一、谐波引发的过电流
1.变电所低压侧谐波源(整流装置产生的谐波)造成熔断器熔断有一个单晶硅制造企业,主要用电负荷为供加热熔化硅材料用的晶闸管整流设备,变电所低压侧有一台80kvar电容柜,单台电容10 kvar,额定电流为14.43A。熔断器经常熔断。经现场测量,在电压为400V时,单台电流最高达28A,已大大超过电容器最高允许电流(额定电流的130%)。
解决办法:安装有源或无源滤波器,滤除谐波才能根本解决。
2.电网谐波入侵造成熔断器熔断有一个企业变电所,低压电容补偿柜经常发生故障,特别是上午九点或晚上十一点左右,变压器会发出很响的“嗡”声,然后内发出爆炸声,轻的是熔断器熔断,重的是熔断器上桩头发生相间短路。由于电容柜的设计中总电源只有一把刀开关,不能进行短路保护,因而熔断器上桩头发生相间短路时,变电所低压总断路器跳闸,造成全厂停电。经查该厂附近同一条10kV线路上,有一炼不锈钢的电弧炉。当电弧炉刚投入时,大量谐波注人电网,从而造成该厂电容器严重过负荷,熔断器熔断,并引发谐振过电压,造成熔断器上桩头发生相问短路。
对这类故障,应当由供电部门出面要求产生谐波的单位治理谐波,使接人电网公共连接点(PCC)的谐波不大于GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》规定的允许值。对本案例,炼不锈钢的电弧炉后来被限令停产,故障也随之消除。
二、使用劣质熔断器
有用户反映,中熔断器经常损坏。该厂使用的是RT14—32熔断器,经现场检查,熔断器座中间部位发热烫手,停电取下熔芯,用手一摸,熔芯发烫,再仔细看,没有“CCC”标志。在换了一只标有“CCC”标志、同样为32 A的熔芯后,发热就很轻微。什么原因呢因为熔断器是国家强制性安全认证的产品,必须经过中国质量认证中心(CQC)认证,获得其颁发的证书,在产品上使用中国强制认证标志“CCC”的产品,才是合格产品。如果要进一步了解熔芯发热的允许值,可查阅国家标准GB13539.6-2002《低压熔断器第2部分:专职人员使用的熔断器的补充要求》,该标准中对圆筒形帽熔断器熔
断体的最大额定耗散功率和熔断器支持件的最大额定接受功率均有规定(见该标准第3篇,第5.5条中表M、表N)。
三、熔断器主要是保护电容器外部短路故障
目前使用最多的低压自愈式并联电容器,内部故障实际上不会产生很大的短路电流。熔断器所能保护的主要还是电容器的外部连接端子及投切设备(交流接触器、热继电器、复合开关和晶闸管开关)所发生的短路故障。
四、熔断器选用时应注意使用类别选用熔断器时未注意使用类别,也是造成熔断器熔断的原因之一。通常低压电容器选用gG型(全范围分断能力、一般用途的熔断体)。由于投切频繁,加上电容补偿装置内发热元件多,环境温度一般较高,因此,其额定电流选得稍大些。推荐按DL/T842—2003(低压并联电容器装置使用技术条件》中的b)规定:“熔断器额定工作电流(有效值)应按2~3倍单组电容器额定电流选取”。
五、用断路器代替熔断器
近年来针对中熔断器故障率高的问题,有一些厂家采用微型断路器代替熔断器来保护电容器,以便彻底消除这一问题。但是需要指出:微型断路器的分断能力比较小,只有4 kA、6 kA、10kA几种,而多数电容柜都装于低压配电室内集中补偿。该处的预期短路电流大多数超过其分断能力,所以应当选取分断能力大于电容柜安装处预期短路电流的断路器。