(新东北电气集团电力电容器有限公司)
摘要:本文重点介绍了高压并联电容器内熔丝选取的方法,主要是通过理论计算与模拟试验相结合,选取出最优的内熔丝。
关键词:电容器;内熔丝;试验
0引言
高压并联电容器普遍采用内熔丝作为电容器的第一道保护措施,当电容器内某个元件击穿后被迅速隔离,其余部分元件完好仍可以继续正常工作。内熔丝是一种相对安全、稳定的保护方式。本人结合本公司特高压交流输电工程南京站并联电容器产品的内熔丝选取来探讨该产品内熔丝设计的一些知识。
1熔断能量
高压内熔丝电容器元件串联段的元件并联数必须足够多,通常不少于10个,这不仅是由于故障元件熔丝熔断需要与之并联的元件有足够的能量 放电使之熔断,并且还是由于熔丝熔断后完好元件承受的过电压不应升的过高决定的。
《电机工程》手册中第6篇《电力电容器》【1】中注明采用纯铜丝作为内熔丝,熔断能量为W=5.67LS(J)。当要求内熔丝在正常情况下不误动作,如短路放电、投切涌流等,通常将5.67LS作为内熔丝此时吸收能量的上限。当要求内熔丝可靠动作时,如隔离试验,要求将5.67LS作为内熔丝此时吸收能量的下限。内熔丝设计主要就是利用这两个边界条件进行。
内熔丝熔断能量W=5.67LS是熔丝稳态下由20℃全部转化为液态所需要的全部能量,实际上在高频电流作用下内熔丝存在过热现象,需要吸收的能量将大于稳态条件。因此,不能仅仅以5.67LS的稳态全部融化能量作为边界条件。当内熔丝不熔断时,其能量上限应当小于其开始液化的能量;当要求能熔丝可靠熔断时,其能量应当不小于其气化能量【2】。即
综上,通过理论计算和模拟试验,依据GB/T 11024.4-2001《标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器 第4部分:内部熔丝》【3】。通过3种熔丝对比,Φ0.45mm压降超过30%,不予选取;参考电流密度情况下选取最优内熔丝:Φ0.42×160mm。
4结论
高压并联电容器内熔丝的设计选取要考虑的因素很多,在理想状态下考虑熔丝设计,排除了材质、表面状态、浸渍剂等影响因素,目前也没有特别精确的计算方法,主要是通过理论计算与试验结合来选取。
参考文献:
[1]机械工程手册编辑委员会编,电机工程手册编辑委员会编,工程手册第6篇 电力电容器 1997年,机械工业出版社;
[2]姚成、赵宏伟,电容器内熔丝模拟。电力电容器与无功补偿,2009,第30卷第一期;
[3]GB/T 11024.4-2001《标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器 第4部分:内部熔丝》;
论文作者:刚占洋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
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