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      真空斷路器的過電壓及其防護

      發表日期:2013-04-13 09:41:47   來源:本站   被閱讀[]次

      真空斷路器是中壓電氣設備中最具發展前途的電器之一,因其體積小、重量輕、可靠性高、維修簡單等優點,受到了電力部門的普遍歡迎,是目前最現代化的電力斷路器之一。我市電力系統10kV斷路器已全部更換成真空斷路器。

      真空斷路器的過電壓問題在一定程度上影響了其發展速度,因此結合生產實際,研究和探討過電壓產生的原因,并采取一定的防護措施是非常必要的。

      1 過電壓產生的類型 1.1 截流過電壓
      真空斷路器在開斷交流小電流時,由于滅弧室本身的原因,當電流從峰值下降未到達自然零點時,電弧熄滅,電流被突然中斷,電感負載上的剩余電磁能量就會產生過電壓,我們稱之為截流過電壓。截流過電壓并非真空斷路器所獨有,其它介質的斷路器都有發生,只不過真空斷路器更容易發生,尤其是在開斷小電感電流時,截流值及其過電流倍數會更高,可能會對電力系統,尤其是高壓電器帶來危害。

      1.2 多次重燃過電壓真空斷路器在開斷較大的感性電流(如電動機啟動電流等)時,即使截流過電壓不成問題,也常常發生過電壓危害,擊穿電機匝間絕緣,這主要是由于真空斷路器多次重燃產生的過電壓引起的,稱之為多次重燃過電壓。要發生多次重燃過電壓必須具備許多條件,因此發生的概率很小,但是一旦發生,其危害卻不可低估,因此應采取必要的防范措施。

      1.3 容載過電壓
      真空斷路器在開斷容性負載方面比其它類型的斷路器有較好性能,但是在投切電力電容器組時,由于真空斷路器間隙弧后介質恢復強度不夠穩定和直流耐壓水平降低,可能發生擊穿,從而出現過電壓。

      2 防范措施
      真空斷路器在使用過程中發生的過電壓,給電力設備的絕緣帶來危害,因此應根據過電壓的類型采取相應的措施,以減少過電壓的產生和降低過電壓的數值,除真空斷路器制造工藝方面的問題外,可以加裝保護裝置以改變負載參數,從而達到目的。 2.1 電容保護在電感負載端上并聯電容器,可以有效的降低負載阻抗,從而降低截流過電壓的幅值,還能減緩過電壓的前沿陡度,這不僅能保護感性負載,免遭截流過電壓的損害,還能減輕多次重燃過電壓對電動機絕緣的危害。真空斷路器與變壓器或電動機之間用電纜連接,由于電纜具有較大的分布電容,其作用等同于并聯電容,效果很好。 2.2 阻容保護把電阻R與電容C串聯作為保護元件并聯在負載進線端構成RC過電壓抑制器。電容器既可以減緩過電壓的上升陡度,又可以降低負載的波阻抗,因而降低截流過電壓。電阻的作用是:當發生截流時,它的存在增加了高頻放電電路的衰減系數,可減少重燃次數和降低多次重燃過電壓,甚至可以有效的防止其發生。用RC抑制器來保護電動機等負載,效果最好。

      2.3 非線性電阻保護
      (1)采用普通避雷器與電容器并聯,普通避雷器能限制過電壓幅值,用電容器來減緩過電壓上升陡度。 (2)采用金屬氧化物避雷器,它采用ZnO壓敏電阻,是無滅弧間隙的避雷器,具有半導體晶體管穩定的特性。在正常工作電壓下阻值很大,電流很小,當電壓增高至某一值后,阻值下降,呈現穩定特性。應當注意的是,采用金屬氧化物避雷器作過電壓保護,其型號要與系統電壓相符,和電感負載或電容器組容量應匹配恰當。

      2.4 電感保護在真空斷路器與電動機供電電纜之間串聯電抗線圈(或飽和電抗器)與電阻并聯組成的LR過電壓抑制器,從而抑制過電壓的上升陡度和峰值。


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