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线性电阻柜与非线性电阻柜的区别

线性电阻柜与非线性电阻柜的区别:

一、 材料区别:

1.1、线性电阻柜电阻选用的材料如下:

A:合金材料:不锈钢或镍铬合金(Cr20Ni80)材料导电率高,耐高温,最高使用温度可达1200℃,温度系数小,阻值稳定,耐腐蚀、防燃防爆,可靠性高。用合金材料

B: 特种非金属材料:采用以碳素为主,辅以硒、硅、硼等特种非金属材料配制烧结而成。电阻率极高,其电阻率为(1.87-2.67)×106μΩ.m。电阻的温度系数≤-0.045% /℃,电阻随温度变化阻值变化量很小,阻值稳定。

1.2、非线性电阻装置电阻选用材料为:金属氧化物混合物,其中ZnO为主要成分,经过配方混合、造粒、油压、阶段煅烧、打磨、被银、测试参数等的过程,最后生产出产品—氧化锌高能阀片。非线性电阻阀片单位体积通流能力可达到450J/cm3~700J/cm3,氧化锌阀片根据电压梯度和能容分为高压片和高能片;

    非线性电阻(氧化锌材质)伏安特性图(图中100mA对应的电压为拐点电压) 高能片的寿命特点:当阀片流经电流为毫安级时,阀片可以长时间运行,寿命可达自然工况寿命20年以上,当阀片流经电流为数安级时,阀片可以长时间运行,寿命可达10小时以上,当阀片流经电流为千安级时,阀片承受数秒时间运行,阀片可承受的冲击次数达10000次以上;此种阀片主要用于发电机灭磁装置和接地电阻。在实际运行中接地电阻承受冲击的实际仅为纳秒级,在毫秒级持续运行的时间也很短,这样在实际运行动作产生的冲击对阀片的寿命不会产生影响,所以非线性接地电阻装置的寿命可达20年以上。

    二、系统继电保护动作的可靠性

中性点采用线性电阻接地,不论系统是否发生单相故障只要中性点电压(比如系统有谐振)偏移达20%相电压,零序保护就会启动,很不可靠;中性点采用线性电阻接地就不存在以上问题,因为系统不论发生什么故障,只有中性点电压达到整定值(U10mA)时,流经中性点电流增大,零序保护才会启动。由此可以得出非线性电阻比线性电阻在继电保护实现上可靠性高。

    线性电阻特点:理论上,线性电阻可作为中性点的接地电阻,根据欧姆定律R=U/I,预先设定一个入地电流值IR,为了限制系统过电压,把中性点电压最高值设为相电压U相,计算出中性点接到电阻值为R=U相/ IR。该公式成立的条件是:单相接地故障为理想的金属性接地,但在实际单相接地故障中均不可能为金属性接地故障,在单相接地故障发生的初始阶段0.2—2s为高频振荡阶段,故障电流能达到数百安培,会远大于IR,此时中性点的电压将会大幅升高,系统也同时产生了数倍过电压,也就是说在系统发生单相接地故障初始(故障对系统危害最大)阶段这种常值电阻并不起到保护作用。为了克服这一问题,用接地变压器的容量来限制通过接地电阻的电流,降低中性点电压,从而起到限制系统的过电压水平,但这一解决方法又将增加变压器的负载,另外变压器的初级电压也会同时升高,从而导致系统产生过电压,没有从根本上解决问题。

    非线性电阻的特点:非线性电阻可作为中性点的接地电阻,不是通过系统的相电压和预先整定的入地电流Ir之比来计算电阻值的,而是通过电阻的开通电压值来限制系统的过电压。

    具体的特点如下:1.、系统正常运行时,中性点电压很低,非线性电阻呈高阻状态,流经其中的电流非常小,基本上处于开路状态,系统相当于不接地系统。因此,具有不接地方式供电可靠性高,安全性好的特点。

    2、若系统发生故障,引发高倍过电压时,中性点电压会同时升高,非线性电阻立即响应而导通,将电压限制在设定的范围内,系统的过电压也被限制在2倍以下。此时系统又具备了有效(小电阻)接地系统过电压水平低、选线准确率高的特点,并优于经小电阻接地方式。

    3、当系统发生谐振时,非线性电阻的巨大能容很快地吸收谐振能量。因此系统电压被限制在较低水平,所以互感器的特性牌线性区域,呈高感抗状态而使谐振消失。

    4、当系统发生单相弧光接地时,非线性电阻及时吸收接地电荷能量,同时限制弧道的恢复电压,使接地电流过零后不容易重燃,弧光很快熄灭,其综合性能优于消弧线圈。

    5、当系统发生永久性接地时,非线性电阻保持相电压水平,电阻中流过的电流较小,可维持运行。也可以通过选线对故障馈线进行延时切除或快速切除,适宜于各种不同的运行要求。

    6、小电阻接地系统的容量十分有限,在发生故障必须立即切除故障,否则小电阻就会烧毁,非线性接地电阻可以通过并联实现容量扩大到安全值得数倍,并且在故障发生后非线性电阻保持相电压水平,电阻中流过的电流较小,可维持运行(这是小电阻无法实现的)。

        以上分析由接地电阻柜及接地开关柜一线生产厂家——保定奥卓电气设备制造有限公司技术部提供。

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