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限制過電壓的三種有效措施

更新時(shí)間:2018-07-04      瀏覽次數(shù):1593

1.提高斷路器滅弧性能

因?yàn)榍谐蛰d線路過電壓的主要原因是斷路器開斷后觸頭間電弧的重燃,因此限制這種過電壓的有效措施是改善斷路器的結(jié)構(gòu),提高觸頭間介質(zhì)的恢復(fù)強(qiáng)度和滅弧能力,以減少或避免電弧重燃。近年來,已經(jīng)廣泛采用的壓縮空氣斷路器,帶壓油式滅弧裝置的少油斷路器以及SF6斷路器都大大改善了滅弧性能,在切除空載線路時(shí),基本上不重燃。

2.采用帶并聯(lián)電阻的斷路器

這種斷路器有兩個觸頭,主觸頭K1并聯(lián)一個電阻R,K2是輔助觸頭。斷路器的動作分為兩步進(jìn)行。分閘時(shí)先斷開主觸頭K1,線路仍通過R與電源相連,線路上的殘余電荷可通過R向電源釋放。這時(shí)R上的電壓即為K1上的恢復(fù)電壓;只要R不太大,主觸頭間就不會發(fā)生電弧的重燃。在經(jīng)過1.5~2個工頻周期后,輔助觸頭K2斷開,串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置,因R消耗了部分能量,線路殘余電壓較低,故觸頭K2上的恢復(fù)電壓不高,K2上不易發(fā)生電弧重燃。即使發(fā)生重燃,因R串在回路中仰制了振蕩,過電壓也顯著降低,實(shí)際值只有2.28倍左右。從K1斷開不易發(fā)生重燃的目的出發(fā),希望R值小些;從仰制振蕩和使K2不易發(fā)生重燃的角度看又希望R值大些,對一般開關(guān)1000~3000Ω,這樣的電阻稱為中值并聯(lián)電阻。

3.在線路首端或末端裝設(shè)ZnO或閥型避雷器

我國在幾十條110~220kV線路上進(jìn)行了實(shí)測,結(jié)果表明,切除空載線路過電壓的隨機(jī)變量,其統(tǒng)計(jì)分布近似正常分布。按斷路器性能分類有如下結(jié)果:使用重燃次數(shù)較多的斷路器時(shí),出現(xiàn)3.0倍過電壓的概率為0.86%;使用重燃次數(shù)較少的空氣斷路器時(shí),出現(xiàn)2.6倍過電壓的概率為0.73%;使用油斷路器時(shí)的過電壓為2.8倍;使用中值和低值并聯(lián)電阻時(shí),過電壓被限制在2.2倍以下。在中性點(diǎn)非有效接地的電網(wǎng)中,這種過電壓一般不超過3.5倍。

電工委員會對7個國家100kV以上電網(wǎng)操作過電壓(包括合閘)的統(tǒng)計(jì)表明,超過2.63倍的過電壓的出現(xiàn)概率是2.24%,統(tǒng)計(jì)分布接近正態(tài)分布。

在110~220kV電網(wǎng)中這種過電壓低于線路絕緣水平,所以我國產(chǎn)生的110~220kV系統(tǒng)的各種斷路器一般不加并聯(lián)電阻。在超高壓電網(wǎng)中,斷路器都帶有并聯(lián)電阻,從而基本上消除了滅弧的重燃。在330kV中測到的過電壓只有1.19倍,而合閘過電壓卻達(dá)到2.03倍。這些情況說明,在超高壓電網(wǎng)中,切除空載線路過電壓已被限制,合閘過電壓已成主要矛盾,成為決定超高壓電網(wǎng)絕緣水平的主要因素之一。

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