变电所内部过电压发作的要素及绑缚

变电所是工厂的首要构成有些,假定发作过电压,将构成电气设备绝缘发作损坏,致使严峻的电气事端。因而,有必要选用防护办法。变电所内部发作过电压事端,首要来历于五个方面:

1.堵截空载线路过电压

堵截空载线路是多见的倒闸操作进程,一条供电线路两头开关,其分闸时间老是存在着必定的区别(一般约为0.01---0.05秒),所以不论是正常操作或缺点操作,都有或许呈现切除空载线路的状况,实习证实,在运用断路器的灭弧才调不行强,致使电弧在触头间重燃时,堵截空载线路过电压就比照多,电弧在触头间重燃是发作这种过电压的根柢要素,过电压会使线路绝缘闪络或击穿。在切除电容器组时也会发作相似的过电压。堵截一条不太长的空载线路,可用

其间L是线路电感和电源漏感,C是线路对地电容。空载线路归于容性负荷,空载线路电流过零时,空载线路的电压刚好为最大值。当断路器堵截空载线路时,断路器触头的别离或许在电源相位角为任何数值时发作,假定此刻的电流不为零,触头之间就会发作电弧,线路就没有被堵截。一般沟通电弧要在电流过零时,加上断路器灭弧室的效果才调暂停。在断开空载线路时,因为断路器触头间的电弧或许呈现重复重燃,然后使线路上发作较高的过电压,这种过电压有或许致使供电体系内的绝缘缺点闪络,构成绝缘单薄部位击穿,乃至使断路器的触头焚毁。

现以单相电路为例,简明剖析一下过电压的构成要素。假定当断路器触头分隔时间,即为电容电流过零时间,此刻电弧暂停,母线上和线路上的相电压刚好为最大值U,因为高压线路对地绝缘一般都较强,所以履历工频半个周波时间,线路上残留电压不会有较大改动,可以以为仍为U,履历工频半个周波后,电源母线上和线路上的相电压现已变为—U,而此刻断路器触头间的电位应为:U—(—U)=2U,假定触头分脱离的距离不行大,其空位在2U的效果下或许再次击穿,使电弧重燃,在此顷刻间间,母线和线路电路坚持为2U,因为电源母线电压按余弦规矩改动,在履历工频半个周波后,断路器触头间的电压变为U—(—2U)=3U、……,这个进程重复到断路器触头分脱离的空位不再被击穿接连。以上剖析都是指最严峻状况,实习上断路器或许不重然,即便重燃也不用定发作在工频电压抵达最大值时,此外,线路上还有电晕及电阻等损耗,所以过电压值老是有限的,一般抵达(3—4)U就算高的了。

绑缚过电压办法:(1)跋涉断路器的灭弧功用,分外是堵截小电流的功用,可以削减乃至消除电弧重燃的或许性,然后下降或根柢上消除堵截空载线路过电压。(2)选用带并联电阻的开关,如图二所示。

断路器断开线路时,是逐级开断的。主断口1先分,并联电阻主动并在主断口周围。因为电阻R联接在电源与线路之间,线路上电荷经电阻R向电源泄放,泄放电流经R的压降即主断口的康来电压。假定R获得满意小,就可削减主断口的康来电压,削减重然的或许性。在主断口开断后过一断时间(约1---2个工频周波),辅佐断口2也分隔,终究堵截空载线路。即便在分闸时电弧重然,因为并联电阻R的阻尼效果,过电压也不会大。当合闸时,先合2,使电源与空载线路先经过R接通,削减了1上的电位差,然后再合1,就会使合闸过电压下降。中选用并联电阻后,在最晦气的时间发作重燃,过电压实习上只需2.28倍。

2.堵截空载变压器的过电压

断路器能在变压器有载,乃至二次侧短路的状况下堵截电路,而不产过电压,但在堵截空载变压器的状况下,却或许呈现过电压,这是因为堵截有载变压器时,断路器强逼作业中变压器一次绕组中的电流接连时,因为磁场的改动,使二次绕族中感生很大的,阻遏磁场改动的电流,所以它磁场能改动得到了平衡,因而,不会发作过电压的景象。可是,堵截变压器的空载电流则纷歧样,没有二次绕族中感生很大的,阻遏磁场改动的电流,使为数不大的变压器的空载电流被逼当即下降到零,所以在变压器的激磁电感上,一次将感生很高的电压,致使母线和线路上绝缘单薄有些呈现事端。依据国内作业核算材料,在中星点接地系一同般不跨过3U相电压;在中星点不接地(或经消弧线圈接地)系一同般不跨过4U相电压。

绑缚过电压办法:(1)堵截空载变压器过电压频率高,持续时间短,能量小,绑缚简略。因而,可运用带并联电阻的开关(因为并联电阻可以使变压器的磁场能量的得以开释),或用防护大气过电压的避雷器来绑缚。为此意图而装设的避雷器,冬天不宜退上班作。(2)将被堵截空载变压器带有一段电缆或架空线,这就等于加大了开关中流过的电容电流,会使变压器的特性阻抗减小,故在截流值必守时,过电压将下降。

3.电弧接地过电压

在中星点不接地体系中,当发作一相接地缺点时,常呈现电弧,因为体系中存在线路电容和电压互感器电感,及有或许致使线路某一有些的振动,当电流经振动点或工频零点时,电弧或许暂时暂停,往后当事端相上电压添加后,电弧则或许重燃,这种时断时续的、暂停和重燃替换进行的对地放电,将构成在正常相及事端相上呈现过电压,使体系内的绝缘单薄有些有或许遭受击穿放炮。单相接地缺点在体系中呈现的机遇较多,因而致使这种过电压的或许性是很大的,故应对其损害有满意的注重。98年前唐钢的60%电气放炮事端都是由一相接地缺点致使的。

绑缚过电压办法:(1)为消除电弧接地过电压,可以将中性点直接接地。这么,电荷可以经过接地址放掉,然后消除这种过电压。在发作单相接地缺点时,构成很大的单相短路电流,是回路跳闸,切除缺点后再康复供电。如今110kv以上电网大都选用中性点直接接地的作业办法。在选用了中性点直接接地的电网中,各种办法的操作过电压均比中性点绝缘的电网低。但如在电压较低,电网中选用中性点直接接地的作业办法时,则会致使事端再三、操作次数多,故选用中性点绝缘用行办法,当电容电流跨过5A时,电弧不易暂停,易选用中性点经消弧线圈接地的用行办法。(2)选用消弧线圈消除电弧接地过电压。消弧线圈是一个具有铁心的可调电感线圈,装设在变压器或发电机的中性点,当发作单相接地缺点时,可构成一个与接地电容电流巨细挨近持平而方向相反的电感电流,这个滞后电压90的电感电流与超前电压90的电容电流彼此赔偿,终究使流经接地处的电流变得很小致使等于零,下降缺点相上的康来电压,削减重燃电弧的或许性,然后消除了接地处的电弧以及由它所发作的损害。唐钢在1998年将变电站都设备了消弧线圈,用于消除电弧接地过电压,效果较好,使唐钢每年的接地电气放炮事端下降到10%摆布。

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