• 三相电源监视和保护继电器
  • 应用参考技术文章
三相电源的故障之过电压
发布时间:2023/9/26 16:13:24

1   过电压故障
    过电压故障是指三相电源的线电压或相电压高于电网规定的过压波动范围时的对用电设备的保护。


2   过电压故障的危害
       ① 对照明设备,电压长期运行在额定电压的110%,白炽灯寿命减少一半,对荧光灯来讲寿命也会
降低。
       ② 对电动机,电压长期运行在额定电压的130%,会击穿绝缘,造成电机损坏。
       ③ 对变压器,电压升高,会增加励磁电流,铁损增加,变压器发热,降低绝缘。
       ④ 对并联电容器,若长期工作在110%的额定电压下,寿命下降至额定寿命的44%       

 ⑤ 对家用电器,电压超过额定电压的130%,会造成家用电器的损坏。
       ⑥ 对工业用电设备,比如发热管,电压升高会使电电流增加,降低寿命;对用开关电源做辅源的设备,电压超过额定电压的130%,会造成设备损坏。

3    过电压故障的保护
       本司产品提供两种方案,一种由客户自行设定过压值和过压延时,这种方案用户可以根据实际电源

情况自行设定匹配,但对用户的专业性有一定要求;另一种方案,不需要设定,操作比较简单,过压值由产品内部固定,动作时间为反时限,其启动值为额定电压的115%,额定电压的130%瞬时动作。
       下面以固定电压动作值的方案进行说明:
        ① 投运前,检测到线电压或相电压高于额定电压的130%或者设定的电压值,合闸有可能烧毁设备,
禁止合闸。
        ② 运行过程中,检测到线电压或相电压高于额定电压的115%,但低于额定电压的130%,根据电压的高低进行延时,动作时间为反时限特性,电压越高动作越快。若运行过程中,检测到线电压或相电压高于额定电压的130%,应瞬时动作,以免设备烧毁!      
       这里针对过电压保护,我们探讨两个概念,一是过电压反时限动作启动值额定电压的115%,二是瞬时动作要多快。
       那为什么产品过电压保护反时限启动值取额定电压的115%?主要是因为,国家电网对供电电压偏差有个最基本的要求,  一般为±10%,也就是说,电网允许在110%的电压下长期运行,这样的话,我们如果取110%的额定电压为启动值,则有可能在某些情况下动不动就动作了,你说这种情况下对还是不对!找供电局说你电网电压不标准,对不起,人家不是服务咱一家客户,规程规定允许有偏差的,人家又没超差,不会理你。

 因此综合电网本身的偏差要求再考虑测量的误差,我们取额定电压的115%启动就较合理,不会轻易动,若经常动说明供电局供的电的质量有问题,说的过去。那么启动了过压反时限后,延时多长呢?这时我们要考虑电网的过电压的短时波动的问题,我们来描述一个通俗易懂的例子来说明,假如有一个大负荷,它接入电网后电网电压在合格区间运行,然后突然它被切除掉了,由于电网的电容效应,短时的,电网电压肯定会超标,但由于整个电网的自动调整,很快就会自动平衡回去,因此电网电压会最终回到合格区间。但明显这肯定有个过程,如果我们时间定的太快,有可能一波动就跳了,明显这个不经济;另外从过电压的危害来看,电压越高危害越大,因此电压越高动作速度越快是合理的;
        因此,根据上述情况,我们取一个合适的反时限值就能满足上面两个要求,我们规定在额定电压的115%时,其过压反时限延时不小于15s120%时其过压反时限延时不小于5s125%时其过压反时限延时不小于1s130%时其反时限延时不大于0.1s。第二是超过130%的额定电压动作多快,我们前面例子中分析到,超过130%就有可能烧设备,因此理论上越快动作越好,我们公司的产品保证在50ms内反应并切除设备,保证设备的安全!
        当然,上面所述的是针对普遍的情况,如果在这里您想要有跟您实际电网匹配的更合理的要求,我司也可以定制。
        哪些设备需要装设过电压保护:根据上面分析和缺相错相的相关分析,可知不论任何设备在接入三相电源系统时均应在接入点装设过电压保护,以保护设备安全。

4   过压故障后的恢复
       过欠压故障后的恢复是指在某些允许电压恢复正常后自动重新投入运行的设备,为防止电网的暂态变化导致开关高频率的分合造成开关抖动,从而要求过欠压在动作后必须等待电源正常30s左右的时间再自动投入。
       我们以过电压瞬动保护动作来说明它的必要性,假如电网在某一时刻有一个强烈的振荡,在第一时刻检测到超过额定电压130%50ms内切除设备,但刚一切除马上又检测到电压低于了110%的额定电压,如果返回是瞬时的,则设备马上又接通,但振荡还在持续,下一时刻又超速动门槛了,又切掉,又合上,又切掉。。。。。。,这种情况会造成两个问题,一是若负载电流较大,开关在短时间内反复切除负荷电流,有可能造成触头过热分不掉;二是设备短时间歇性过电压,同样有可能坏掉。欠压同理。
       因此过欠压尽量躲过电网的干扰不要轻易动,但一旦动了就要等足够长的时间再恢复!

 悍客HMP21-PUV、HMP21-MPD、HMP21-MPM等产品均具备过压保护功能,过压时有专门的LED状态指示,方便运维人员检修。
       该系列三相电源监视和保护继电器产品电源部分为高效开关电源设计,有效解决了市面阻容降压电源设计产品在高频和高湿工况下产品电源失效问题;控制部分采用32位ARM核CPU控制,跟频软件算法可在40~70Hz范围内精准检测,全范围误差小于1%;产品50Hz/60Hz通用,10档额定电压可设定,多状态LED指示,触点可独立响应故障,使用方便灵活。产品链接:https://www.hkjdq.com/product/list-529-1.html#productbox577

若有疑问或技术咨询,请致电悍客,电话188 0035 9205(张工)或到悍客官网:www.hkjdq.comwww.humcore.com了解详情。



Copyright © 浙江悍客电气有限公司 版权所有 浙ICP备2023002564号-1 站点地图