高電壓技術(shù)：12 操作過電壓3

1、12.3 切除空載線路引起的過電壓12.3.1 產(chǎn)生的物理過程 12.3.2 影響過電壓的因素12.3.3 限制過電壓的措施 12.3.1 產(chǎn)生的物理過程切除空載線路時引起的操作過電壓幅值大、持續(xù)時間長，是按操作過電壓選擇絕緣水平的重要因素之一。設(shè)被切除的空載線路的長度為l，波阻抗為Z，電源容量足夠大，工作相電壓u的幅值為 。 切空線時電壓沿線分布如圖所示。 斷路器與線路相連的觸頭保持此電壓U0，而與電源相連的觸頭隨電源電勢仍按余弦曲線變化。經(jīng)過工頻半波后，電源電勢變?yōu)閁0，觸頭間的電壓為2U0。如果觸頭間尚未拉開到足夠距離，觸頭間介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度沒有恢復(fù)，或恢復(fù)速度不夠快，可能在2U0下使觸頭

2、間隙發(fā)生電弧重燃，進(jìn)而發(fā)生振蕩過程和過電壓。Ucmax12U0-(-U0)=3U0 若高頻電流過零時，電弧又熄滅，導(dǎo)線上殘留電壓為3U0。電源仍按余弦曲線變化。再經(jīng)過半個工頻周波，電源電勢由U0變?yōu)?U0，這時觸頭間的電壓為4U0，若再發(fā)生電弧重燃，可求得過電壓Ucmax2=2(-U0)-3U0=-5U0 若電弧繼續(xù)重燃下去，則可能出現(xiàn)7U0，-9U0的過電壓?？梢婋娀〉亩啻沃厝际乔袛嗫蛰d線路產(chǎn)生危險過電壓的根本原因。過電壓的能量是電源提供的。12.3.2 影響因素1)斷路器的性能 斷路器中電弧的重燃是產(chǎn)生過電壓的根本原因。如果斷路器觸頭分得很快，觸頭間絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)速度大于觸頭間電壓上升速度

3、，電弧就不會發(fā)生重燃，當(dāng)然也就不會出現(xiàn)高的過電壓?，F(xiàn)在斷路器已做到不重燃。2)中性點接地方式 中性點直接接地的三相線路自成獨立回路，切除空載線路同單相線路一樣。中性點非直接接地的線路，三相斷路器分閘不同期造成瞬間不對稱電路，中性點產(chǎn)生位移，過電壓增高，比直接接地電網(wǎng)高出20左右。3)損耗 切除空載線路出現(xiàn)過電壓后，線路上會產(chǎn)生強(qiáng)烈的電暈，電暈要消耗能量，相應(yīng)地降低了過電壓，此外計及電源及線路損耗也會使過電壓降低。4)母線上的出線數(shù)，在斷路器外側(cè)是否接有電磁式電壓互感器 母線上有很多出現(xiàn)時，相當(dāng)于加大了母線的電容，電弧重燃后，線路上的殘余電荷重新分配，改變了起始值，因而降低了過電壓。此外，當(dāng)線路

4、裝有電磁式互感器時，將泄放線路上的殘余電荷，從而降低了過電壓。(1)采用不重燃斷路器國內(nèi)外制造實踐已證明，制造不重燃斷路器是完全可能的。我國220kV斷路器在限制切除空載線路過電壓方面的性能已大有改善，330kV，500kV斷路器已基本做到電弧不重燃。 (2)加裝并聯(lián)分閘電阻 分閘電阻也叫并聯(lián)電阻，在切除線路時，先打開主觸頭，此時電源通過分閘電阻仍和線路相連，線路上的殘余電荷通過分閘電阻向電源釋放。分閘電阻上的壓降就是主觸頭間的電壓。分閘電阻越小，主觸頭間的電壓就越低，即不產(chǎn)生重燃。經(jīng)過一段時間后，輔助觸頭打開，它的電壓也較低，不會發(fā)生重燃即使重燃，分閘電阻對其振蕩過程產(chǎn)生阻尼，使過電壓降低。

5、很清楚，如果斷路器重燃，也希望它在輔助觸頭間重燃。 12.3.3 限制過電壓的措施（3）線路上裝設(shè)泄流設(shè)備 在線路側(cè)若接有并聯(lián)電抗器或電磁式電壓互感器，都能使線路上的殘余電荷得以泄放或產(chǎn)生衰減振蕩，改變幅值與極性，最終降低斷路器間的恢復(fù)電壓，減少重燃的可能性，達(dá)到降低過電壓的目的。（4）裝設(shè)避雷器 ZnO或磁吹避雷器安裝在線路首端和末端，能有效地限制這種過電壓的幅值。小 結(jié)電弧的多次重燃是切除空載線路時產(chǎn)生危險的過電壓的根本原因。過電壓所需的能量是由電源提供的。切除空線過電壓在第一次斷路器電弧重燃時過電壓可達(dá)3U0，第二次電弧重燃時過電壓可達(dá)5U0。系統(tǒng)實測結(jié)果表明，超過3U0過電壓的概率是很小的。切空線過電壓在220kV及以下高壓線路絕緣水平的選擇中有重要的影響，采取