接带高载能负荷真空开关操作过电压产生原因与其防护

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1、维普资讯http://www.cqvip.com内蒙古电力技术INNERMONGOLIAELECTRICPOWER2006年第24卷第3期接带高载能负荷真空开关操作过电压产生的原因及其防护OccurringReasonandPreventiononOperationalOver——voltageofVacuumSwitchConnectedwithHighLoad姜伟，杨志凤，黄亮(薛家湾供电局，内蒙古准格尔010300)[摘要】分析了接带高载能负荷的变电站广泛2真空开关操作过电压产生的原因使用的真空开关操作过电

2、压产生的原因，结合薛家湾供电局对真空开关的运行及对过电压的防护方面2．1截流过电压的经验，分析并提出了其防护技术和方法。真空开关切除电感电路并在电流过零前使电弧【关键词】真空开关；操作过电压；高载能负荷熄灭而感生很高的截流过电压。下面以切断空载变[中图分类号】TM86压器为例，分析发生过电压的机理及相关因素。[文献标识码】B电网中用断路器断开空载的变压器(以下简称[文章编号】l008-6218(2006)03—0024-03切空变)是一种正常的操作方式。操作过程中可能会产生很高的过电压。运行经验证明，所用的断路器

3、灭目前，内蒙古西部电网在接带高载能负荷的变弧能力越强，在切空变过程中越易发生过电压事故。电站中大量应用35kV真空开关，特别是户内型真虽然励磁电流仅为短路电流的几百分之一到几空开关，其运行中操作过电压问题已日益突出，严重万分之一，但断路器应该能够切除变压器的短路电影响电力企业的安全生产和经济效益，亟待采取相流。若在切断励磁电流时，并非在电流过零时熄应的解决措施。下面重点讨论接带高载能负荷的真弧，而是因为断路器的灭弧能力太强而被迫下降到空开关操作过电压的产生原因及防护措施。零，则造成diL／dt--*-w，于是在变

4、压器励磁电感上产生过电压：U=LdiL／dt--*一∞，即过电压能够达到很1真空开关的结构特点高的数值。在实际运行中，dildt是不会达到无穷大的。因真空开关的触头是在密封的真空腔内，切断电为变压器绕组除励磁电感外，还有电容C。如图流时，仅有金属蒸气离子形成的电弧，而无气体的碰la所示，断路器截断电流后，电感中的电流还可以撞游离，因金属蒸气离子的扩散及再复合过程非常迅以电容为回路继续流通，对电容器进行充电，将电感速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，且可经受中的磁场能转化为电容中的电能。如图lb所示，如多次分、合

5、闸而不降低开断能力。其主要特点如下：果截流发生在某一瞬时值，0时，电容上的电压为(1)结构紧凑，体积小，重量小，动作快，分、合，此时变压器的总储能为：sloZl2+Cug／2，按照闸所需功率小。能量守恒定律，当磁场能全部转化为静电电能时，电(2)电气、机械寿命长，触头寿命一般比少油开容Ce上的电压达到最大值‰，即C2=Ls／0z／2+关长5O倍，维修工作量小。Cud／2，也就是说当截流时，过电压可以达到=(3)开断容量大，允许开断次数多，适合于频繁X／lgLJcs+vg，截流值越大则过电压值越高。当截操作的场合。

6、流发生在励磁电流的幅值，m时，将有，m、／B／C。(4)不产生高压气体及有毒气体，无火灾及爆可见，影响截流过电压的主要因素：电感炸危险，不污染环境。越大，过电压越高；电容C越小，过电压越高；电流【收稿日期12006—05—20【作者简介1姜伟(1981一)，男，内蒙古海拉尔人，毕业于内蒙古电力学院，学士学位，助理工程师，现从事技术监督管理工作维普资讯http://www.cqvip.com2006年第24卷第3期内蒙古电力技术2．4．2开断电容器组过电压以开断单相电容器为例，开断电容器组的基本电路如图2所示，e为

7、电源、C为电容器组电容、￡。为断路器K后负载侧电感(导线和串联电抗器电感)。a电路图b波形图图1断路器截断电流后的电路及波形越大，过电压越高。2．2切、合空载长线过电压电网中用断路器切、合空载线路(以下简称空图2开断电容器组的基本电路图线)是一种常见的常规或故障操作方式，在操作过程假如断路器在电流过零前的某一时刻断开，则在中也会产生过电压，后者能够波及整个电网。运行经触头刚分开时，由于间距很小，间隙被击穿产生电弧，验表明，当所用断路器的灭弧能力不够强，以致电弧因为电弧电压很低，所以电容电压与电源电压近似相在触头间

8、重燃时，切空线的过电压事故就较多。切空等。当电流过零时，电弧熄灭，此后电源电压仍按正弦线时电弧在触头间的重燃实质上就等于空载线路的规律变化，而电容上的电压保持不变，为电源电压峰一次合闸。由于一般情况下高载能用户线路较短，这值U，这样断路器触头间的电压为U~=U-U，10ms种情况并不常见，本文不做详细讨论。后，此电压达到最大值=2U。若此时弧隙介质强2I3电弧重燃过电压度