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低壓配電柜受雷擊后故障的分析

事故原因分析

電氣設(shè)備受雷擊，大部分都是由直擊雷、感應(yīng)雷、雷電波清儒、雷球等造成。過電壓使電氣設(shè)備的絕緣受到破壞是故障的主要原因。雷電過電壓在供電系統(tǒng)中所形成的的雷電沖擊電流，高幅值可以達(dá)到幾十萬安，產(chǎn)生的雷電沖擊電壓幅值至少為幾十萬伏，甚至高可達(dá)百萬伏，所以極具破壞性。從事故現(xiàn)場分析，造成事故的原因總共有以下三點(diǎn)。

1.架空進(jìn)戶線上需要裝設(shè)避雷器

南方受氣候影響多雷雨天氣，在空曠地方的架空線路極其容易受到雷擊。當(dāng)架空線受到雷擊后，如果在線處沒有安裝避雷裝置，強(qiáng)大的雷電流和高壓就會加到配電裝置上，使設(shè)備的絕緣破損，造成短路事故。

2.配電柜安裝的位置不合理

配電柜距避雷器引下線和接地裝置太近。當(dāng)受到直擊雷時，巨大的雷電流流進(jìn)防雷裝置時會造成防雷裝置的電位升高，這樣的高電位同樣可以作用在電氣設(shè)備、電氣線路或其他金屬管道上，這三者之間會產(chǎn)生放電現(xiàn)象。出現(xiàn)很高的反擊電壓使設(shè)備的絕緣破壞。而受到感應(yīng)雷時，由于雷電流的強(qiáng)大電廠和磁場變化產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，能在配電柜與引下線的金屬部件之間產(chǎn)生很高電位差造成電火花放電，把金屬燒熔。

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電力系統(tǒng)為什么要采用自動重合閘?？

電力系統(tǒng)采用二次重合閘，主要是為了保證供電線路和長期供電的安全。

電力系統(tǒng)中的高壓電力線敷設(shè)線路長，區(qū)域環(huán)境復(fù)雜，經(jīng)常會遇到各種外部因素，導(dǎo)致停電事故。電源故障可分為暫時故障和故障。

例如，臨時故障中閃電造成的絕緣子表面閃絡(luò)、高壓供電線路對分支的放電、分支和其他物體掉落在電線上造成的短路、強(qiáng)風(fēng)造成的電線碰撞、輸電線路桿塔上的鳥筑巢造成的線路與地面之間的短路、高壓線路上的鳥棲息造成的對地短路以及絕緣瓷瓶的表面污染；高壓輸電線路被保護(hù)器斷開后，電弧將熄滅，樹枝、鳥等外部物體也將被燒掉并消失。

性故障包括:線反極、三相高壓線斷線、高壓絕緣瓷絕緣子被高壓擊穿而無法恢復(fù)。簡而言之，供電線路故障后，故障現(xiàn)象仍然存在，即被保護(hù)和斷開。

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電氣自動化工控系統(tǒng)信號干擾

      隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DCS/PLC等自動化設(shè)備在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。這類控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。

自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型DCS/PLC等自動化設(shè)備，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各種電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高這類控制系統(tǒng)可靠性，必須消除各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

     PLC/DCS控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源

     1.來自空間的輻擾空間的輻射電磁場（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻擾，其分布極為復(fù)雜．若PLC/DCS系統(tǒng)置于射頻場內(nèi)，就會收到輻擾，其影響主要通過兩條路徑；一是直接對DCS/PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；二是對DCS/PLC通信網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通信線路的感應(yīng)引入干擾．輻擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小，特別是頻率有關(guān)，一般通過設(shè)置屏蔽電纜和系統(tǒng)局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)．

      2.來自系統(tǒng)外引線的傳導(dǎo)干擾

主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導(dǎo)干擾．這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴(yán)重．

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變頻器輸出方波電壓的技術(shù)

這個就是PWM技術(shù)。PWM(pulse width modulation)脈沖寬度調(diào)制
就是利用三角波（載波），然后把正弦波（信號波，調(diào)制波）調(diào)制到這個載波上面。經(jīng)過這么一調(diào)制，就可以得到一個寬窄有規(guī)律的方波信號。這個過程就是叫PWM。
具體地說：以信號的正半周為例，信號波與載波有一系列的相交點(diǎn)，在相鄰相交點(diǎn)之間，如果信號波的信號大于載波，調(diào)制的輸出信號為1。反之，則輸出0。后就得到一系列的紅色方波信號。
得到這個信號后，經(jīng)過放大器放大，信號強(qiáng)度增強(qiáng)。就可以用這個放大的信號去驅(qū)動IGBT的柵極(G)。IGBT的柵極就會按這個信號的時序?qū)E極之間進(jìn)行關(guān)斷操作。
結(jié)合一個單相的IGBT逆變電路：
在信號的上半周，接到1和4的柵極上，那么R上就會有向下的電流通過。
在信號的下半周，接到2和3的柵極上，那么R上就會有向上的電流通過。
電阻R上的電壓和電流的波形和那個調(diào)制信號的波形一樣。它們頻率就和信號波的頻率一樣。

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