组, 对方程组求解即可得到检修线路上的感应电压和感应电流值。任意数量导线方程为:

式 (3) 是一常微分方程组。列出方程后, 求其定解还需要三个步骤:方程 (3) 有无数通解, 需要列写边界条件才能得到定解;导线的阻抗参数和电容参数未知, 需要另行求解;导线的地线电压恒为零, 且分裂导线的电位相等, 方程能够得到简化。

对于两回路情况, 方程 (3) 可以得到解析解, 但是求解过程繁杂。对于四回路情况, 计算解析解非常困难。解决方法有两种:如ATP-EMTP, 将原始导线矩阵化简成相矩阵, 然后利用特征向量和特征值将相矩阵进一步简化成正序、负序及零序, 这样原始的常微分方程组就变成了单个的常微分方程;直接数值求解常微分方程组。

2.2 边界条件

对于方程 (1) , 实际线路两端变电站接地开关的接地方式不同, 对应方程不同的边界条件, 对其求解结果也不同。

不同边界条件有三种:双端接地, 单端接地, 双端均不接地。

双端接地, 线路上的电流即电磁感应电流, 求解线路如图2所示。

双端均不接地, 线路上的电压即静电感应电压, 求解线路如图3所示。

对于单端接地情况, 不接地侧电压为电磁感应电压, 接地侧电流为静电感应电流, 求解线路如图4所示。

对于图2-4中的接地情况, 不接地点的电流为零, 接地点的电压为零, 以此可以列出求解方程的边界条件。

3 参数计算

3.1 分裂导线处理

由于分裂导线的存在, 阻抗系数矩阵和电容系数矩阵项数较多。分裂导线的空间位置相差不大, 可将分裂导线等效为一根导线。

通过让分裂导线的总电容与等效导线的总电容相等, 得到分裂导线等效半径的求解公式:

式中, n为分裂导线个数, GMR为单根分裂导线的几何平均半径, A为分裂导线所构成多边形的半径。

式 (4) 只适用于导线中电流平衡的情况, 即各子导线中的电流相等, 或者基本一致。对于子导线中电流不相等的情况, 需要通过化简矩阵来解决分裂导线问题。

3.2 阻抗矩阵计算

阻抗矩阵采用卡松方程计算, 方程中的表达式根据无限长导线得来, 其中的修正公式是为了解决大地环流问题, 方程中用多项积分来逼近大地环流产生的影响。

卡松公式中对互阻抗和自阻抗的求解公式不同, 分别为:

式中, Ri-AC为考虑到趋肤效应的交流电阻, 其值可以通过查表得到;Xi-in为线路内部感抗, 通过高度关系得到的是外部感抗, 内部感抗可以通过几何平均半径简单等效 (GMR) 。式中带Δ的项是卡松对大地回路效应的修正项, 卡松给出无限积分表达式来逼近ΔR和ΔX。式 (7) 中电阻项只有卡松修正项是因为忽略了电晕效应等的互电导。

3.3 电位系数矩阵计算

根据单位长度上线路所带电荷, 可以列出各相对地电压和电荷的表达式:

式中, P为Maxwell的电位系数矩阵, 通过无限长直导线模型推导出来。对于自电位系数:

对于互电位系数:

求解式 (2) , 需要电容矩阵。由式 (8) 可知, 电容矩阵即电势矩阵P的逆矩阵。

3.4 相合并与消除地线

从式 (1) 与式 (2) 中可知, 对于图1所示的线路, 求解的系数是26×26的矩阵, 对于四回路情况, 这个矩阵的阶数可能达到五十, 计算量是O (n2) , 其中n是系数矩阵的阶数。而实际中根据线路上的条件能够对系数矩阵进行化简, 从而减小计算量。

化简系数矩阵可以从两方面考虑:线路分裂导线上, 同一相导线上的电压和电流相等;由于一般线路都是逐塔接地, 可以认为地线上的电压为零。

通过对式 (4) 的处理, 将分裂导线等效成一根导线, 并认为分裂导线上的电压和电流相等。变换后式 (1) 和式 (2) 中的系数矩阵变成8×8的矩阵。

经过变换后, 式 (1) 变成:

地项电压变化为零, 可将上式化简为:

式中, Z=[Zuu]-[Zug][Zgg]-1[Zgu]。对于电容矩阵, 由于电压为零, 可直接省略掉矩阵中的地线部分。对地线进行化简后, 系数变成6×6矩阵。

4 计算结果与分析

在EMTP中, 为了加快计算速度, 在求出相系数矩阵后将矩阵化成正、负及零序, 将方程直接化简成常微分方程并用等效电路代替方程, 从而避免了直接求解式 (1) 化简后的方程。

直接求解方程数值解有三个优点:减少了正负零序变换及等效电路变换的步骤, 计算过程更清晰;直接求解分布参数方程, 相对于简化为集中参数电路, 计算更精确;求解出的复数是距离的函数, 能够更直观地看到整条线路上各个点的感应电压电流大小。

对于图1给出的线路, 通过上述方法计算求解, 得到静电感应电压、运行线路电压分别如图5、图6所示。计算过程中图1左边回路呈检修状态, 右边回路正常运行。

可见相比EMTP显示线路上一点的电压值随时间的变化, 图5更为直观。EMTP计算结果与直接计算结果的对比如图7所示。

静电感应电压和静电感应电流两个值和运行线路上电压相关, 相对于电流来说, 运行线路上的电压更接近对称形式, 与仿真输入的对称电压相符, 因此两种值相差不大。

电磁感应电流和电磁感应电压主要与运行线路上电流大小有关, 误差主要由不平衡电流引起。实际运行线路上电流呈较大不平衡状态, 而计算时为了方便, 以对称电流作为输入, 实际操作中可以按照线路实际状态进行输入。

5 结语

(1) 相对ATP-EMTP求解用的等效电路模型和方法, 直接求解方程理论上更加精确。

(2) ATP-EMTP求解得到电压电流和时间有关, 直接求解方程得到电压电流和距离的关系, 得到的解更直观。

(3) ATP-EMTP求解过程无法修改, 直接求解采用自编软件, 能够修改参数, 为后续工作提供更加灵活可变的平台。

(4) 对于工程人员, 不需要进行模型建立, 使用更为简单方便。

参考文献

[1]H.W.Dommel.Overhead line parameters from handbook fomulas and computer programs[J].IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1985, PAS-104 (2) :366-372

[2]吴文辉, 曹祥麟.电力系统电磁暂态计算与EMTP应用[M].北京:中国水利水电出版社, 2012, 20-44

[3]欧小波, 彭发东, 庞小峰.同塔双回输电线路中感应电压和感应电流的仿真及试验研究[J].广东电力, 2013, 26 (1)

[4]傅中.500k V同塔双回线路感应电压和电流的仿真与研究[J].安徽电力, 2007, 24 (4)

感应电压 第2篇

关键词:10 kV配电线路;雷电感应过电压;特性

中图分类号:TM855 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)02-0086-02

在我国电力系统不断发展、电网规模不断扩大的现阶段,10 kV配电线路已经成为配网建设中的重要组成部分,其运行状态的好坏直接关系到整个供电系统的正常运行和社会生活与生产。但是,由于10 kV配电线路一般都是裸露在外部空气当中的,极易受到雷击,从而导致供电设备的损坏,其出现故障的概率已经达到了90%以上,再加之配电线路防雷工作的研究还没有实现进一步的完善,使对配电线路雷电感应过电压的特性分析工作变得尤为重要,以实现最大程度降低雷击事故的发生。

1 雷电感应过电压概述

雷电感应过电压,实际上就是指电气设备的附近地面被雷击中后会进行放电,在此过程中由于空间内的电磁场出现了突然性的变化,在没有被雷直接击中的电气设备出现了感应的过电压。以负雷电为例,在雷云和先导通道的电场中存有线路,并在导线上形成束缚电荷,这时在先导通道中并不会形成明显的电流;当雷云在线路的附近地面进行放电的过程中,之前所聚集的负电荷会被快速的中和,使得先导通道的电场快速的下降,导线上的束缚电荷在得到释放之后会沿着导线的两侧运动,因此便形成了雷电感应过电压。感应雷过电压的数值计算通常情况下首先是根据主放电雷电流模型计算出不同距离位置处的电磁场分布,然后再根据线路和电磁场的耦合关系计算出在对应电磁场中的感应过电压。

2 10 kV配电线路雷电感应过电压的特性

2.1 线路最大感应过电压

线路的最大感应过电压主要受到雷电流波前时间、线路对地平均高度、大地电导率以及雷击点距离线路的最近距离等因素的直接影响,其中回波传播速率和杆塔接地电阻对其的影响相对较小,当回波传播速率不断增加的时候,距离雷击点最近位置处的电压就越接近峰值,且其所对应的du/dt也就越大,但是不同速率所对应的峰值变化并不明显,因此在对感应过电压进行计算时可以对这两项因素的影响效果进行忽略,波前时间越短,距离雷击点最近位置的电压就越接近峰值,且不同波前时间所对应的峰值之间的差异也十分明显。

2.2 大地電导率的影响

大地并不是理想的导体,其具有一定的电阻率,如图1所示,在不同大地条件下,线路的中点和末端两处的电压和波形形状基本相同,但是苏子和电导率的减小,线路末端电压的波形在起始阶段出现了一个负的峰值。因此,如果将大地作为理想的导体,线路的中点位置到末端处的电压幅值就会衰减,但其波形基本保持一致;如果将大地的有限电导率纳入到影响的范围当中,随着大地电导率的减小,电压幅值也会随之出现衰减,且其波形变化逐渐增大,有时也会出现电压极性改变的现象。2.3 概率和闪络特性

通常情况下,随着大地电导率的增加,雷击线路的最大感应过电压就会普遍减小,使得雷击次数的变化速率也会随之减小,感应过电压超过某一特定过电压值的雷击次数也会相对减少,线路出现雷击的概率和闪络率也会随之降低。随着大地电导率的增加,直击雷闪络率、雷电感应闪络率以及绝缘闪络的次数都呈现出了下降的趋势。另外,直击雷会使得发生线路闪络的概率增大,是因为直接雷闪络率受到大地电导率的影响较小,特别是在附近没有树木或建筑等开阔区域的线路更易出现雷击闪络。

3 10 kV配电线路雷电感应过电压的防护

针对以上所介绍的线路出现雷电感应过电压的形成机理和特性分析,为了实现10 kV配电线路的稳定、可靠运行,保证供电工作的顺利开展,可以从以下几方面加强对线路雷电感应过电压的防护。

3.1 提高配电线路的绝缘水平

10 kV配电线路产生雷电感应过电压最直接的原因就是配电网络的绝缘水平较低,特别是同塔多回路的技术使得各线路之间没有充足的电气距离,当同一回线路发生雷击之后,线路的绝缘子会对地击穿,有力的电弧会对其他的电路产生影响,因此要提高配电线路的绝缘水平,可以使用绝缘导线来代替裸导线、增加绝缘子片的数量、在导线和绝缘子间设置绝缘皮或者是对绝缘子型号进行更换等,以降低线路闪络的发生率。

3.2 降低配电线路的雷击建弧率

降低配电线路的雷击建弧率,一方面可以在配电网的运行中采用中性点接地的方式,使得单相接地电流实现自动补偿,从而使得接地电弧熄灭,而且自动补偿消弧装置能够实现对配电线路的电容进行实时监测,提高了供电的可靠性;另一方面,可以采用利用消弧线圈来实现过电压的治理,将自动跟踪装置安装在电容电流大于10 A的配电网中,能够将残留值始终控制在10 A以下,从而控制弧光接地过电压。

3.3 利用避雷器对线路进行保护

避雷器能够对配电线路的雷过电压进行较好的防护,因此可以将避雷器安装在雷击事故多发段的杆塔上,也可将避雷器安装在配电变压器、刀闸等重要的配电设备位置处,另外还可将避雷器设置在架空绝缘线路和电缆线路的转换位置处。

4 结 语

综上所述,在社会经济水平不断提高的现阶段,人们在日常生活和生产中对于电力资源的需求量也随之增多,对供电质量也提出了越来越高的要求,10 kV配电线路作为电力系统建设中的重要组成部分,具有覆盖面积大、线路长等特点,为了减少暴露在野外的线路受到雷击而发生故障的几率,必须要对其感应雷过电压的波形特性和闪络特性等进行深入的分析,并在此基础上通过提高线路绝缘水平、降低接地电阻、加强避雷器等措施对其进行有效的防护,以保证供电的稳定性和可靠性。

参考文献:

[1] 邓宇辉.10 kV架空配电线路感应雷过电压防护探究[J].机电信息,2014,(36).

[2] 王建欣,沙忠旗.配电线路的雷电感应过电压特性分析[J].黑龙江科技 信息,2014,(33).

[3] 甄雄辉.10 kV配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果分析[J].中国高新技术企业,2015,(29).

[4] 陈思明,尹慧,唐军,等.10 kV架空配电线路感应雷过电压暂态特 性分析[J].电瓷避雷器,2014,(2).

感应电压 第3篇

国内对于500k V同塔多回路的感应电压和感应电流研究较多, 但对于220k V同塔架设线路感应电压和感应电流研究较少。本文对220k V同塔多回线路的感应电压和感应电流进行理论分析, 通过仿真计算, 得到了潮流、线路长度、相序排列等因素对感应电压、感应电流的影响。

1 同塔双回路的感应电压和感应电流理论分析

同塔架设线路间的感应电压和感应电流包括容性和感性两个分量, 容性电流和电压是线路间的静电 (电容) 耦合合形成的, 感性电流和电压是线路间的电磁 (电感) 耦合形成的。

假定, UI, II, UII, III分别为运行I线和停运II线的首段电压和电流, CI, CII, LI, LII分别为2回线路的自电容和自电感, Cm, Lm为互电容和互电感。双回线路的感应电流和感应电压之间有固定的数量关系。

1) 静电耦合

双回路静电耦合方程为:

其中, ΔII, ΔIII分别为2回线路的容性电流矩阵。

(2) 电磁耦合

双回路电磁耦合方程为:

其中, ΔUI, ΔUII分别为双回线路上的电压降矩阵。

停运线路两端均不接地。感应电流为0, 感应电压以静电感应分量为主, 与停运线路对地电容和互电容相关, 与运行线路电压成正比。

停运线路一段接地。感应电压以电磁感应分量为主, 电磁感应电压与线路长度、互感和线路长度有关。感应电流以静电感应分量为主, 静电感应电流与线路长度、互容和运行线路电压成正比。

停运线路两端均接地。感应电压为0;感应电流以电磁感应分量为主, 电磁感应电流与自感成反比, 互感成正比, 与线路输送潮流成正比。

以上理论公式, 定性分析同塔双回路之间感应电压、感应电流的影响因素。同塔三、四回线路, 感应电压和感应电流产生的原理相同。

2 仿真模型

同塔架设线路感应电压和感应电流的影响因素较多, 对其仅通过理论公式进行定性分析不能指导实际工程建设。建立仿真模型, 借助电磁暂态仿真程序 (EMTP) 进行量化计算, 以指导接地开关的选型。

2.1 接入系统图

某500k V变电站M的220k V出线采用先同塔四回架设, 然后再分开同塔双回架设。仿真模型接入系统如图1所示。

2.2 主力塔型

本次仿真主要是对同塔四回路和双回路进行仿真, 所采用的主力塔塔型、导地线空间位置和相序如图2所示。

2.3 系统参数

220k V线路导线采用2×JL/G1A-630/45型钢芯铝绞线, 子导线外径为0.336m, 直流电阻为0.04633Ω/km。220k V双回路地线为1根JLB40-150钢包铝绞线, 一根为36芯OPGW复合光缆, 其半径和直流电阻分别为0.1575m、0.2952Ω/km、0.132m和0.498Ω/km。土壤电阻率取600Ω.m。

正常情况下, 投产年时线路潮流较轻, 末端电压高。负荷达到饱和年时, 线路潮流重。线路采用集中参数的常规∏型电路模型, 分别对投产年、饱和年两种潮流进行感应电压、感应电流的计算。系统等值阻抗和线路潮流分别见表1和2。

3 仿真结果

3.1 不同潮流下的感应电压、感应电流

当单回线停运时, 分别计算MN I线、II线, MP I线、II线单独停运时, 运行线路对停运线路的感应电流、感应电压见表3。其中, 静电感应电压为UC, 静电感应电流为IC, 电磁感应电压为UL, 电磁感应电流为IL。 (下同)

从表3仿真结果可以看出, 同塔多回线路中检修线路, 流过接地开关的电磁耦合电流、电压与带电线路的输送潮流成正比关系, 带电线路潮流越重, 停运线路的电磁耦合电压越高。

3.2 同塔多回路长度对感应电压、感应电流的影响

本次模拟的MN线全长为40km, 对于不同的线路长度, 相应的感应电压和感应电流的最大值计算结果如表4所示。其中, 相序排列是同相序。

表4计算表明, 同塔同相序线路感应电压和感应电流与长度密切关系, 其中位于末端的值较大, 中间段的值较小。

3.3 相序排列对感应电流和感应电压的影响

同塔双回I线 (A/B/C三相) 、II线 (a/b/c三相) , 相序排列有很多种。选择三种典型:同相序 (ABC-abc) , 逆向序 (ABC-cba) 和异相序 (ABC-acb) 仿真MN回路I线停运时, 线路潮流为投产年的仿真结果见表5。

由表5仿真结果可知, 相序排列对感应电压和感应电流影响较大, MN线采用同相序感应电压和感应电流较大, 采用逆相序、异相序可以适当降低其值。

4 接地开关的选择

依据GB1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》标准[3], 220k V接地开关的额定感应电压和额定感应电流的有限值见表6。

从第3节的仿真结果可知, 220k V同塔多回路出线时, MN线、MP线, 静电感应电压最大值分别为:16.91k V、15.85k V, 超出表5中的线路接地开关参数的额定值。因此, 在220k V同塔架设的多回路中, 需根据每个工程的实际情况仿真计算, 对线路接地开关的参数提出具体要求。

5 结论

本文对220k V同塔架设线路感应电压、感应电流进行, 仿真计算, 并对其接地开关的选型提出建议如下:

1) 本文对500k V变电站首端出线的220k V同塔四回/双回进行仿真, 其静电感应电压超过B类开关的额定值, 在工程设计中要考虑采用超B类开关, 或者与产品厂家协商选择合适的产品;

2) 线路输送潮流对感应电压、感应电流影响较大。因此, 在线路接地开关的选型时, 不仅考虑投产年的潮流, 也要考虑饱和年的潮流;

3) 线路相序排列对感应电压、电流影响较大, 工程设计时应仿真不同相序下的感应电压、电流值。本文仿真的同塔多回路推荐采用逆相序排列;

4) 同塔多回线路长度对电磁耦合感应电压、电流的影响较大, 因此建议电网规划中500k V变电站尽量靠近负荷中心, 减少220k V送电距离, 减少感应电压/电流值。

参考文献

[1]蔡广林, 曹华珍, 王晓彤.500kV同塔四回路感应电压与感应电流分析.南方电网技术, 2009, 3 (14) :141-144.

[2]胡丹晖, 涂彩琪, 蒋伟, 等.500kV同杆并架线路感应电压和电流的计算分析[J].高电压技术, 2008, 34 (9) :1927-1931.

[3]GB1985-2004, 高压交流隔离开关和接地开关[S].

输电线路避雷线的感应电压利用 第4篇

随着电力系统的飞快发展,输电线路电压等级逐步提高,地线上感应电压和电流数值越高,其电能损耗也越大。近年来如何降低地线损耗成为研究的趋势。但如何利用地线上的感应电压和电流为电力系统带来一定作用却未得到关注。

在超高压输电线路中,由于输电距离长,相应的避雷线的长度也较长。当避雷线出现轻微断裂而未被及时发现时,对于雷击时避雷线的屏蔽和分流作用将大大折扣,危及输电线路和系统的正常运行。同时实时对避雷线上电流的监测,可在雷雨天气时观测到避雷线的具体分流情况,在良好天气时可辅助监控避雷线盗窃情况。

对于直流输电线路而言,中途取电十分困难。而事实上近年来,随着系统的复杂程度增加以及保护和控制装置增多,线路中途的直流操作电源需求增大。这一类电源的电压等级要求不高,但对不间断的供电可靠性要求较高。通过对避雷线感应电流的利用,可以有效的满足这一供应需求。同时有效利用这一感应电压和电流为线路提供照明。

随着电压等级增高,绝缘子的性能要求也越来越高,同时串数的增多也使防污秽的难度和工作量增多。新型的材料是解决问题的一个方面,但收到环境和能源的限制。目前已有较多自动除污型产品可有效清除绝缘子的污秽,但这些除污设备和装置必然需要电力的驱动,通过从避雷线获取能量,具有可行性。

下面将就以上提及的几个方面具体探讨,分析如何有效利用输电线路避雷线的感应电流,为电力系统带来一些便利和解决问题的途径。

1 避雷线感应电压的产生机理

正常运行时,地线与三相载流导线的空间位置不对称,尽管三相导线中的电压和电流三相对称,保持平衡,但地线上仍能会产生静电感应分量和电磁感应分量,即产生感应电压。当地线与地之间存在电流通道时会形成感应电流。

系统在发生故障时三相的不对称度增强,使得地线上的感应电压更大,导致双地线或地线与地之间的感应电流增加,损耗也随之增加。

这表明只要线路处于运行状态,且避雷线完好,则一定会在避雷线中产生感应电压和感应电流。虽然此感应电压的波动性较大,但是却具有不间断的特征。

为提高电力系统传输效率,减小避雷线的损耗,通常采用地线分段的方式。但在遇有载波通信,降低零序阻抗及屏蔽效应要求时地线分段的方式不可取。

无论采取何种降低损耗方式,仍不可避免的在避雷线中存在感应电压。因此,应寻求有效利用这一感应电压和感应电流的方式。由于以下探讨的具体方式对感应电压的大小及波形要求不高,因此这些利用方式与降低损耗方式并不矛盾,二者可以相互结合,在节能的同时发挥其他方面的效益和贡献。

2 及时检测线路断线

在交流输电系统中,完备的继电保护装置能明显判断三相输电线路的断线故障。但对于避雷线的断线情况却不易觉察,尤其是轻微断线,并不能直观的察觉到,但却为雷雨天气的系统安全运行留下隐患。

在避雷线上安装电流检测装置,只要输电系统仍有电能输送,无论是对称的正常送电,还是短路或断线时的不对称输电,避雷线上始终存在感应电流。因此只有两种情况下电流检测装置是无电流流过的:(1)线路停电;(2)避雷线出现断线。

由此简易装置可以判断避雷线的好坏,及时维修,使系统安全得到保障。另一方面,近年来电力线路遭盗窃屡见不鲜。由于避雷线上虽然有感应电流,但其数值不足以威胁人生安全,避雷线成为不法分子主要窃取目标。同时随着电压等级升高,远距离的发展,避雷线的长度也增加,使得盗窃造成的损失十分严重。通过安装电流检测装置可有效防盗。当正常情况下出现电流数据丢失,则表明避雷线被盗窃,可及时采取措施。

3 在输电线路中途提供电能

直流输电线路中间抽能困难,交流线路中途取电也较难实现,即使实现了取电,由于电压等级高,还需变压器才能转换为可用的低压。无论是从实现方式,还是费用成本的角度来说都十分不可取。但事实上在线路保护和控制系统中常常需要直流电源进行控制。如何在线路中寻找可利用的能源是亟待解决的问题。

避雷线上的感应电压和电流在解决这一问题上具有可尝试性。通过在原有避雷线上并联的方式,可引出电流支路,通过整流装置可获得较为理想的直流电源,从而可为沿途的保护和控制装置提供直流电源。

对于避雷线而言,在三相线路正常输电时地线会有感应电源。若地线与地之间存在电流通道,就可以引出电流支路进行整流。在短路故障或其他不正常运行状态时由于避雷线上的感应电压本质是由于三相的不完全对称引起的,所以在系统处于这些状态时,避雷线上仍然可以产生感应电压和电流,从而充当直流电源给保护和控制装置。因此满足直流操作电源不间断的可靠性要求。

但这一改进中存在的不足之处在于避雷线上的感应电压随系统运行状态而变化,因此输出的电压值波动范围较大,应采取一定措施稳压。同时在雷雨天气时避雷线需承担线路避雷保护,当大电流的倾注,并联支路的整流装置等受到较大冲击,应及时切除这一支路。

再者,这部分电能也可用于输电线路沿途的照明,利于城市规划和能源的节约。由于对照明的要求不高,因此采用简易装置即可实现。同样也需要在雷雨天气及时切除,以防大电流冲击而烧坏照明设备。

4 利于绝缘子去污

绝缘子是保护线路的固体绝缘,其受污秽程度对其绝缘能力影响十分显著。在潮湿的天气情况下,污秽溶解为电解质,附在绝缘子表面导电,最终形成绝缘子中部烘干带,使绝缘性能大大降低。

随着电压等级增高,绝缘子的性能要求也越来越高,同时串数的增多也使防污秽的难度和工作量增多。新型的材料是解决问题的一种方面,但受到环境和能源的限制。目前已有较多自动除污型产品可有效清除绝缘子的污秽,还可采用定期带电水冲洗的方法,但这些除污设备和装置必然需要电力的驱动,通过从避雷线获取能量,具有可行性。

由于去污过程可定期完成,因此只要定期在天气较好时启动去污装置,借助避雷线上的电能驱动即可。这样受气候影响较小,在保证避雷线在正常保护输电线路防雷的同时,及时对绝缘子去污,大大增强绝缘子的绝缘强度,线路更为安全的运行。

5 结束语

本文从以上几个方面探讨了避雷线上感应电压和感应电流的其他作用。从理论分析来看,这些构想是可以实现的,但仍需大量的实践才能真正发挥避雷线的这些功能。从避雷线的角度来寻求能量的供应,必将带来线路保护和控制系统及其他方面的新突破。

摘要:本文通过对输电线路避雷线上感应电压和感应电流的产生机理,提出了多种利用方式。加装电流检测装置,可及时监测线路断线,进行维修,保障恶劣天气时避雷线有效防雷;通过并联方式,在输电线路中途借用避雷线感应电压提供电能,添加整流装置和稳压措施,为保护和控制系统提供直流操作电源;为去污装置提供驱动,利于绝缘子去污,提高系统的耐雷水平;同时补充了避雷线防盗,提供线路照明的功能。这些多元化的功能实现,将为电力系统带来更多便利和实效。

关键词:避雷线,感应电压,断线,中途供电,绝缘子去污

参考文献

[1]张亚婷,高博,施围.750KV输电线路架空地线损耗的影响因素及降低方法研究[J].电瓷避雷器,2008,(01).

配电网感应过电压防范策略研究 第5篇

1感应雷过电压形成机理分析

感应雷过电压是指雷击线路附近大地或雷击杆塔时由于电磁感应在导线上引起的过电压。感应过电压包括静电感应和电磁感应两个分量。实际上, 感应过电压的静电分量和电磁分量都是在主放电过程中, 由统一的电磁场突变而同时产生的。由于主放电的速度比光速小得多, 主放电通道和导线基本上互相垂直, 互感不大, 电磁感应较弱, 因此电磁感应分量要比静电感应分量小得多, 并且两种分量出现最大值的时刻也不相同, 所以在总的感应过电压幅值中, 静电分量将起主要作用。从产生静电分量角度来看, 雷电流幅值大, 是由于先导通道的电荷密度大, 或由于主放电速度高。电荷密度大, 其产生的场强就高, 导线上感应的束缚电荷就越多, 主放电阶段释放的束缚电荷也越多, 导致静电分量加大。导线平均高度越高则导线对地电容越小, 释放出同样的束缚电荷所呈现的电压也就越高。雷击点距离导线的距离越近, 导线上的束缚电荷越多, 释放后的过电压也越高。从产生电磁分量来看, 雷电流幅值越大、雷击点距离导线越近, 都将导致导线-大地回路中各部分的磁通随时间的变化率加大, 从而导致感应过电压的电磁分量增加。

2配电网感应过电压的防护

在雷电的影响下, 可能会引起配电网线路的跳闸故障, 甚至有可能会直接导致配电网断线。通常情况下架空的线路一般可以得到周边的建筑物以及各种树木的遮挡, 反而不太容易直接受到雷击, 感应雷过电压则是造成故障的最主要因素, 也是进行配电网感应过电压防护的重点。防护的方式无外乎两大类方法, 一是对其加以限制, 二是尽可能的降低感应雷过电压。前者是目前研究最多的方法, 主要方式就是安装避雷装置, 也是本文研究的重点。

2.1 线路避雷器

在一个三相供电网络中, 三相导线上都会存在感应雷过电压, 而且相互之间在波形、幅值等方面都基本一样, 因此有可能会出现引起同事的对地闪络。为此需要同时给三相导线安装相应的线路避雷器, 如此才能更好的保护配电网络。实际上避雷器就是将感应雷过电压通过电流的形式接入大地, 从而避免设备和线路受到影响。最终的防护效果不仅与线路避雷器的技术和质量有关, 而且与如何更加合理的配置线路避雷器密切相关。如果在配电网的每一个基杆塔都安装避雷器, 显然可以起到最佳的感应过电压防护效果, 但是考虑到配电网规模的庞大, 这种方式的成本是巨大的。为了综合考虑安全性和经济型, 有三种方案可以选择:一是每两个相邻的基杆塔作为一组, 安装一个避雷器;二是每三个基杆塔一组, 安装一避雷器;三是每六个基杆塔一组, 安装一组避雷器。无论是采用哪种方式, 安装了避雷器的那个基杆塔的绝缘子必然不会再闪络, 也就不会出现问题, 但是那些为了降低成本而没有安装避雷器的基杆塔则有可能会出现闪络, 进而导致故障, 这个概率和接地电阻的大小成正比, 因此应该结合接地电阻和途径地区平均和最大雷电流峰值大小来决定一个相对合理的方案。此外如果采用了绝缘导线, 也可以相对缩小安装的数量。

2.2 避雷线

如果考虑在配电网架空线路上安装避雷线, 那么就可以在雷电经过配电网线路周围的大地时, 起到有效的屏蔽作用, 从而降低感应过电压、减少因此引起故障的概率。这种防护的基本原理如下:如果安装的避雷线和架空的线路处于完全相同的告诉, 那么这两种线上的感应雷过电压的计算方式和参数都是基本一致的, 最终得到的结果也是相近的。但是避雷线本身是接地的, 和架空的线路高度完全不一样, 避雷线的电位等于零, 就实际上相当于给避雷线增加了一个极性相反, 在耦合作用下使得两者出现叠加效应。这里就存在一个耦合系数的问题, 改系数与导线的位置、尺寸密切相关, 相互距离越近那么系数就越大, 最终的感应过电压就会相对较低, 也就是说避雷线的位置将直接影响到最终的防护效果。研究表明, 使用避雷线进行防护时, 配电网架空线路的高度越高, 那么应对感应过电压的效果就会越低, 与此同时防护的效果与避雷线、导线距离之间成正比关系。总的来看, 使用避雷线还是可以起到很多的防护作用的, 实际使用过程中需要结合考虑这两个特点, 考虑配电网具体位置的特殊情况, 选择一个合理的高度, 并尽可能缩短避雷线与配电网导线之间的距离。

2.3 对直击雷的防护分析

尽管本文研究的线路避震器以及避雷线两种方式主要针对的是感应雷过电压这种雷电引起的危害, 但是对特殊的直击雷也可以起到一定的保护作用。首先在使用线路避雷器情况下, 如果发生直击雷那么只要这个基杆塔安装了线路避雷器, 就可以将绝大多数的雷电电流导入到大地当中, 避免对配电网造成伤害。这个时候防护的效果将与线路避雷器的最大容量成正比, 也就是说通流容量越大对于直击雷的防护效果越佳。目前使用的各种线路避雷器对于一般性的雷电防护基本上足够了。但是在这种方式下, 没有安装线路避雷器的基杆塔则不能起到防护直击雷的作用。其次针对使用避雷线的防护方式, 直击雷可以分为两种可能:一是直接击中了基杆塔塔顶, 二是击中了安装的避雷线。后者由于接地作用, 可以起到很好的保护作用。即使是前者, 由于前文的分析两者之间的距离非常近, 避雷线也可以起到很好的分流作用, 在一定程度上降低直击雷经过导线的电压, 减少对于配电网络线路的伤害, 起到一定的防护作用。

3结束语

随着我国电力系统的快速发展, 配电网规模越来越大, 雷电对于配电网的威胁也与日俱增, 已经成为影响我国配电网安全稳定运行的重要因素之一。为此本文着重分析了感应雷过电压的基本形成机理, 在此基础上探讨了配电网感应过电压防护的基本方式, 详细阐述了线路避雷器、避雷线的使用特点, 以及其对直击雷的防范效果, 以期能够更好的促进我国配电网感应过电压的防护理论和实践的发展, 乃至更好的维护我国整个配电网络的安全、稳定、高效运行, 更为的我国经济的发展和人民的生活提供电力保障。

摘要:随着社会的发展, 电力的需求越来越大, 电力网络变得日益复杂和庞大, 各种自然因素造成的故障风险也就越来越大, 尤其是雷电已经成为影响配电网的重要因素。为此本文在探讨雷电对配电网影响的基础上, 探讨配电网感应过电压防护策略, 希望能够有效提高我国配电网运行的安全性和稳定性。

关键词:配电网,过电压,防范策略

参考文献

[1]文武.感应雷电磁干扰及防护研究[D], 武汉大学, 2004.

感应电压 第6篇

电压暂降是影响供电系统电能质量的主要原因, 它对系统中的每个用户都有不同程度的影响。为此, 分析与研究电压暂降的成因和影响因素, 监测与预测配电网电压暂降的特征, 减少供电系统电压暂降对设备的不良影响, 提高系统电能质量已成为近年来国内外电力科技新的研究热点。现代电力负荷对电能质量的要求越来越严格, 对供电可靠性的需求也越来越高。据国外调查, 供电质量问题中最引起人们重视的除了停电以外, 电压暂降已成为主要的质量投诉原因, 甚至占到相关投诉比重的80%以上。电压暂降通常是由供电系统或用户内部的短路故障引起的, 也可能是由于用户大电动机起动不当造成的。例如, 雷击引起系统短路时, 保护动作将其切除, 尔后又自动重合成功。这样一个过程对于故障线路上的用户, 将有一次短路断电, 而对于邻近 (同一供电母线) 的相关用户一般会经受一次电压暂降过程。如果重合闸不成功, 故障线路再次断电, 则故障线路上用户还可能被长期 (大于3min) 断电, 而其余用户叉将再经受一次暂降过程。

2 电压暂降的起因

电压暂降按照产生原因可以分为故障类暂降和非故障类暂降。故障类暂降主要为短路故障。故障导致持续停电或瞬时停电, 并在相邻馈线产生电压暂降。由于输电线路和配电馈线大多暴露在自然环境中, 瞬时性故障相比持续性故障更加频繁, 因此从用户角度讲, 电压暂降的频率往往高于持续故障。输配电系统中的多数故障为单相接地故障, 该故障将引起该相电压暂降, 是产生电压暂降的主要原因之一。据统计, 单相、两相和三相电压暂降占全部由短路导致的电压暂降的比例分别约为66%、17%和17%;非故障类暂降包括变压器激磁涌流、感应电机的起动、电弧炉、轧钢机等冲击性负荷的投运等, 但与前者相比并不太严重。感应电机全电压起动时, 需要从电源汲取的电流值为满负荷时的500%~800%, 这一大电流流过系统阻抗时, 将会引起电压突然下降。这种暂降的持续时间较长, 但暂降程度较小, 相对短路故障引起的电压暂降, 对用户造成的影响较小。

电压暂降通常是由供电系统或用户内部的短路故障引起的, 也可能是由于用户大电动机起动不当造成的。例如, 雷击和绝缘子污闪引起系统短路时, 保护动作蒋其切除, 尔后又自动重合成功, 这样一个过程对于故障线路上的用户, 将有一次短路断电, 而对于邻近 (同一供电母线) 的相关用户一般会经受一次电压暂降过程。如果重合闸不成功, 故障线路再次断电, 则故障线路上用户还可能被长期 (大于3min) 断电, 而其余用户又将再经受一次暂降过程。

3 暂降深度

暂降深度 (暂降幅值) 可以反映电压下降的程度, 是描述电压暂降的一个非常重要的参数。图 (1) 为一次电压暂深度示意图。

在电压暂降的分析中, 通常将电压瞬间跌落后供电系统中的残留电压有效值与额定电压有效值的比值定义为电压瞬间跌落的幅值, 如图中所示的电压暂降值Usag在使用电压幅值时容易出现混淆。例如, “20%暂降”可能是指结果电压为0.8p.u.或0.2p.u.。虽然现在还没有特别规定说明, 国内和国际标准多采用后者。“20%暂降”含义是“下降为20%”, 即在此期间有效值降低了80%。

4 电压暂降持续时间分析

电压暂降持续时间是指从电压有效值下降到一定阈值 (一般取90%) 开始到电压恢复到此阈值所经历的时间 (如图1所示) 。如果电压暂降是由于系统发生瞬时短路故障引起的, 那么这段时间通常受重合闸时间的影响, 比故障的恢复时间要长一些。一般说来, 由输电线路发生故障引起的电压暂降持续时间较短, 原因就是输电线路上距离保护和差动保护用得比较多, 保护动作时间和断路器的动作时间都短。而配电线路的保护大部分都是过流保护, 分段式过流保护更增加了故障切除时间, 导致电压暂降的持续时间增加。

通常, 将电压暂降从发生到结束之间的时间定义为持续时间, 这对矩形形状的电压暂降来说是准确的, 但对非矩形形状则不够准确。约有10%的电压暂降幅值是非矩形的, 对于这种非矩形形状的幅值, 其跌落持续时间的界定是近似的, 也是比较困难的。对于所谓“故障后电压暂降”事件, 就存在这种问题。当线路故障被清除时, 电压还未立即恢复, 这时若公共母线上接有大容量电动机负荷, 电动机在电压上升时, 重新加速起动, 导致母线电压下降, 从而形成“故障后电压暂降”, 对于这种电压暂降事件, 电压暂降持续时间的界定是困难的。

确定电压暂降持续时间的另一种方法:对周期为T的单相电压, 当在一个时间窗口 (其宽度是T/2的倍数) 内计算的RMS值小于90%标称电压时, 就发生了电压暂降。它开始于上述条件被确认的窗口中第一个窗口的起点, 结束于最后一个窗口的终点。

图2是电压暂降的持续时间和幅值的统计图。图中:1-输电系统故障:2-限流熔断器:3-地配电网故障:4-远方配电网故障:5-大型电机起动:6-短时供电中断。这张图大体显示了小同深度、小同持续时间的电压暂降分布情况。

5 感应电动机负荷起动时引起的电压暂降分析

感应电动机负荷是典型的感性负荷, 感应电动机负荷的投切过程就是其起动过程。感应电动机因其结构简单、运行可靠等优点在工农业生产和日常工作中得到广泛应用。在电网的总负荷中, 感应电动机用电量约占60%以上, 是电网中的重要负荷, 它在起动时会引起附近区域的电压暂降。图3是感应电动机起动引起电压暂降的系统模型。忽略其他负荷电流, 当感应电动机起动后, 定子电流增加 (一般是正常工作电流的2~8倍) , 则流过系统阻抗Z S的电流增加, 使得系统阻抗的分压增大, 导致PCC点电压下降, 引起电压暂降。感应电动机起动电流大是引起电压下降的根本原因, 但它并不是电压下降深度的决定因素。电动机起动容量和上级变压器的剩余容量以及局部电网容量共同决定了电压暂降程度。如果电动机起动容量接近上级变压器剩余容量, 则会引起较大的电压暂降, 并对其他用电负荷造成影响, 否则电压暂降程度轻微。

摘要:目前, 电力负荷的投切对电力系统的安全运行和正常工作造成的危害和影响越来越受到重视。本文介绍了电压暂降, 分析了其产生的原因, 重点对感应电动机负荷起动时引起的电压暂降分析。

关键词:电力负荷,电压暂降,感应电动机

参考文献

[1]肖湘宁, 电能质量分析与控制[M].北京:中国电力出版社, 2004

[2]林海雪.电力系统中电压暂降和短时断电[J].供用电, 2002

六相感应电动机定子间互感电压研究 第7篇

随着电力电子技术及逆变技术的发展, 超三相的多相变换系统的实现也越来越容易[1], 这使得多相感应电动机电源供给的实现成为可能。随着社会的发展, 大功率调速系统越来越多。传统三相电动机要想增大功率, 首先可以考虑增大电压, 其次可以增大电流, 而多相电动机可以通过增加相数提高功率, 实现低压大功率调速[2,3]。本文主要对六相感应电动机通入梯形波相电流时定子间瞬时自感、互感系数及互感电压进行研究, 研究结果表明, 六相感应电动机建模及仿真分析时忽略定子转矩电流和转子感应电流产生的磁效应是合理的。

1 定子电感理论计算

六相电动机绕组分布如图1所示, 以a相绕组的轴线作为参考点, 其他相绕组波形可通过对a相分别移动π/6, 4π/6, 5π/6, 8π/6和9π/6得到。

六相感应电动机解耦[4,5]时, 定子绕组的绕组函数分别为

式中:Nas (θ) -Nfs (θ) 表示六相定子绕组函数;θ为a相绕组函数与a相轴线间的夹角;Ns1和Ns3表示定子绕组每相每极匝数。

定子绕组间的自感绕组函数为

式中:μ0为绝对磁导率;l, r为定子磁路的长和宽;lg为气隙长度;Lms1, Lms3为基波和三次谐波下定子绕组的自感系数。

定子绕组之间的互感绕组函数分别为

由式 (1) -式 (12) 计算得到a相感应系数La, Lab, Lac, Lad, Lae, Laf的理论值分别为1.39, 1.07, -0.48, -1.07, -0.48, 0H。

2 定子电感有限元分析

根据自感的定义, 采用前向差分法计算各相自感:

式中:λj为j相绕组磁链;ij为j相电流;Δi为电流微变量。

由式 (13) 可得a相自感, 如图2所示。为了便于比较, 图中增加了a相电流波形。

互感和自感的计算方法一样, 互感可表示为

定子a相绕组和其他5相定子绕组的互感系数Lab, Lac, Lad, Lae, Laf在同一个周期下的分布如图3所示。

由图3可知, 互感Lab和Lad的值比其他相的互感值大得多, 这主要是由于b相、d相和a相相邻。通过比较可以发现, 图3所示的结果和理论分析计算结果一致。有一点不同的是, 通过有限元分析计算的互感系数比理论分析计算的值稍小一点, 这主要是由于理论分析计算时忽略了铁芯的磁饱和。定子其中一相的互感电压为

式中:Lmji为i相、j相互感系数;kej为互感电压常数;ωe为同步速度。

通过有限元分析计算的a相互感电压ema的波形分布如图4所示。对比图4 (a) 、图4 (b) 和图4 (c) 可知, 转矩电流对定子间互感电压影响很小, 几乎为零。

4 结语

六相感应电动机定子转矩电压与直流电动机的电枢电流很类似, 定子间互感电压则类似于直流电动机的反电势。这说明定子侧通入梯形波的六相感应电动机可以模拟直流电动机控制模式, 而不需要复杂的派克变换。

通过研究定子每相感应电压得出, 转矩电流对其影响非常小。这验证了建模与仿真时忽略定子转矩电流和转子电流产生的磁效应是合理的。

参考文献

[1]LI Shan, LIU Heping.CUI Xuemei, et al.Fuzzy torque control for induction motor[C]//Proceedings of the IASTED International Conference, 2002:75-79.

[2]SOMASEKHAR V T, GOPAKUMAR K, BAIJU M R, et al.A multilevel inverter system for an induction motor with open-end windings[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2005, 52 (3) :824-836.

[3]NOVOTNY D W, LIPO T A.Vector control and dynamics of AC drives[M].Clarendon Press, 1996.

[4]AI Y, KAMPER M J, WANG Y.Investigation of airgap flux density and torque performance of six-phase induction motor with special phase current waveform[C]∥Proceedings of the Eighth International Electrical Machines and Systems, 2005:99-104.

感应电压 第8篇

武乡电厂输煤2B皮带采用10KV电机驱动, 清扫器和抱闸选用380V电机, 清扫器和抱闸采用单相交流电源控制、控制电缆选用KVVP4X1.5, 长约1500米, 启停方式2种: (1) 主控计算机通过PLC机房远方启停10KV电机, 通过10KV开关辅助触点启停清扫及抱闸电机。 (2) 就地单独启停清扫及抱闸电机。正常启动使用第一种方式启动。

在生产过程中, 皮带电机停运后, 经常会出现清扫及抱闸电机无法停止的情况, 只有采取拉开清扫及抱闸电机供电空气开关的方式停止其运行。在非正常停运时由于抱闸电机没有及时停止导致三通挡板堵煤, 给生产带来了不必要的麻烦。

针对这一现象我们进行了排查和分析, 排除了以下4点可能会造成拒停的情况。 (1) 设计图有设计缺陷。 (2) 图纸与安装接线不一致。 (3) 铁芯残磁的影响使接触器铁芯卡死。 (4) 接触器主触点有过热, 粘接现象。排除以上4项情况后, 我们多次做模拟启停实验, 发现10KV开关柜辅助触点断开后, 接触器线圈依然有130V左右的电压, 接触器线圈仍然在吸合位置不返回。发现上述现象后我们又进行了以下几项检查试验。

1 测端子排间、端子排对地绝缘电阻、至10KV开关柜控制电缆芯线对地及线间绝缘电阻均大于5兆欧。

由此可以排除绝缘不良、其他交流电串入, 引起的接触器线圈在吸合位置不返回。

2 在给低压开关至10KV开关柜控制电缆的一根芯线施加2 2 0 V的交流电压后, 在同一电缆的其他芯线分别出现了130V、120 V、90V的对地电压。

切断220V的交流电压后, 其他芯线出现的对地电压消失。在测量该对地电压时, 该电压随着指针式万用表的电压量程的降低而降低。

3 检查控制电缆屏蔽单端接地良好

在确认是由于本身芯线带感应电压的原因影响接触器的返回后。我们可以采取以下措施:

(1) 对调控制回路的电源极性, 即把设计图中的相线换成零线, 零线换成相线。按一般设计习惯, 图纸左边的控制电源为相线, 右边为零线, 而继电器一般靠右边控制电源线布置, 即一般是继电器的线圈直接接到零线, 如图1所示。

按此接线, 当DL接点离继电器ZJ很远时, 电缆芯7感应的电压很高, 就可影响到继电器ZJ的返回。对调相线和零线后, ZJ线圈两端等电位, 则可消除感应电压对继电器返回的影响。

(2) 可将继电器ZJ和DL接点的位置对调, 如图2所示, 只要ZJ线圈两端不能形成通路, 也不会影响ZJ的返回。

对调元件的方法是较为简单的, 一般情况下都能实施, 尤其是对于已接好线的回路, 更改起来较为方便。

(3) 更换继电器。将受影响的继电器更换成返回电压高或消耗功率大的继电器, 可消除感应电压的影响, 但有时受元件选型或空间位置不足的限制, 不一定能实施。

(4) 如果电缆有备用芯, 找出感应电压低的备用芯线代替现用控制芯, 然后将拆下的感应电压高的电缆芯接地。

以上四种方法都容易实施。我们根据实际情况选用了第一种方案后, 2B皮带清扫及抱闸电机再也没有出现过无法停止运行的情况。

长距离电缆感应电压引起的继电器不能返回可能是大多数同行朋友都比较头疼的问题, 除了采取上述方法改进后我还要提醒大家要事前提前预防, 以免运行之后引起不必要的人力物力浪费。经过同事间的交流大家一致认为事前可采取以下措施:

(1) 动力电缆和控制电缆分开敷设并保持一定距离;控制电缆采用屏蔽电缆, 将屏蔽电缆的屏蔽层单端接地;控制回路电缆使用双绞线电缆, 避免电缆平行排列, 从而消除感应电压。

(2) 设计时在满足要求的情况下尽量减少电缆长度, 采用两相制控制电源或直流控制;在设计继电器控制布线时, 同一根电缆中, 使电缆线芯中的电流方向各不相同, 以此抵消感应电压;或者设计不同相序的电流在同一个电缆中布线, 消除感应电压。

(3) 选用返回电压高, 消耗功率大的继电器

4 结束语

此次的故障排除工作过程中我们付出了大量的时间和精力, 最终得以解决, 但已影响了机组运行。在电力联盟论坛上经常遇见同行的求助, 得知其他单位也有这样的故障发生, 各单位都没有根治此故障的有效方法。于是就给维修电气人员推荐了上面的方法, 他们根据自己的实际情况选用了不同的方法均取得良好的效果。

参考文献

[1]郭斌.消除感应电压影响继电器返回的措施[J].电工技术杂志, 2001 (9) .

[2]李熙谋.GB50217-94电力工程电缆设计规范编制简介[J].电力标准化与计量, 1996 (1) .

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