特高压开关设备使用与改进

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1、安全讲座电力安全技术第10卷(2008年第8期)4特高压开关设备的使用和改进王娟．吉晏平。李咸善(三峡大学，湖北宜昌443002)[摘要]高压开关是电力系统的控制、保护设备，其运行的好坏直接影响系统的安全。阐述特高压开关的特点和人们普遍关注的问题，并且结合我国的实际情况，总结了我国特高压开关设备的特点和所存在问题及改进方法。[关键词]特高压开关；合闸电阻；特快速瞬态过电压；快速接地开关高压开关设备主要用于关合及开断高压正常电1．1特高压断路器降低操作过电压的措施力线路，以输送及倒换电力负荷；从电力系统中退特高压

2、断路器为了降低关合和开断时操作过电出故障设备及故障线段，保证电力系统安全、正常压，往往需要采用分闸和合闸电阻，其原理如图l运行；将两段电力线路以至电力系统的两部分隔所示。分闸时，断路器的主触头先打开，此时辅助开；将已退出运行的设备或线路进行可靠接地，以触头仍然闭合，分闸时电阻接在回路中，从而抑制保证电力线路、设备和运行维修人员的安全。了主触头断开后的振荡，而这时主触头之间的恢复特高压开关设备的器件和超高压一样，主要有电压只是并联电阻上的电压降，其值较低，故主触断路器、隔离开关和接地开关以及它们与其他电器头间的电

3、弧不易重燃，经过30ms左右，与分闸电组合而成的产品，。它们在结构上相互依托，有机地阻串联的辅助触头才打开，由于串入电阻后，线路构成一个整体，以完成特高压系统正常运行的任务。上的稳态电压降低，线路上的残余电压较低，故辅助触头上的恢复电压不高。在合闸时，其动作顺序1特高压断路器相反，与合闸电阻串联的辅助触头先关合，使电阻断路器是特高压开关设备中最主要、最复杂的串入线路，对回路中的振荡过程起阻尼作用，使过一种器件，它既能关合、承载、开断运行回路的正度过程中过电压降低，电阻越大阻尼作用越强，过常电流，又能关合、承载和

4、开断规定的过载电流，电压就越低，经过10ms左右，断路器的主触头才广泛用于电力系统的发电厂、变电站、开关站及用关合，将合闸电阻短接，完成合闸操作。主触头闭电线路卜，同时承担着控制和保护的双重任务。合前，主触头两端的电位差即电阻上的压降由j二之断路器的种类很多，按不同灭弧介质分类有油前振荡被阻尼而较低，所以主触头闭合后过电压就断路器、空气(真空)断路器、六氟化硫(SF。)断路器较低，此时电阻越小主触头闭合后的过电压就越等。特高压断路器通常采用SF。断路器，只有在某低。这时就相当于并联关合1个电阻性质的回路，不些地

5、区中，由于气候寒冷，sF。气体可能液化而采会产生高幅值的合闸过电压。用压缩空气断路器。近年来，也有在sF。气体中加入少量其他气体以降低液化温度，使其可在寒冷地区使用。SF。断路器是用SF。气体作为灭弧和绝缘介质图1分、合闸电阻滞后分断和提前关合的动作原理的断路器，其特点是：工作电压较低，安全可靠性分、合闸电阻的数值和辅助触头滞后分断和提高；吹弧过程气体在封闭系统中循环使用，不排向前关合的时间，都要根据系统和线路的情况，通过大气，无火灾危险等。由于SF。气体有优异的灭弧计算确定。一般为降低操作过电压，对合闸电阻和

6、和绝缘性能，SF。断路器具有很多优点：断口电压分闸电阻的最佳阻值的要求不同，合闸电阻要求较高，开断能力强，允许连续开断短路电流次数多，适低值，分闸电阻要求较高值。为了简化结构，合闸于频繁操作，开断容性电流可以无重燃或复燃，开和分闸通常共有一个电阻和辅助触头，根据过电压断感性电流可以无截流等。近年来，在高压及超高需要限制的水平，折中选取一个电阻值。但由于共压领域中，已取代了压缩空气断路器，在特高压领用一个电阻，分闸时对电阻热容量的要求就高。所域中更是主要的断路器。以经过比较经常会只用合闸电阻，分闸的操作过电66第

7、10卷(2008年第8期)电力安全技术安全讲座4．压，由避雷器限制。0．2～2MHz的基本振荡和l～10MHz的高频分量。1．2特高压断路器的合闸电阻2．2特快速瞬态过电压的危害关于特高压操作过电压限制方法，研究表明，VFTO其过电压幅值虽然不高(一般不超过2．0若断路器不装合闸电阻，仅靠线路两侧MOA限制倍，有时可达2．5倍)，但因频率高而过电压波头上合闸操作过电压，当线路超过200km时，线路中间升陡度大，无间隙的金属氧化物避雷器也很难限制。部分相对地统计过电压可能超过1．8p．u．，当线路(1)当GIS产

8、生的VFT0以行波方式通过母线长度增至400～600km时，线路中间部分相对地统传播到套管时，瞬态的一部分耦合到壳体与地之计过电压增加到1．9～2．1p．u．，相问统计过电压增间，构成壳体暂态地电位升高，另一部分耦合到架加到3．3～3．5p．u．，即使使用选相合闸装置，过电空线路上，沿架空线路传播。壳体暂态地电位升高压虽有明显降低，但仍然较大，相当一部分高于建的原因是由于集肤效应，电流