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    真空斷路器的過電壓及其防護

    發布時間:2021年03月03日 瀏覽量: 【返回上一頁】

     在中壓電氣設備中,真空斷路器以其體積小、重量輕、可靠性高、維護方便等優點,受到廣大電力企業的青睞,也是目前最先進的斷路器之一。全市電網10kV斷路器已全部更換為真空斷路器。由于真空斷路器的過壓問題對其發展速度有一定的影響,所以結合生產實際,對過壓的原因進行研究,并采取相應的保護措施是十分必要的。

    一、過壓產生的類型

    1.1截流過電壓真空斷路器在打開交流小電流時,由于滅弧室本身的原因,當電流從峰值下降到不到自然零點時,電弧熄滅,電流突然中斷,感應負載上剩余的電磁能量產生過電壓,我們稱之為截流過電壓。切斷過電壓不是真空斷路器所特有的,其他介質斷路器也有切斷的情況,但真空斷路器比較容易切斷,特別是當小電感電流被切斷時,切斷值較高,其過電流倍數也較大,這會給電力系統特別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啟較大電流(如電動機起動電流等)時,往往會出現過電壓危害,即使截流過電壓不成問題,也會擊穿電機匝間絕緣,這主要是真空斷路器多次重燃所產生的過電壓所致,稱為多次重燃過電壓。多次重燃過電壓的發生,必須滿足很多條件,因而發生的概率很小,但一旦發生,其危害卻不可小視,所以應采取必要的預防措施。

    1.3與其他類型的斷路器相比,容載過電壓真空斷路器具有更好的開斷負荷性能,但在投切電力電容器組時,由于真空斷路器空隙弧線后介質恢復強度不夠穩定,以及直流耐壓水平降低,可能會出現過電壓現象。

    真空斷路器

    二、真空斷路器在使用過程中產生過電壓,對電力設備的絕緣造成危害,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,降低過電壓的數量,除真空斷路器制造工藝上存在的問題外,還可通過增加保護裝置來改變負載參數來達到目的。

    2.1電容保護電感負載端并聯電容,可有效降低負載阻抗,從而降低截流過電壓的幅度,還可減緩截流過電壓的前緣陡峭度,這不僅可保護感性負載,防止截流過電壓的破壞,而且可減輕電動機絕緣多次重燃的危險。采用電纜連接真空斷路器和變壓器或電動機,由于電纜的分布電容大,其作用相當于并聯電容,效果很好。

    2.2將電阻R與電容C串聯組成RC過電壓抑制器,作為負載進線端的保護元件并聯成組。它既能減緩過電壓上升的陡度,又能降低負載的波阻抗,從而降低截流過電壓。電阻器的作用是:當發生斷流時,它的存在使高頻放電電路的衰減系數增大,能減少重燃次數,降低多次重燃過電壓,甚至能有效地防止過電壓的發生。采用RC抑制器對電機等負載進行保護,效果最佳。

    2.3非線性電阻保護

    (1)采用普通避雷器與電容并聯,普通避雷器可以限制過電壓的幅度,而電容可以減緩過電壓的陡升。采用金屬氧化物避雷器,采用ZnO壓敏電阻,無消弧間隙,具有半導體晶體管穩定的特點,是一種新型的避雷器。當電壓升高到一定值時,系統的阻值很大,電流很小,阻值下降,并呈現出穩定的特性。必須指出的是,采用氧化鋁避雷器作過電壓保護,其型號應與系統電壓一致,電感負載或電容器組容量應適當匹配。

    2.4電感保護的LR過電壓抑制器是由真空斷路器與電動機供電電纜串聯的電抗線圈(或飽和電抗器)和電阻并聯構成的LR過電壓抑制器,以抑制過電壓的陡增和峰值。

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