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一、項目概述

某鋼廠棒材車間總裝機容量：29580KW（含水處理系統負荷），DC主傳動電機裝機：19475KW，DC輔電機裝機1139KW，經現場測量總有功功率沖擊負荷在12000KW左右，穩定負荷為8000-9000KW，功率因數在0.69-0.72之間變化，系統電壓10KV，負荷主要以軋為主，無源濾波補償設備采用真空斷路器投切，設備運行兩年后，11次濾波柜出現避雷器接地（此現象已出現過兩次），導致鋼廠棒材車間總進行柜跳閘，造成重大損失。

濾波補償柜一次系統原理圖如下：

二、事故分析

因為兩次11次濾波補償中置柜避雷器出現問題，所以我們只針對補償設備進行分析?，F場有5次，7次，11次共3臺濾波補償中置柜，5次濾波柜容量1800kvar,7次濾波柜容量1200kvar, 11次濾波柜容量2400kvar。為了防止諧波放大，濾波補償設備投切方式采用先投后切，后投先切。鋼廠棒材車間經常有飛鋼的現象，以及負荷的不穩定性，所需無功功率也在不斷變化。11次濾波柜投切的比較頻繁，第二次故障已顯示投入次數為12656次。

兩次接地故障第一次以為是避雷器質量問題，避雷器工廠耐壓試驗也未通過，其他耐壓試驗都通過，未考慮斷路器相關其它的試驗。更換避雷器后，正常投切兩個月后又出現第二次接地故障，經檢測還是11次濾波柜避雷器問題。現場有很多臺高壓中置柜用的是同一廠家和同一品牌的避雷器，這讓現場懷疑是真空斷路器出現問題。

將11次濾波補償柜的真空斷路器退回供應商進行檢測。真空斷路器額定電流1250A，開斷電流31.5KA，其選型能滿足電容器投切要求。但是理論電壽命為2萬次，實際可能達不到，真空斷路器也不適應頻繁動作。由于投切次數比較多，真空斷路器投切電容器組的大量試驗研究表明，真空斷路器存在弧后延時重擊穿并能高頻熄弧的特殊現象，即重燃現象。一旦發生重燃，會產生高幅值的重燃過電壓，特別是多次重燃或多相重燃，其過電壓嚴重威脅并補裝置和系統安全。過電壓導致導避雷器擊穿，出現接地故障。

三、處理結果

針對真空斷路器不能頻繁投切這一個弱點，我們選擇用真空接觸器代替斷路器。真空接觸器的電壽命幾十萬次，適應頻繁投切的場合。由于投切電容器時，涌流比較大，真空接觸器選型（10KV最大能做到800A）的時候額定電流應該為電容器運行電流2.5倍以上。由于真空接觸器分斷能力不如真空斷路器，考慮到濾波補償設備出現接地問題真空接觸器不能分斷，故在濾波補償柜進線柜安裝真空斷路器，以免濾波補償設備有問題導致大面積停電，耽誤鋼廠正常生產。

四、結束語

此案例只是為了說明真空斷路器不適應在頻繁投切的場合，未深入討論真空斷路器的性能參數。真空接觸適應頻繁投切的場合，其電壽命優于真空斷路器，但是其分斷能力和最大額定電流都不及真空斷路器。在應用的時候需要注意兩者的有缺點。

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本文由全球電氣資源電氣工程師徐工編寫

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