普通电抗器电压校验:短路时校验线残压:
前言
普通电抗器电压校验:
短路时校验线残压:
出线回路未设置速断保护,母线残压应不低于额定电压60%~70%(电抗器接于6kV发电机主母线上取70%)。
母线分段电抗器、装有无时限继电保护的出线电抗器,不必校验短路时的母线残压。
好的,这段描述是关于电力系统中普通电抗器在特定情况下的电压校验要求。它涉及继电保护与系统稳定性的配合。我们来逐句深入解释。
核心概念
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普通电抗器:串联在线路中,主要作用是限制短路电流。
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母线残压:当系统发生短路时,故障点电压急剧下降,但装设有电抗器的母线上仍然保持的电压,称为母线残压。这个电压是由电源通过电抗器的阻抗“支撑”起来的。
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校验目的:确保在短路故障期间,非故障的回路(特别是电动机负荷)能够继续稳定运行,不致于因电压过低而集体跳闸,导致事故扩大。
逐句解释
1. “短路时校验母线残压:出线回路未设置速断保护,母线残压应不低于额定电压60%~70%”
解释:
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场景:这条规定针对的是出线回路没有装设无时限速断保护的情况。
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后果:如果没有速断保护,当这条出线的远端发生短路时,保护装置(通常是过电流保护)需要一定的延时(比如0.5秒或更长)才会动作跳闸。这意味着短路状态会持续一个相对较长的时间。
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要求:在这段短路持续时间内,电抗器必须能够将母线的电压“撑住”,使其不低于额定电压的60%-70%。
为什么是60%-70%?
这个数值是根据电动机的稳定运行要求确定的。
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接在母线上的大量电动机(如风机、水泵的电机)在电压过低时,转矩会急剧下降(转矩与电压的平方成正比),可能导致电机停转。
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更重要的是,当电压低至50%-60%额定电压时,电动机可能进入“失稳”状态,电流急剧增大,反过来加剧系统电压崩溃。
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因此,将母线残压维持在60%-70%以上,可以保证这些电动机在短暂的短路期间不至于失稳,能够继续运行或在故障切除后快速恢复正常。
“(电抗器接于6kV发电机主母线上取70%)”
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原因:发电机母线是电厂的核心,其供电可靠性要求最高。连接在此类母线上的电动机通常是与发电机配套的重要厂用负荷(如给水泵、循环水泵等),这些负荷的稳定对发电机乃至整个电厂的稳定运行至关重要。
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因此,采用更严格的70% 标准,是为了提供更高的安全裕度,确保最关键负荷的稳定。
2. “母线分段电抗器、装有无时限继电保护的出线电抗器,不必校验短路时的母线残压。”
解释:
这是两种可以豁免此项校验的情况。
情况一:母线分段电抗器
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作用:分段电抗器串联在两段母线之间,主要用于限制从一段母线流向另一段母线的短路电流。
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不必校验的原因:
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故障位置明确:当其中一段母线(比如Ⅰ段母线)发生短路时,分段电抗器能有效限制电流,保证另一段母线(Ⅱ段母线)的电压水平基本不受影响。Ⅱ段母线的电压仍然很高,无需校验。
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故障母线本身已失压:而对于发生短路的Ⅰ段母线本身,其电压已经崩溃到接近零。此时的首要任务是快速切除故障,而不是维持其残压。维持残压对此段母线已无意义。
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情况二:装有无时限继电保护的出线电抗器
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“无时限继电保护”:指速断保护,它的动作是瞬时(零秒级)的。
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不必校验的原因:
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故障切除极快:一旦该出线发生短路,速断保护会立即动作,跳开断路器。短路持续时间极短(通常在0.1秒以内)。
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时间短于影响时间:在如此短的时间内,母线电压的骤降还来不及对电动机等负荷的稳定运行构成实质性威胁。电动机的惰行可以承受如此短暂的电压跌落。
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因此,既然短路状态不会持续,自然就不需要去校验在持续短路状态下的母线残压了。
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总结与逻辑梳理
| 情况 | 是否需要校验母线残压 | 核心原因 |
|---|---|---|
| 出线无速断保护 | 必须校验 (≥60%~70%) | 短路持续时间长,必须靠电抗器维持母线电压,保证非故障电动机稳定。 |
| 发电机母线出线电抗器 | 必须校验,且标准更严 (≥70%) | 所接厂用负荷极其重要,要求更高的稳定裕度。 |
| 母线分段电抗器 | 不必校验 | 故障只影响一段母线,另一段母线电压正常;故障段母线本身已失压,无需维持。 |
| 出线装有速断保护 | 不必校验 | 短路被瞬时切除,电压跌落时间极短,对负荷无实质影响。 |
总而言之,这条规定体现了电力系统设计中“保证选择性、兼顾稳定性”的原则:当保护有延时(选择性)时,就需要通过校验母线残压来保证系统稳定性;当保护是无时限(速动性)或故障范围被有效隔离时,稳定性自然得到满足,就无需进行此项校验。
