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电子行业--电气现象

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首先申明,这个是本人电脑中私藏,是之前下载过的资料,供分享。
零序
  零序是一种接地故障检测方法,它使用一个传感器(CT)来把所有相导体和中性导体连接在一起,传感器会按照线路中接地故障电流的不平衡程度等比例地产生输出,再由一台继电器来测量这一输出,并断开断路器或释放接地故障警报
零序电流
  在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0
  如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)
  这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
  产生零序电流的两个条件:
  1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称,只要有零序电压的产生;
  2、零序电流有通路。
  以上两个条件缺一不可。因为缺少第一个,就无源泉;缺少第二个,就是我们通常讨论的“有电压是否一定有电流的问题。
  零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC
  正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。只要是三相系统,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。对于理想的电力系统,由于三相对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种),因此通过检测这两个不应正常出现的分量,就可以知道系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法,先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值),当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图,请大家按文字说明在纸上画图。
  从已知条件画出系统三相电流(用电流为例,电压亦是一样)的向量图(为看很清楚,不要画成太极端)。
  (1 ) 求零序分量:把三个向量相加求和。即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。
  (2) 求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出了正序分量。
  (3) 求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。
  通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况,如为何出现单相接地时零序保护会动作,而两相短路时基本没有零序电流。
在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波的频率有特殊的关系,故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。但我们不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述,之所以要把基波分解成三个分量,是为了方便对系统的分析和状态的判别,如出现零序很多情况就是发生单相接地,这些分析都是基于基波的,而正是谐波叠加在基波上而对测量产生了误差,因此谐波是个外来的干扰量,其数值并不是我们分析时想要的,就如三次谐波对零序分量的干扰。


1楼2012-11-27 21:16回复

    三相五线制
      三相五线制
      三相五线制包括三相电的三个相线(A、B、C线)、中性线(N线);以及地线(PE线)。地线在供电变压器侧和中性线接到一起,但进入用户侧后不能当作零线使用,否则发生混乱后就与三相四线制无异了。
      注意:中性线(N线)不等于零线,正常情况下中性线无电流,而零线是作为电路的回路
      中国规定,民用供电线路相线之间的电压(即线电压)为380V,相线和地线或中性线之间的电压(即相电压)均为220V。进户线一般采用单相三线制,即三个相线中的一个和中性线(作零线)、地线。
      三相五线制标准导线颜色为:A线黄**线蓝色,C线红色,N线褐色,PE线黄绿色或黑色。
    低压并联电容器无功补偿回路中热继电器没有必要
    低压并联电容器无功补偿回路中热继电器没有必要
    一、 电容器本身的特性决定了不必要用热继电器保护
    在电力系统中,并联电容器和别的大多数用电电器不同,它一旦投入使用,就是在满负荷的工作状态下运行。
    GB12747-1991:《自愈式低电压并联电容器》第4.1.5.3条对电容器的稳态过电流做了如下规定:“电容器单元应能在方均根值不超过1.30倍该单元在额定频率、额定正弦电压和无过渡状态时产生的电流的稳态过电流下连续运行。由于电容可能达到最大正偏差1.15Cn,这个过电流可能达到1.50In,它是由于高至1.10Un的过电压和高次谐波共同作用的结果”。
    我们知道,引起电容器的负荷变化的原因有两个,其一是电压的波动。对于线性电容元件,有
    (1)
    即在其他条件不变的情况下,电容器的电流与电压是成正比的。当电网电压升高10%,相应的电容器电流也会升高10%。同时,GB/T 15576-1995《低压无功功率静态补偿装置总技术条件》中第4.6条规定:“电压波动范围不超过额定工作电压的±10%”。电容器的稳态过电流可达1.30倍额定电流,故在1.10倍电网额定电压下电容器可保证长期运行。
    引起电容器负荷变化的另一个原因就是电网频率的变化。在电网中,对发电频率的要求是非常严格的,频率的最大偏差不超过2%,对电容影响不大。电容器的过电流则可能由谐波电流引起。
    电力系统中主要的谐波源为电流源,其主要特点是外阻抗变化时电流不变。在含有谐波的电力系统中,设计并联电容器组无功功率补偿装置时,对电容器的选型和无谐波时不同。一般来说,当一个电力系统中产生谐波设备的视在功率小于该系统变压器容量的15%时,选用额定电压为电网额定电压的电力电容器即可。产生谐波设备的容量占系统变压器容量的15%~25%时,选用电容器的额定电压要高于电网额定电压一个或两个等级。如:在400V电力系统中选用440V或480V额定电压的电容器,此时补偿容量需按照电压平方的正比关系折算到电力系统电压等级时实际容量。当系统中产生谐波设备的容量大于该系统变压器容量的25%且不超过50%时,选用调谐型电力电容器组装置(加装合适电抗率的串联电抗器抑制谐波,电容器根据串联电抗器后电压实际升高情况选型);安装了串联电抗器之后,改变了并联电容器组与系统阻抗的谐振点,可避免由于谐振造成的谐波放大。
    电容器内部一般都具有过压保护装置,可实现过电流、过温度和过压力保护,在发生电气故障和环境温度过高时,从回路中断开电容器。


    2楼2012-11-27 21:16
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      二、 无功功率补偿控制器具有保护功能
      无功功率补偿控制器具有过电压和过电流的保护功能。
      JB/T 9663-1999
      《低压无功功率自动补偿控制器》做了如下规定:
      “7.3.4
      控制器应具有过电压保护功能。控制器的过电压设定值,输出电路分断延时时间及回差值应在产品企业标准中具体给出并应按以下原则进行设计:
      a)
      电压取样输入等于或高于过电压设定值时,输出电路应逐个进行分断,其时间不允许超过电力电容器过电压时的允许工作时间;
      b)
      电压取样输入低于过电压设定值并且在回差范围内时,输出电路应解除过电压引起的分断功能且封锁其接通的功能;
      c)
      电压取样输入低于过电压设定值并且在回差范围以外时,输出电路恢复正常的接通与分断功能。
      JB/T 7113-1993
      《低压并联电容器装置》第5.2.11条规定:当电网电压大于1.05Un时,控制器不发出投入电容器组指令,装置只执行切除电容器组的指令。当电网电压达到1.10Un时,装置能在1min内逐组切除电容器

      同时,第5.2.13条规定:当谐波电流值(方均根值)大于基波的0.5In(方均根值)时,装置应逐组切除电容器,并能防止在短时间内反复投切;当恢复正常后,装置应自动恢复工作
      以施耐德无功功率补偿NR/NRC控制器为例,见下表:
      1:控制器报警功能一览表
      控制器类型 NR6/NR12 NRC12
      报警 门限值 动作
      ■ ■


      3楼2012-11-27 21:19
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        低功率因数 0.5ind0.8cap 信息、报警输出 ■ ■
        振荡运行 信息、报警输出、切除投入步
        ■ ■
        功率因数错误 80%U0持续1s 信息、报警输出
        ■ ■
        低电压 信息、报警输出、切除投入步
        ■ ■
        过补偿 信息、报警输出
        ■ ■
        频率错误 信息、报警输出
        ■ ■
        过电流 115%I1 信息、报警输出
        ■ ■
        过电压 110%U0 信息、报警输出、切除投入步
        ■ ■
        过温度 信息、报警输出、切除投入步
        ■ ■
        风扇节点闭合
        ■ ■
        谐波电压畸变率 7% 信息、报警输出、切除投入步
        ■ ■
        电容器过电流 Irms/I11.5 信息、报警输出、切除投入步

        电容器容值损耗 75%正常值 信息、报警输出、切除投入步

        根据标准规定和参考上表内容可得知,无功功率补偿控制器已可对电容器组进行基本的保护,且相比热继电器来说,保护更精确和更可靠。



        4楼2012-11-27 21:19
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          三、 热继电器的动作电流不易整定,复位方式难于选择
          当无功补偿电容器回路安装了热继电器并且作用于投切接触器断开时,容易引起其它一些不易解决的问题。首先是热继电器的动作电流不易整定,其次是热继电器的复位方式难于选择。
          虽然说电容器一旦投入工作就在满载下运行,但由于电容器本身容量的误差和电压波动,其真实的运行电流是在某一范围内不断变化的,热继电器的整定值不易调整到最合适的值,造成的结果是要么不动作,要么误动作。笔者在经手项目中见到不少设计单位设计图纸中热继电器的整定值仅为电容器额定电流或额定电流的1.10倍~1.25倍,这样,在电压波动的影响下热继电器就有可能动作。再者说,热继电器动作受温度影响,配电室的气温冬夏差别较大,热继电器无法根据实际温度做出合适的偏差补偿。
          热继电器一般有两种复位方式:手动复位和自动复位。在电容器回路中,如果安装了热继电器且设置为手动复位方式,那么一旦该继电器动作,在维护人员发现之前,该组电容器将无法投入工作。一般配电室是无人值守的,仅有专门的人员例行维护。一旦同时有几组热继电器动作,在维护人员发现之前,这些电容器将无法再投入工作,这样就会造成总补偿量不足,功率因数达不到要求,设置并联电容器补偿就失去了实际意义。
          若热继电器设置为自动复位方式,当热继电器动作后,该回路电容器切除,然而无功功率补偿控制器并没有得知该情况,功率因数将达不到设定要求,会命令继续投入一组电容器。经过一段时间,热继电器复位后接触器接通,该组电容器投入,这样,电容控制器会切除一组电容器。这样,实际上是热继电器在控制器不知情的情况下控制某组或某几组电容器的频繁投切,这对电容器是十分不利的。
          频繁投切对电容器有以下危害:
          1
          、使电容器的绝缘介质老化过程加速
          自愈式金属化并联电容器是用金属化聚丙烯薄膜进行绕卷而制成的,它的绝缘介质聚丙烯薄膜与其它品种的电容器一样,会逐渐老化,其老化的速度与施加电压使用温度等条件有关。一般认为,电压升高 10%,寿命降低一半。投人电容器所产生的过电压,虽然是瞬时的,而不是长期的,但过电压对绝缘介质的影响是能够累积的。
          2
          、过电压使自愈性能恶化提前失效
          电容器的自愈性能是指电容器在运行时,由于绝缘介质中存在杂质、气隙等弱点,在电场作用下被击穿形成导电通路,流过短路电流,电容器在击穿点释放能量的瞬间,使其周围的金属层达到很高的温度而熔化乃至蒸发,又恢复了绝缘介质的绝缘,电容器仍可继续运行。当释放的能量过大就会损伤薄膜。释放能量大,击穿点周围的薄膜温度就过高,这部分的介质就会逐步老化直至发生不能自愈的绝缘击穿。
          另外,频繁投切还可以使电容器的局部放电加剧,加快绝缘老化和电容量衰减。
          综上所述,在低压并联电容器组无功补偿回路中,热继电器不是必需安装的器件。中华人民共和国机械行业标准JB/T 7113-1993《低压并联电容器装置》中第5.2.5.1条规定:装置可配置的电器元器件为刀
          开关、电流互感器、避雷器、熔断器、交流接触器、放电及信号器件、电容器、电感线圈、无功功率补偿控制器、测量表计(电压、电流、无功功率)等,这些电器元器件应符合国家标准或行业标准。这条标准也没有将热继电器做为电容器过载保护器件列入其中。但若在无功补偿回路中一定要用到热继电器时,笔者建议仅将热继电器作用于信号引至配电值班室以便在有异常情况时及时发现并处理。


          5楼2012-11-27 21:19
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            贴吧现在正在建设中,没有人气,只能自己顶一下了。没关系,哥哥我毅力好得很!!!


            6楼2012-11-28 09:25
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              有些故事,除了回忆,谁也不会留;有些无奈,除了沉默,谁也不会说;有些东西,除了自己,谁也不会懂。每个人的心都有一道脆弱的防线,也是最后一道的防线。当这道防线被涌来的心潮冲破,那心也就只有溺亡在心潮的汪洋之中。


              IP属地:四川7楼2012-11-28 17:04
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