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高压断路器对小电流的合分及操作过电压

【摘要】:电力系统中的电容负荷和电感负荷均为储能元件而且在使用中都是常见的,当断路器分合这些负荷使其工作状态发生变化时,会产生数倍于电源电压的操作过电压。操作过电压的研究是与电力系统的发展密切相联的。操作过电压是决定电力系统绝缘水平依据之一。分析断路器在开断和关合电感性及电容性负荷中的操作过电压,对于过电压的防护和限制以及提高断路器的开断性能都有重要意义。

电力系统中电气设备的绝缘问题是需要着重考虑、不可忽视的。但是随着绝缘技术的不断进步,对于几十千伏以下运行的电压,绝缘技术几乎已不成问题。这些都是因为绝缘结构的优化设计,新型绝缘材料的开发研制而取得的成果。但是对110kV以上的电压等级来讲,绝缘问题依然是一个重要的研究课题。

电力系统中的电容负荷和电感负荷均为储能元件而且在使用中都是常见的,当断路器分合这些负荷使其工作状态发生变化时,会产生数倍于电源电压的操作过电压。电力系统中由于开关动作所产生的常见操作过电压有:开断电感性负载(空载变压器电抗器电动机等)过电压;开断电容性负载(空载线路、电容器组等)过电压;空载线路合闸(包括重合闸)过电压等。

操作过电压的研究是与电力系统的发展密切相联的。随着线路长度和传输容量的增加,电网额定电压提高,系统中性点直接接地,开断空载变压器和开断空载线路过电压就显得突出了。近来,随着超高压远距离输电线路的建立,空载长线的电容效应会引起很大的工频电压升高,在这基础上出现幅值很高的合闸(重合闸)过电压。

操作过电压的幅值和波形与电网结构及其参数、断路器性能、系统接线、运行操作方式及限压设备的性能等因素有关,具有随机性,因而操作过电压的理论分析和计算十分困难。对其定量的研究大都依靠系统实测,或暂态网络分析仪(TMA)、计算机的计算等。

操作过电压是决定电力系统绝缘水平依据之一。分析断路器在开断和关合电感性及电容性负荷中的操作过电压,对于过电压的防护和限制以及提高断路器的开断性能都有重要意义。这也是发展特高压技术的重要研究课题之一。