真空断路器切合高压电动机产生过电压及其限制措施( 二 ) _知识百科

由上边的分析得知，电动机在启停时所产生的过电压，特别是波前陡，频率高的过电压波，对电动机的危害，造成电机绝缘严重损坏，有时会发生绝缘击穿短路，烧坏电动机。
3过电压保护措施对真空断路器操作产生的过电压，国内外研究了一些保护措施，目前主要采用氧化锌避雷器和RC保护阻容吸收装置。
3.1氧化锌避雷器氧化锌避雷器实际上是一种非线性电阻，在正常工作电压或过电压不高时，避雷器工作在高阻区，即对过程无影响，当出现高幅值过电压并超过避雷器的起始动作电压（通过1mA直流电流时的压降）时，避雷器工作点移到低阻区，吸收过电压的能量，从而抑制过电压。
根据上述过程，避雷器起始动作电压UlmA应满足：1一电源电压波头系数；1.1电阻片间分散系数；1.05―电阻老化系数；若电动机绝缘水平取预防性耐压试验电压U则：1为冲击系数。
避雷器保护特性通常用保护比K表示，保护比K就是在过电压作用下避雷器可能通过的最大电流与1mA电流时电压降之比。可见为使避雷器能可靠的保护电动机绝缘，必须保证：实际上目前国内生产的氧化锌避雷器的保护特性不能满足上述要求，有的厂家给出K=U106a/U1mA=1.3~1.4安全系数太小。对于操作频繁的电动机，考虑到绝缘损伤的累积效应，氧化锌避雷器作为电动机过电压保护效果不太好，如该厂在真空断路器上虽装有FY―6氧化锌避雷器，但仍经常发生电动机绝缘击穿事故。
3.2阻容吸收保护装置RC阻容过电压保护装置是由电容和电阻串联组成的，电容是一个简单的低通滤波器，它对瞬变浪涌电压起着吸收和降低波前陡度的作用，而串联的电阻有降低冲击电流的作用，只要设计得当，使它瞬变频率时的阻抗大大低于电压阻抗，构成一个分压器，把它并联在用电设备上，便可有效地降低截流过电压的波前陡度，所以特别适用于电动机的过电压保护。
4试验接线、试验结果及过电压分析4.1试验接线按所示接线，在磨煤机电动机的开关室，在磨煤机实际运行中进行测量。由断路器的跳闸信号启动录波装置，并少加延时再动作三相电流，由各相电流互感器二次分别接到示波器的三个电流输入。
电机侧三相对地电压，由三组分压器各经3米长的同轴电缆接到示波器的三个电压输入。
4.2试验结果及过电压分析在磨煤机电机实际运行过程，录得20多次分闸时的电流、电压波形，典型示波图如所由试验结果可知，用真空断路器切轻载电动机出现截流现象及相应的截流过电压，由于测量数据有限，不能精确统计出过电压的最高倍数，但从所测数据中测得的平均过电压倍数约为2.0倍，按正态分布进行处理后可得出最高过电压倍数为2.8，已超过电动机预防性试验电压的峰值Umax=2. 6Uy若再考虑到电机绝缘损伤的积累效应，此过电压对电机绝缘将造成严重威胁，必须采取保护措施。
在上述780KW电动机回路中，在真空断路器小车内，在断路器电动机侧安装了C=0.1微法，R=200欧姆的一组阻容保护吸收装置后，同样在电动机实际运行过程中，录得多次分合闸时的电流、电压波形，典型示波图如所。与对比，截流值使过电压现象明显减弱，实测结果证明了上述阻容保护吸收装置效果好，故决定在启动频繁的磨煤机电动机加装阻容保护。
5阻容保护吸收装置参数的选择所示三相电路在不同开断情况下都能画成单相等值电路，图中Ly为电动机的漏感，由于短路试验结果求得，不同容量电动机的列表1中，C及所选阻容吸收装置的参数。
当一相首先开断（如图所示）时，图中L=1.吸收装置Co，Ro可按以下式求得：电压峰值，即：Io为截流值，真空断路器主要截流范围为根据上海电机厂电容器的产品样本作如下选择440KW回路的真空断路器选用GS6―1型阻容吸收装置，C= 200欧姆。