真空断路器的过电压及其防护.doc

真空断路器的过电压及其防护真空断路器是中压电气设备中最具发展前途的电器之一，因其体积小、重量轻、可靠性高、维修简单等优点，受到了电力部门的普遍欢迎，是目前最现代化的电力断路器之一。我市电力系统10kV断路器已全部更换成真空断路器。真空断路器的过电压问题在一定程度上影响了其发展速度，因此结合生产实际，研究和探讨过电压产生的原因，并采取一定的防护措施是非常必要的。1过电压产生的类型1.1截流过电压真空断路器在开断交流小电流时，由于灭弧室本身的原因，当电流从峰值下降未到达自然零点时，电弧熄灭，电流被突然中断，电感负载上的剩余电磁能量就会产生过电压，我们称之为截流过电压。截流过电压并非真空断路器所独有，其它介质的断路器都有发生，只不过真空断路器更容易发生，尤其是在开断小电感电流时，截流值及其过电流倍数会更高，可能会对电力系统，尤其是高压电器带来危害。1.2多次重燃过电压真空断路器在开断较大的感性电流(如电动机启动电流等)时，即使截流过电压不成问题，也常常发生过电压危害，击穿电机匝间绝缘，这主要是由于真空断路器多次重燃产生的过电压引起的，称之为多次重燃过电压。要发生多次重燃过电压必须具备许多条件，因此发生的概率很小，但是一旦发生，其危害却不可低估，因此应采取必要的防范措施。1.3容载过电压真空断路器在开断容性负载方面比其它类型的断路器有较好性能，但是在投切电力电容器组时，由于真空断路器间隙弧后介质恢复强度不够稳定和直流耐压水平降低，可能发生击穿，从而出现过电压。2防范措施真空断路器在使用过程中发生的过电压，给电力设备的绝缘带来危害，因此应根据过电压的类型采取相应的措施，以减少过电压的产生和降低过电压的数值，除真空断路器制造工艺方面的问题外，可以加装保护装置以改变负载参数，从而达到目的。2.1电容保护在电感负载端上并联电容器，可以有效的降低负载阻抗，从而降低截流过电压的幅值，还能减缓过电压的前沿陡度，这不仅能保护感性负载，免遭截流过电压的损害，还能减轻多次重燃过电压对电动机绝缘的危害。真空断路器与变压器或电动机之间用电缆连接，由于电缆具有较大的分布电容，其作用等同于并联电容，效果很好。2.2阻容保护把电阻R与电容C串联作为保护元件并联在负载进线端构成RC过电压抑制器。电容器既可以减缓过电压的上升陡度，又可以降低负载的波阻抗，因而降低截流过电压。电阻的作用是：当发生截流时，它的存在增加了高频放电电路的衰减系数，可减少重燃次数和降低多次重燃过电压，甚至可以有效的防止其发生。用RC抑制器来保护电动机等负载，效果最好。2.3非线性电阻保护(1)采用普通避雷器与电容器并联，普通避雷器能限制过电压幅值，用电容器来减缓过电压上升陡度。(2)采用金属氧化物避雷器，它采用ZnO压敏电阻，是无灭弧间隙的避雷器，具有半导体晶体管稳定的特性。在正常工作电压下阻值很大，电流很小，当电压增高至某一值后，阻值下降，呈现稳定特性。应当注意的是，采用金属氧化物避雷器作过电压保护，其型号要与系统电压相符，和电感负载或电容器组容量应匹配恰当。2.4电感保护在真空断路器与电动机供电电缆之间串联电抗线圈(或饱和电抗器)与电阻并联组成的LR过电压抑制器，从而抑制过电压的上升陡度和峰值。第 3 页 共 3 页