摘要：通過(guò)理論分析表明,，由于操作過(guò)電壓主要產(chǎn)生在中壓電動(dòng)機(jī)的相與相之間,，而現(xiàn)行的ZnO避雷器皆為星型接線，所以,，它對(duì)中壓電動(dòng)機(jī)腥對(duì)地的絕緣可以起到一定的保護(hù)作用,，而對(duì)相對(duì)相之間的絕緣則完全不能進(jìn)行保護(hù)，為此,，文中闡述了TBP在抑制中壓電動(dòng)機(jī)操作過(guò)電壓的特性和其應(yīng)用,。

關(guān)鍵詞： 操作過(guò)電壓  MOA  TBP  保護(hù)

1.概述

冶金企業(yè)的工藝生產(chǎn)設(shè)備中，有著大量的中壓電動(dòng)機(jī),，這部分電動(dòng)機(jī)的開(kāi)斷設(shè)備,，隨著我國(guó)中壓開(kāi)關(guān)制造技術(shù)的發(fā)展，原采用的少油開(kāi)關(guān)已被真空開(kāi)關(guān)所取代,，真空開(kāi)關(guān)在這一領(lǐng)域已是主導(dǎo)產(chǎn)品,。采用真空開(kāi)關(guān)開(kāi)斷高壓電動(dòng)機(jī)，雖然采用氧化鋅避雷器（簡(jiǎn)稱MOA）限制其操作過(guò)電壓,，但從多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,，高壓電動(dòng)機(jī)的絕緣擊穿,、相間導(dǎo)體閃絡(luò)等事故仍有發(fā)生，分析其主要原因是,，無(wú)論選用的是無(wú)間隙的MOA還是帶串聯(lián)或并聯(lián)間隙的MOA,，其接線方式皆為星型接線，而操作過(guò)電壓主要產(chǎn)生在高壓電動(dòng)機(jī)的相與相之間,，所以各種形式的MOA對(duì)相間的絕緣完全起不到保護(hù)作用。

2.應(yīng)用常規(guī)MOA存在的問(wèn)題

常規(guī)MOA的應(yīng)用由于考慮自身的安全,，其直流1mA參考電壓U_1mA一般選值較高從而使殘壓過(guò)高,。這樣就使得MOA過(guò)高的殘壓與被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平配合不當(dāng)，因此MOA保護(hù)中壓電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣作用比較勉強(qiáng),，其存在的另一個(gè)問(wèn)題是持續(xù)運(yùn)行電壓選值偏低,，僅為相電壓，因而在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中MOA在單相接地時(shí)損壞較多,，這樣又增加了系統(tǒng)的事故,，如果將MOA持續(xù)運(yùn)行電壓選為線電壓，又使MOA的U_1mA值及殘壓更高,，達(dá)不到保護(hù)特性,。

采用常規(guī)MOA星型接線作為電動(dòng)機(jī)操作過(guò)電壓保護(hù)時(shí)在開(kāi)關(guān)操作過(guò)程，當(dāng)開(kāi)關(guān)先開(kāi)斷相弧隙產(chǎn)生重燃時(shí),，流過(guò)該弧隙的高頻電流引起其余兩相弧隙中的工頻電流迅速過(guò)零而產(chǎn)生三相同時(shí)截流過(guò)電壓,。如果弧隙A相是首先開(kāi)斷相，在此種情況下,，三相弧隙幾乎同時(shí)熄弧而且B,、C兩相弧隙產(chǎn)生類似于截流現(xiàn)象，這一過(guò)電壓僅為加在相對(duì)相之間絕緣上過(guò)電壓的2/3,，當(dāng)?shù)诙?、第三相開(kāi)斷時(shí)，前者僅為后者的1/2,。這樣對(duì)于所采用的無(wú)并聯(lián)間隙的MOA的6KV高壓電動(dòng)機(jī),，則在其相對(duì)地之間的絕緣上加有U_1mA=10.5—11.2KV時(shí)，其相對(duì)相之間的絕緣上將加有1.5 U_1mA =15.8—16.8KV,。這一電壓值分別超過(guò)和接近6KV中壓電動(dòng)機(jī)的Us數(shù)值（相對(duì)地,、相對(duì)相所能承受的電壓）。

按文獻(xiàn)[1],，對(duì)于在運(yùn)行中的高壓電動(dòng)機(jī),，其相對(duì)地和相對(duì)相之間的絕緣所承受的過(guò)電壓Us可按下式計(jì)算：

Us=（2Ue+1）×0.75K

式中：Ue—中壓電動(dòng)機(jī)額定電壓KV；

      K—沖擊系數(shù),，日本取1.25,、俄羅斯取1.1—1.4,；

K若取1.15則6KV中壓電動(dòng)機(jī)

Us=（2×6+1）×0.75×1.15=15.9KV

結(jié)合我國(guó)中壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)是不接地或經(jīng)消弧線圈接地這一實(shí)況和規(guī)程中規(guī)定的當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生一相接地時(shí)仍允許繼續(xù)運(yùn)行兩小時(shí)這一實(shí)況，系統(tǒng)中MOA所承受的工頻電壓最大值Ucg為：

Ucg=×1.15Ue=9.76KV

在MOA標(biāo)稱電壓U_1mA選取時(shí),，為保證MOA安全運(yùn)行,，其U_1mA> Ucg，對(duì)于6KVMOA通常取U_1mA=10.5∽11.2KV,。

就我國(guó)目前MOA制造水平,，當(dāng)不帶并聯(lián)間隙時(shí)，其通過(guò)100A時(shí)的電壓U_100A與U_1mA之比約為1.4,，這樣MOA中流過(guò)100A時(shí)其上的殘壓Uc為：

Uc =1.4(10.5∽11.2)=14.7∽16.1KV

可見(jiàn)UcUs所以無(wú)并聯(lián)間隙的MOA保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的相對(duì)地之間的絕緣是非常勉強(qiáng)的,，其可靠性較差。若采用帶并聯(lián)間隙MOA,，其U_100A=13.5KV,，此時(shí)Uc< Us，所以,，它能較好的保護(hù)高壓電動(dòng)機(jī)的相對(duì)地之間的絕緣,。

下面，分析ZnO避雷器保護(hù)相對(duì)相之間絕緣的情況,，在開(kāi)關(guān)操作過(guò)程中,，當(dāng)首先斷開(kāi)相開(kāi)斷時(shí)，加在相對(duì)地絕緣上的過(guò)電壓僅為加在相對(duì)相之間絕緣上過(guò)電壓2/3,；當(dāng)?shù)诙?、三相開(kāi)斷時(shí)，前者僅為后者的1/2,。這樣對(duì)于星型接線方式,；當(dāng)采用無(wú)并聯(lián)間隙的ZnO避雷器時(shí)，可以算得,，對(duì)于6KV中壓電動(dòng)機(jī),，則在其相對(duì)地之間的絕緣上加有U_1mA=10.5∽11.2KV時(shí)，其相對(duì)相之間的絕緣上也將加有1.5 U_1mA=15.8—16.8KV,。這些電壓值超過(guò)6KV中壓電動(dòng)機(jī)的Us數(shù)值,。如果將ZnO避雷器流過(guò)100A時(shí)的殘壓作為相對(duì)地之間絕緣上的電壓，則此時(shí)加在相對(duì)相之間絕緣上的電壓,，將比Us值超過(guò)更多,。由此可見(jiàn)，無(wú)并聯(lián)間隙的ZnO避雷器對(duì)相對(duì)相之間的絕緣不起或基本上起不到保護(hù)作用,。如采用帶并聯(lián)間隙的ZnO避雷器,，則可以算出其在6KV時(shí)的1.5 U_1mA=1.5×12.6=18.9KV。同樣它們都超過(guò)相應(yīng)高壓電動(dòng)機(jī)的Us數(shù)值,。因此,，這些ZnO避雷器對(duì)相對(duì)相之間的絕緣也起不到保護(hù)作用,。