真空断路器投切20kv并联电抗器过电压防护研究

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1、分类号学号M201271309学校代码10487密级硕士学位论文真空断路器投切20kV并联电抗器过电压防护研究学位申请人：冯翔学科专业：电气工程指导教师：陈俊武副教授答辩日期：2015年5月23日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonOvervoltageProtectiveMeasuresofVacuumCircuitBreakerUsedtoSwitch20kVShuntReactorCandidate:FengXiangMa

2、jor:ElectricalEngineeringSupervisor:AssociateProf.ChenJunwuHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074，P.R.ChinaMay.2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期:年月日学位论文版权使用授权书

3、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期:年月日日期:年月日华中科技大学硕士学位论文摘要真空断路器投切并联电抗器过程中常因其较强的灭弧能力而产生过电压，严重影响变电所的安全与电力系统的正常运行。因此，研究真空断路器投切20kV

4、并联电抗器过电压的防护措施具有重要意义。本文通过现有研究的基础上，分析了真空断路器操作过电压产生的机理以及相应的过电压防护技术，为了研究在投切电抗器过程中所产生的过电压类型，进行了真空断路器投切并联电抗器的现场试验。根据现场试验结果，本文利用PSCAD/EMTDC仿真软件，重点对真空断路器投切并联电抗器时在母线侧与电抗器侧所引起的相对地以及相间过电压进行仿真计算。同时，本文分别对三种过电压防护技术：母线和电抗器侧加装相间避雷器、电抗器加装并联电容器以及电抗器加装阻容吸收装置进行了仿真分析，研究了它们对过电压的防护效果。仿真结果表明加装相间避雷器可一定程度上抑制系统相间过电压。并联

5、电容可以有效降低截流过电压，其值随电容增大而减小，当电容值大于约0.2μF后，对应过电压值基本保持不变，然而重燃过电压随电容增大而增大，当电容值大于约0.3μF后，过电压值趋于稳定。安装阻容装置可有效抑制过电压，其阻值大小对过电压的影响规律与重燃有关。未重燃时，电阻的变化仅影响电抗器侧过电压，表现为过电压随阻值增大而先迅速减小，但当阻值超过约400Ω后呈现随其增大而增大的变化；重燃时，过电压随阻值升高而降低，但当阻值大于约400Ω后母线过电压基本无变化而电抗器侧过电压有所上升。本文基于以上研究以及实际情况，提出了在电抗器侧安装并联电容器和相间避雷器，母线侧安装相间避雷器的过电压防

6、护措施，并根据现场应用要求，对并联电容器和相间避雷器进行设计与选型，最后通过现场实际投运证明了该防护措施的有效性。关键词：真空断路器；过电压防护；避雷器；电容器；阻容吸收装置；I华中科技大学硕士学位论文AbstractThestrongarcextinguishingabilityofthevacuumbreakereasilyleadtoovervoltagewhenswitchshuntreactor,andthatthreatthetransformersubstation’ssafeandstablerunningofpowersystem.Therefore,resea

7、rchingtheprotectmeasuresoftheovervoltageisofgreatsignificance.Thispaperanalyzesthemechanismandprotectivetechnologyofvacuumbreakswitchingovervoltage.Fieldtesthavebeenfinishedtoresearchovervoltagewhenswitchingshuntreactor,andaccordingtothetestr