低壓三相電動(dòng)機(jī)高壓側(cè)缺相原因分析及改進(jìn)措施

低壓三相電動(dòng)機(jī)高壓側(cè)缺相原因分析及改進(jìn)措施

在10.0.4kv農(nóng)業(yè)網(wǎng)中，經(jīng)常使用柱式梯子變換，并且在高壓側(cè)使用三個(gè)獨(dú)立的單元沉降熔斷器作為流量保護(hù)。這種保護(hù)方式雖然經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單,但每年的雷雨季節(jié)常因熔斷器熔絲的一相或兩相熔斷導(dǎo)致變壓器高壓側(cè)缺相,由此引起變壓器低壓側(cè)(副邊)由于磁耦合的改變,使副邊三相電壓出現(xiàn)不對(duì)稱的變化。這是配網(wǎng)中常見的現(xiàn)象,長(zhǎng)期以來(lái)未得到有效的解決。副邊出現(xiàn)不對(duì)稱電壓,這對(duì)于三相電動(dòng)機(jī)負(fù)載尤其是養(yǎng)殖戶的增氧電動(dòng)機(jī)負(fù)載極為不利,嚴(yán)重的會(huì)使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)而燒毀。供電企業(yè)每年雷雨季節(jié)常接到農(nóng)村養(yǎng)殖專業(yè)戶(例如養(yǎng)魚)因變壓器原邊缺相或低壓線路斷線導(dǎo)致魚塘增氧電動(dòng)機(jī)燒毀而使得魚群缺氧死亡的投訴,這不僅造成客戶的嚴(yán)重?fù)p失,也給供電企業(yè)的客戶服務(wù)帶來(lái)極大的負(fù)面影響。1變壓器副邊導(dǎo)不對(duì)稱變壓器原邊缺相對(duì)副邊電壓的影響與變壓器繞組的連接組和副邊的負(fù)載性質(zhì)與大小有關(guān)。變壓器原副邊繞組不論何種接法,對(duì)應(yīng)原邊缺相的低壓側(cè)電壓均會(huì)降低,且下降幅度較大,變壓器副邊將出現(xiàn)不對(duì)稱電壓;如低壓線路斷線缺相(缺一相或兩相),電壓更是嚴(yán)重不對(duì)稱。這對(duì)于負(fù)載尤其是電動(dòng)機(jī)負(fù)載極為不利,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使帶載電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)而燒毀。2流時(shí)動(dòng)作跳閘保護(hù)電機(jī)傳統(tǒng)的低壓缺相保護(hù)開關(guān)只對(duì)單臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)起保護(hù)作用,通過檢測(cè)某一相或兩相無(wú)電流時(shí)動(dòng)作跳閘而保護(hù)電動(dòng)機(jī),但該類開關(guān)由于技術(shù)的局限性不能對(duì)配變?cè)吶毕嗷虻蛪夯旌县?fù)載(比如分支線、兼有單相及三相負(fù)載的混合客戶)起保護(hù)作用。新型低壓缺相保護(hù)智能斷路器通過智能檢測(cè)電壓、電流并整合其它功能,徹底解決配網(wǎng)所有缺相問題。2.1采樣過程監(jiān)控模塊根據(jù)上述分析,應(yīng)用一種帶變壓器原邊缺相保護(hù)的低壓缺相保護(hù)智能斷路器解決配網(wǎng)缺相問題,其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。電源模塊:三相整流電源,供給MCU單元及執(zhí)行模塊作工作電源。采樣模塊:采集變壓器副邊三相電壓參數(shù),電流參數(shù)。MCU單元:以單片機(jī)為核心的分析處理模塊,對(duì)采樣電壓參數(shù)進(jìn)行分析處理。執(zhí)行模塊:斷路器的脫扣線圈及線圈通斷開關(guān)元件組成。當(dāng)采樣模塊所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)分析為正常時(shí),執(zhí)行模塊中的開關(guān)元件為閉鎖狀態(tài),斷路器脫扣線圈不工作。當(dāng)所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)分析為缺相時(shí),執(zhí)行模塊中的開關(guān)元件導(dǎo)通,脫扣線圈工作,令斷路器脫扣,切斷電路,實(shí)現(xiàn)變壓器原邊缺相保護(hù)。2.2性能2.2.1變壓器副邊脫扣保護(hù)變壓器副邊為無(wú)感或微感,例如照明負(fù)載時(shí),當(dāng)原邊缺相,斷路器即脫扣。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行時(shí),由于殘壓高,變壓器副邊對(duì)應(yīng)相電壓會(huì)降至0.8Ue時(shí)(本產(chǎn)品缺相保護(hù)默認(rèn)值,也可以應(yīng)客戶要求調(diào)整該值),斷路器脫扣將會(huì)延遲至10s內(nèi)。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)重載運(yùn)行時(shí),由于殘壓低,變壓器副邊電壓低于0.8Ue時(shí),斷路器即脫扣。當(dāng)負(fù)載為電動(dòng)機(jī)帶載但未起動(dòng),無(wú)殘壓,副邊電壓下降至零,電機(jī)不能起動(dòng),斷路器即脫扣。2.2.2低壓側(cè)緣低壓線的缺相當(dāng)發(fā)生副邊缺相時(shí),該相電壓為零,無(wú)論何種負(fù)載,斷路器即脫扣。2.2.3主誤事件感染后殘余電流自動(dòng)重合閘作用實(shí)時(shí)在線檢測(cè)三相電壓、三相電流與剩余電流,并在LCD同一界面上同時(shí)顯示。多種保護(hù)功能及其保護(hù)參數(shù)的設(shè)定與調(diào)整·過載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)Ir1設(shè)定電流步長(zhǎng)1A,連續(xù)可調(diào),0.9Ir1時(shí),聲光預(yù)警;·短路短延時(shí)保護(hù)Ir2(1.5～10)Ir1,步長(zhǎng)1A,連續(xù)可調(diào),延時(shí)0.1s～0.4s,步長(zhǎng)0.1s,連續(xù)可調(diào);·短路瞬時(shí)保護(hù)Ir3(2～15)Ir1,(≤225A)或(2～12)Ir1(>225A)步長(zhǎng)1A,連續(xù)可調(diào);·短路后備保護(hù)>15Ir1(≤225A),>12Ir1(>225A);·剩余電流保護(hù)IR:(100～1000)mA,步長(zhǎng)50mA,連續(xù)可調(diào),延時(shí)0.1s～0.9s,步長(zhǎng)0.1s,連續(xù)可調(diào);·過電壓保護(hù)Uu:(1.1～1.3)Ue,步長(zhǎng)1V,連續(xù)可調(diào),延時(shí)保護(hù)≤3s;·欠電壓保護(hù)Ud:(0.35～0.75)Ue,步長(zhǎng)1V,連續(xù)可調(diào),延時(shí)保護(hù)≤6s;·自動(dòng)重合閘:在發(fā)生故障(過載、過電壓、欠電壓、缺相、剩余電流)跳閘后,斷路器可進(jìn)行3次自動(dòng)重合閘,第一次跳閘后,間隔5min,首次自動(dòng)重合閘,如連續(xù)第二次跳閘后,間隔7min后,第二次自動(dòng)重合閘,如連續(xù)第三次跳閘后,間隔10min,第三次自動(dòng)重合閘,如連續(xù)第四次跳閘后,斷路器進(jìn)行熱記憶狀態(tài),拒絕自動(dòng)重合閘(此時(shí)手動(dòng)合閘也不行),經(jīng)過30min后,熱記憶消失,斷路器方能合閘,(注“連續(xù)”指1小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)3次跳閘)。故障自診斷:在故障跳閘后,對(duì)應(yīng)故障的LED紅燈亮及蜂鳴器發(fā)聲時(shí),LCD屏上顯示故障類別,故障參數(shù),發(fā)生時(shí)間,當(dāng)過載、缺相、過電壓、欠電壓、剩余電流動(dòng)作等故障時(shí),可選擇脫扣或只報(bào)警不脫扣,歷史故障記錄可存100條,備查閱。通信功能:內(nèi)置RS–485接口,執(zhí)行Modbus協(xié)議與上位機(jī)通信,實(shí)現(xiàn)“四遙”;外置無(wú)線通信發(fā)射裝置,可將故障信息發(fā)至監(jiān)管人員的手機(jī)上。消防與遠(yuǎn)程脫扣設(shè)置:以下兩種方式可擇其一。消防電源DC24V通過端子輸入,斷路器報(bào)警應(yīng)脫扣。遠(yuǎn)程脫扣信號(hào)通過端子輸入,斷路器報(bào)警應(yīng)脫扣。3低壓農(nóng)網(wǎng)分段、分段過流保護(hù)增加增氧設(shè)備安全2012年7月初,廣東電網(wǎng)公司佛山三水供電局樂平供電所開始試用低壓缺相保護(hù)智能斷路器(塑殼普通型不帶通信)。缺相保護(hù)智能斷路器安裝情況:在配變低壓出線側(cè)共安裝5臺(tái),配變高壓側(cè)跌落式熔斷器缺相時(shí),通過缺相保護(hù)開關(guān)動(dòng)作跳閘,保護(hù)后面的養(yǎng)殖戶增氧設(shè)備安全;在低壓農(nóng)網(wǎng)分段、分支線路上(主要供養(yǎng)殖負(fù)荷)共安裝15臺(tái),用于配變高壓側(cè)跌落式熔斷器缺相以及缺相保護(hù)開關(guān)前段低壓線路斷線缺相時(shí),保護(hù)養(yǎng)殖戶增氧設(shè)備安全;在客戶側(cè)共安裝10臺(tái),無(wú)論是配變高壓側(cè)跌落式熔斷器缺相或是客戶側(cè)前段低壓線路斷線缺相時(shí)均能保護(hù)養(yǎng)殖戶增氧設(shè)備安全。運(yùn)行情況:2012年7月份開始運(yùn)行,2次雷擊造成配變高壓側(cè)跌落式熔斷器一相熔斷跌落,配變低壓出線側(cè)缺相保護(hù)智能斷路器可靠跳閘,3次遇到低壓線路斷線缺相故障,低壓線路分支線路上及客戶側(cè)缺相保護(hù)智能斷路器均能可靠跳閘,避免了客戶設(shè)備因電源缺相燒毀,特別是把缺相保護(hù)智能斷路器安裝在客戶側(cè)時(shí),效果最為明顯。4交流