基礎(chǔ)知識(shí):限制過(guò)電壓的三種有效措施
1.提高斷路器滅弧性能
因?yàn)榍谐蛰d線路過(guò)電壓的主要原因是斷路器開(kāi)斷后觸頭間電弧的重燃,,因此限制這種過(guò)電壓的zui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(lái),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(gè)觸頭,,主觸頭K1并聯(lián)一個(gè)電阻R,K2是輔助觸頭,。斷路器的動(dòng)作分為兩步進(jìn)行,。分閘時(shí)先斷開(kāi)主觸頭K1,,線路仍通過(guò)R與電源相連,線路上的殘余電荷可通過(guò)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(huì)發(fā)生電弧的重燃,。在經(jīng)過(guò)1.5~2個(gè)工頻周期后,,輔助觸頭K2斷開(kāi),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(guò)電壓也顯著降低,,實(shí)際值只有2.28倍左右,。從K1斷開(kāi)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(duì)一般開(kāi)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(guó)在幾十條110~220kV線路上進(jìn)行了實(shí)測(cè),,結(jié)果表明,切除空載線路過(guò)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(guò)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(guò)電壓的概率為0.73%;使用油斷路器時(shí)的zui大過(guò)電壓為2.8倍,;使用中值和低值并聯(lián)電阻時(shí),,過(guò)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(guò)電壓一般不超過(guò)3.5倍,。
電工委員會(huì)對(duì)7個(gè)國(guó)家100kV以上電網(wǎng)操作過(guò)電壓(包括合閘)的統(tǒng)計(jì)表明,超過(guò)2.63倍的過(guò)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(guò)電壓低于線路絕緣水平,所以我國(guó)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(cè)到的zui大過(guò)電壓只有1.19倍,,而合閘過(guò)電壓卻達(dá)到2.03倍,。這些情況說(shuō)明,在超高壓電網(wǎng)中,,切除空載線路過(guò)電壓已被限制,,合閘過(guò)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,。
限制過(guò)電壓的三種有效措施