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真空断路器截流过电压的解决措施
来源:365bet   时间:2017-9-22 8:10:23   点击:1521
真空断路器在我国供电系统中的应用始于1978年,其重量轻,结构简单,使用寿命长等优点很快被电力部门运行、检修和技术人员认可。早期国内生产的高压真空断路器质量不够稳定,操作过程中载流过电压偏高,个别真空灭弧室还存在有漏气现象。当真空断路器开断小电感电流时,引起操作过电压,称为截流过电压,对线路和电气设备的绝缘造成危害,那么这些问题该如何进行解决呢?下面就来给大家详细的介绍下吧!
  1、截流过电压产生原理
  真空断路器开断小电感电流时的截流现象,主要是由于电弧电流较小时,阴极斑点提供的金属蒸气不够充分和稳定引起的。真空电弧由电极在分断瞬间受热引起金属蒸发而形成,电弧使电极表面出现一些斑点,这些斑点上的金属会不断熔化和蒸发来维持真空电弧。开断大电流时,金属蒸气充分蒸发,电弧比较稳定,在工频电流自然过零时熄弧。试验证实,开断几百至几千安的交流电流时,一般不会发生截流现象。
  2、现有过电压保护装置存在的不足
  (1)并联金属氧化物避雷器(MOA)。MOA结构简单,但是其保护作用仅仅是限制过电压的幅值,而不能限制过电压的波头陡度,在达到MOA动作门槛电压前不能减轻过电压对变压器纵绝缘的作用。35kV系统为中性点不接地系统,MOA必须承受单相接地弧光接地过电压的长期作用,时间可以是2h。因此使用MOA时必须提高其直流1mA参考电压,从而导致MOA残压升高,只能勉强与变压器的出厂直流耐压值配合,保护效果较差。
  (2)RC吸收装置。RC吸收装置原理的核心就是用来改变电路的工作状态,将振荡电路改为非振荡电路,从而抑制过电压。它可以降低截流过电压幅值的陡度,并对高频振荡进行阻尼,降低重燃的可能性。但是RC吸收装置中的电容增加了电网接地的总电容电流,可能会因此而装设补偿设备,使电网运行复杂化。另外,RC吸收装置参数的选择,尚没有明确的方法和标准,这是因为真空断路器开断电感性负荷时的过电压取决于很多实际因素,一但参数选择不当,轻易引起电阻烧毁和跳闸事故。而且RC吸收装置体积大、成本高,安装维护工作量也大。
  3、使用低截流值真空断路器抑制截流过电压的最佳方案
  ZW32型户外真空断路器采取了一系列措施来改进其性能,大大降低了截流值,不会产生操作过电压,因而不需要另外安装限压装置,既节省了投资,又提高了系统的工作可靠性。
  (1)采用新型低截流值触头材料。大量试验与实践证实,截流值主要取决于触头的金属材料。一般来说,触头材料的饱和蒸气压力越高,导热系数越小,截流值就越低,反之则越高。而技术上对真空断路器触头的要求是多方面的,既要求触头的截流值低,又要求断路器有很强的分断能力(分断大电流的能力),还要求在动、静触头分开时具有较高的绝缘强度,单一的金属材料很难满足要求。因此,常用多元合金或在多孔的高熔点金属(如钨、铬等)触头上浸渍低熔点合金(铜或铜合金)。这种触头的阴极斑点可喷发相对较多的金属蒸气,在满足其他性能的要求下可以尽量降低截流值。CuCr触头材料是目前应用最广最成功的触头材料,具有开断能力强,耐压水平高等优点,但其截流值较高。
  (2)最佳开距。触头开距增大会使蒸气粒子的扩散空间增大,有利于降低粒子密度和电弧温度,所以导致截流值增大,这一点已经为试验所证实。
  (3)极间磁场。研究表明,极间磁场较弱时,适当增加磁场会使截流值降低;而当极间磁场较强时,增加磁场反而会使截流值升高。因此,改进后的ZW32型户外真空断路器采用目前应用最广的纵向磁场电极,并改进了极间磁场分布,使其截流值最低。
  真空断路器优越的技术应用特性,得到了广大电力部门普遍认可,上述所涉及的有关问题,供实际工作中借鉴,以期充分利用,更好发挥真空断路器的技术优势,对提高我国农村电网整体装备水平是非常有益的。

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