如第二章已经叙述的，断路器刚开断，瞬态恢复电压的高频振荡消失以后，触头两端所出现的电源频率决定的电压即为工频恢复电压。对于第二、三两节分析讨论的结果可将开断各种故障时的工频恢复电压列于表3-3中。一般来说，三相短路时短路电流最大，工频恢复电压也最高，因此考核断路器开断性能时采用三相短路故障的参数情况。......
2023-07-02
重要因素影响恢复电压
【摘要】：第二章已经说明影响瞬态恢复电压的主要因素有：工频恢复电压的幅值，线路中的电感、电容和电阻的大小以及它们的分布情况，线路长度，开断时的电弧特性等。从瞬态恢复电压来看，电气设备特别是变压器的固有频率是确定开断10%～30%额定开断电流时的瞬态恢复电压的重要因素。
第二章已经说明影响瞬态恢复电压的主要因素有：工频恢复电压的幅值，线路中的电感、电容和电阻的大小以及它们的分布情况，线路长度，开断时的电弧特性等。
1.电压等级、短路容量、设备与线路的影响
110kV以下的系统，主要是用于变电所供电的系统，因此，线路长度较短，主要受主变压器电感的影响，其瞬态恢复电压大多成为单一频率衰减波形。但在110kV以上系统特别是在短路电流大的系统中，因受到线路的影响，通常用四参数法表示其波形，见第二章。在用两参数及时延线的方法表示瞬态恢复电压时，瞬态恢复电压的上升率为UC/t3，如图2-5所示，UC决定于断路器的额定电压，t3与固有振荡频率f0有关。因此，当断路器额定电压一定时，瞬态恢复电压的上升率与固有振荡频率f0成正比。
影响固有振荡频率f0主要有系统结构，断路器位置，故障种类以及设备参数（如发电机、变压器等）的电感及电容值等。
从瞬态恢复电压来看，电气设备特别是变压器的固有频率是确定开断10%～30%额定开断电流时的瞬态恢复电压的重要因素。
变压器每相对地电容值见表3-4，额定电压较高的变压器，由于绝缘距离大，对地电容CT小；当变压器额定电压一定时，容量大的变压器对地电容大。
表3-4 变压器每相的对地电容CT
变压器短路时的电感值LT可由下式计算：
式中 x%——短路电抗百分比；
Pn——变压器的额定容量（kVA）；
Ps——变压器的短路容量（MVA）；
Un——变压器的额定电压（kV）；
f——电源频率（Hz）。
变压器的LT确定后即可求得变压器的固有振荡频率f0，即
图3-25给出了变压器在不同额定电压和开断容量下的固有振荡频率。从图上曲线可知，由于线圈电压高，漏电感越大，从而固有频率越低。
图3-25 变压器的固有振荡频率f0
对于发电机来说，水轮发电机较汽轮发电机的极数多，对地电容更大，固有振荡频率f0比汽轮机低，如图3-26所示。
其他电器设备的每相对地电容值见表3-5。输电线路的参数见表3-6。
由上面给出的电感与电容值可知，当变压器的额定电压增高时，电感值增加很快，而电容值的减小不多；额定电压越高的电网中，输电线路越长，电感及对地电容值也越大。因此，在电压等级较高的系统中工作的断路器，恢复电压固有振荡频率f0可规定得稍低些。
图3-26 发电机的固有振荡频率
1—汽轮发电机 2—水轮发电机
表3-5 电器设备的每相对地电容值/pF
固有振荡频率f0还与断路器短路容量有关。电力系统中，短路容量大的变电站，输电线的数量较多。当某一条输电线路发生短路故障时，其他输电线路的对地电容会使故障线路的恢复电压固有振荡频率有所降低。
表3-6 线路参数
根据以上分析结果可知，影响断路器恢复电压固有振荡频率的主要原因，一是电网的额定电压U，U愈高，f0愈低；二是断路器所在处的短路容量，输电线多，短路容量大的变电站，由于输电线电容的影响，f0较低；反之，短路容量小的变电站，f0会高些。
2.电弧特性的影响
在理想的开断电器中，在电弧燃烧时弧隙电阻等于零，而在电弧熄灭后，弧隙电阻就立刻等于无限大。在这种情况下，开断电弧对电压恢复过程也就没有影响。但实际上，电弧燃烧时，总是存在相当大小的电弧电压，而在电流过零电弧熄灭时，弧隙还是个有一定电导的导体。因此，开断电弧对电压恢复过程是有影响的，主要在三个方面：电弧电压；开断电器使被开断电流强迫过零；弧隙剩余电导。
关于电弧电压的影响，它使电流与电压间的相位角减小，使工频恢复电压降低（但在恢复电压的幅值中应加上熄弧电压），并使正弦形的电流波形发生畸变，从而影响恢复电压的波形。
在开关电器使电流强迫过零时，恢复电压的幅值就不像电流理想过零时不超过2倍工频恢复电压，而是超过几倍的过电压。这将第四章第一、二节中详细讨论。
在电流过零电弧熄灭时，弧隙还有一定的电导，称为剩余电导（或其倒数称为剩余电阻）。在恢复电压的影响下，弧隙中有电流通过，这一电流叫做剩余电流。剩余电流等于恢复电压与剩余电导的乘积，通常用两个参数系表示剩余电流的特征，即剩余电流最大幅值和剩余电流的持续时间。持续时间是指从电弧熄灭瞬间到剩余电流的最后一次等于其最大值10%一瞬间的时间间隔。
由于存在着剩余电导，间隙中的电压恢复过程和间隙介质强度恢复过程是彼此有关系的。弧隙剩余电导起着弧隙并联电阻的作用，即对电压恢复过程起阻尼作用，而恢复电压决定了弧隙剩余电流，由此影响到间隙介质强度的恢复。能量平衡理论也是从弧隙电导出发的，理论指出从电流下降开始，电导逐渐减小，而在电流过零时达到某一数值。电流过零后立刻通过间隙，并将能量输入间隙中，输入的能量与线路参数及间隙本身的剩余电导有关。由于存在剩余电流，电弧间隙的重燃可以是热击穿。
由于开关电器灭弧装置作用原理不同，剩余电流有不同的数值和特性。一般来说，压缩空气断路器的剩余电流很小，少油断路器次之，自吹多油断路器和磁吹断路器的较大。剩余电流愈大，即剩余电导愈大，对恢复电压的阻尼作用也就愈大。弧隙电导是时刻变化着的，在研究时可以假定，在很短时间间隔内剩余电导是不变的，这样可求得恢复电压的衰减指数，即
式中 Ga——弧隙剩余电导（S）。
有关现代高压电器技术的文章
- 详细阅读
-
瞬态恢复电压及其计算方法详细阅读
本节将讨论单相单频回路，双频回路及三相电路开断的瞬态恢复电压。在绝大多数实际回路中，当断路器开断时，瞬态电压分别出现在断路器的两侧，瞬态恢复电压应是两个瞬态电压之和。在这些情况下，加到断路器两端的便是一个双频恢复电压瞬变过程，是电源侧和线路侧瞬态恢复电压的矢量差。通常只计算首开相的瞬态恢复电压。也可以在电网中进行实测，得出有关的瞬态恢复电压波形，但试验复杂，牵涉的问题很多，因而也很难进行。......
2023-07-02
-
瞬态与工频恢复电压的比较分析详细阅读
电压恢复过程中，首先出现在弧隙间的是具有瞬态特性的电压，称为瞬态恢复电压utr。瞬态恢复电压与工频恢复电压统称恢复电压。在断路器标准中规定的瞬态恢复电压都是指的电网固有瞬态恢复电压。我国标准规定，出线端短路时的预期瞬态恢复电压，是断路器在出线端短路的条件下，所应能开断的回路的瞬态恢复电压极限值。首开极触头间的工频恢复电压与系统相电压幅值之比称为首开极系数。......
2023-07-02
-
允许的电压偏移及其影响详细阅读
电压过大地偏离额定值将对用户产生不良的影响。电压偏高时，照明设备的寿命将要缩短。电压偏移过大，除了影响用户的正常工作外，对电力系统本身也有不利影响。目前，我国规定的在正常运行情况下供电电压的允许偏移如下：35kV及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的10%；10kV及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的±7%；220V单相供电电压允许的偏移为额定电压的＋7%和－10%。......
2023-06-15
-
领导影响力及其重要因素详细阅读
在人际交往、团体与组织行为中，绝大多数人都具有影响和改变他人心理和行为的能力。从影响力来看，资历因素是领导者的任职历史与经历因素，属于强制性的权力影响力范畴。这些知识是使领导者的影响力富有科学性并取得员工信任的重要因素。不仅如此，即便像体育、音乐、绘画等知识，也有助于领导者的人际交往，有助于影响力的增强。......
2023-07-30
-
企业选址：影响创业成功的重要因素详细阅读
企业选址是关系到小企业成败的至关重要的因素，也是创业初期涉及到的几个问题之一。多数情况下，创业者都是就近寻找空闲的地方作为企业地点。（一）企业选址的一般因素1.经济因素在决定把一个小企业开在哪个地区时，主要考虑地区经济方面的情况。（二）创业选址的程序1.把你认为“必要”的条件列出来。计算每个地点每天各时段通过的人流、车流情况，以便推算潜在消费者数量。......
2023-09-18
- 详细阅读
-
研究静态电压稳定性对风电并网的影响详细阅读
因为电压稳定与无功功率的强相关性，所以风电场引起的电压稳定性降低或电压崩溃现象在本质上与常规电力系统电压失稳的机理是一致的。稳态情况下，风电并网的一个显著特点就是引起接入点的稳态电压上升。也就是说，风电并网对电网静态电压稳定性的影响可以是正面的也可以是负面的，它跟风力发电机的运行点密切相关。......
2023-06-23
相关推荐