电气系统内部过电压的分析及措施
摘要:笔者经过翻阅大量资料,结合自身工作经验,对电气系统操作过电压产生的机理、危害性及防范措施有了深入的了解。
关键词:
近十几年来,特别是在农村配电网中真空断路器被大量采用。真空断路器的优点是:运行安全可靠,极大地减轻了维护工作量,调试简单,检修周期长,资源浪费少,不污染环境,重量轻,外形体积小。
某公司曾经发生过两起电力设备事故:2007年6月二台配变,2#1600 kVA变压器,因事故跳闸,高压侧B相烧断,高压线圈烧毁变形移位,对地短路放电,严重损坏。2007年9月5# 180kVA变压器,因事故跳闸,高压侧线圈烧毁变形移位,固定角铁有放电烧伤痕迹,穿心螺丝烧断。这两次事故,保护继电器动作,断路器都成功跳闸,而被保护的设备却烧毁得特别严重。就其原因分析判定为主要是操作内部过电压引起。
操作过电压可归纳为:截流过电压、重燃过电压、三相同时截流过电压三种类型。
1 真空断路器操作过电压的分析
1.1截流过电压
图1和图2是在真空断路器断开负荷电流时,产生操作过电压的实际图形。其特点是操作过电压幅度很高(一般是2.5—4倍),频率很高(一般是1000—10000Hz)。截流过电压是由于流过弧隙的电流突然被截断而产生的,由于运行状态的突然改变,电流突然终断,电磁场能不能马上被中断,磁场能产生一种反电势作用于回路,对回路的线圈和电缆的杂散电容进行充电,电场能与磁场能的交互转换,一般情况下, 电路两端的电压和通过电路的电流是不同相的,但如果感抗XL和容抗XC相等,即XL=XC电路中的电压和电流同相位,在R,L,C串联电路中产生谐振。由于XL=XC所以
,
总阻抗为最小值,电流在谐振时达到最大值,在电感线圈上和杂散电容上可能出现比额定电压高得多的电压,有文献资料介绍可达到7~8倍。当然这种振荡也不会无休止的进行下去,电路里的电阻会以发热的形式把能量消耗掉,进入冷态。
电气系统内部过电压的分析及措施
摘要:笔者经过翻阅大量资料,结合自身工作经验,对电气系统操作过电压产生的机理、危害性及防范措施有了深入的了解。
关键词:
近十几年来,特别是在农村配电网中真空断路器被大量采用。真空断路器的优点是:运行安全可靠,极大地减轻了维护工作量,调试简单,检修周期长,资源浪费少,不污染环境,重量轻,外形体积小。
某公司曾经发生过两起电力设备事故:2007年6月二台配变,2#1600 kVA变压器,因事故跳闸,高压侧B相烧断,高压线圈烧毁变形移位,对地短路放电,严重损坏。2007年9月5# 180kVA变压器,因事故跳闸,高压侧线圈烧毁变形移位,固定角铁有放电烧伤痕迹,穿心螺丝烧断。这两次事故,保护继电器动作,断路器都成功跳闸,而被保护的设备却烧毁得特别严重。就其原因分析判定为主要是操作内部过电压引起。
操作过电压可归纳为:截流过电压、重燃过电压、三相同时截流过电压三种类型。
1 真空断路器操作过电压的分析
1.1截流过电压
图1和图2是在真空断路器断开负荷电流时,产生操作过电压的实际图形。其特点是操作过电压幅度很高(一般是2.5—4倍),频率很高(一般是1000—10000Hz)。截流过电压是由于流过弧隙的电流突然被截断而产生的,由于运行状态的突然改变,电流突然终断,电磁场能不能马上被中断,磁场能产生一种反电势作用于回路,对回路的线圈和电缆的杂散电容进行充电,电场能与磁场能的交互转换,一般情况下, 电路两端的电压和通过电路的电流是不同相的,但如果感抗XL和容抗XC相等,即XL=XC电路中的电压和电流同相位,在R,L,C串联电路中产生谐振。由于XL=XC所以
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总阻抗为最小值,电流在谐振时达到最大值,在电感线圈上和杂散电容上可能出现比额定电压高得多的电压,有文献资料介绍可达到7~8倍。当然这种振荡也不会无休止的进行下去,电路里的电阻会以发热的形式把能量消耗掉,进入冷态。