高电压技术第七章.pptVIP

第一节 切断空载线路过电压 小 结 在切断100A以上的交流电流时，开关触头间的电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时，电弧往往提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断（截流现象）。 电容 上出现的最大电压 影响切除空载变压器过电压的因素主要有：断路器性能和变压器特性。 第四节 断续电弧接地过电压 发展过程 防护措施 中性点不接地电网中的单相接地电流(电容电流)较大，接地点电弧将不能自熄，而以断续电弧的形式存在，就会产生另一种严重的操作过电压——断续电弧接地过电压 一、发展过程 这种过电压的发展过程和幅值大小都与熄弧的时间有关。存在两种熄弧时间： 电弧在过渡过程中的高频振荡电流过零时即可熄灭 电弧要等到工频电流过零时才能熄灭 下面以工频电流过零时熄弧的情况来说明这种过电压的发展机理： 作如下简化：1）略去线间电容的影响；2）设各相导线的对地电容均相等，即C1=C2=C3=C。就可得如图9-12(a)所示的等值电路。 设接地故障发生于A相，而且是正当 经过正幅值 时发生，这样A相导线的电位立即变为零，中性点电位 由零升至相电压，即 ，B、C两相的对地电压都升高到线电压 、 。 流过C2和C3的电流 和 分别较 和 超前90o，其幅值为 因为 与 在相位上相差60o，所以故障点的电流幅值为 —电网的额定电压 —线路总长度 C —每相导线的对地电容 —单位长度的对地电容 由此可知:1)流过故障点的电流是线路对地电容所引起的电容电流 2）故障电流的大小与电网额定电压和线路总长度成正比 如以uA，uB，uC代表三相电源电压；以u1，u2，u3代表三相导线的对地电压，即C1、C2、C3上的电压，则通过分析可得如下图所示的过电压发展过程。 按工频电流过零时熄弧的理论所作的分析结论是：1）两健全相的最大过电压倍数为3.5；2）故障相上不存在振荡过程，最大过电压倍数等于2.0。 长期以来大量试验研究表明：故障点电弧在工频电流过零时和高频电流过零时熄灭都是可能的。一般来说，发生在大气中的开放性电弧往往要到工频电流过零时才能熄灭；而在强烈去电离的条件下，电弧往往在高频电流过零时就能熄灭。 电弧的燃烧和熄灭会受到发弧部位的周围媒质和大气条件等的影响，具有很强的随机性质，因而它所引起的过电压值具有统计性质。 二、防护措施 对付这种过电压，最根本的防护办法就是不让断续电弧出现，可以通过改变中性点接地方式来实现。 (一)采用中性点有效接地方式 这时单相接地将造成很大的单相短路电流，断路器将立即跳闸，切断故障，经过一段短时间歇让故障点电弧熄灭后再自动重合。如能成功，可立即恢复送电；如不能成功，断路器将再次跳闸，不会出现断续电弧现象。 (二)采用中性点经消弧线圈接地方式 采用中性点有效接地方式虽然能解决断续电弧问题，但每次发生单相接地故障都会引起断路器跳闸，大大降低了供电可靠性。当单相接地流过故障点的电容电流不大时，不能维持断续电弧长期存在，因而可采用中性点不接地的方式；当电网的电容电流 达到一定数值时，单相接地点的电弧将难以自熄，需要装设消弧线圈来加以补偿，方能避免断续电弧的出现。 关于消弧线圈的应用场合，我国标准有如下规定： （1）对于35kV和66kV系统，如单相接地电容电流 不超过10A时，中性点可采用不接地方式；如 超过上述容许值时（10A），应采用经消弧线圈接地方式； （2）对于不直接与发电机连接的3～10kV系统， 的容许值如下： 由钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成者：10A 由非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成者：3kV、6kV－30A；10kV－20A 由电缆线路构成者：30A （3）对于与发电机直接连接的3～20kV系统，如 不超过表9-2所示容许值，其中性点可采用不接地方式；如超过容许值，应采用经消弧线圈接地方式。 消弧线圈是一只具有分段铁心、电感可调的电抗器，接在电网中性点与大地之间。 全补偿时的电感值为 消弧线圈的运行主要就是调谐值的整定。在选择消弧线圈的调谐值（即L值）时，应满足下述两方面的基本要求： （1）单相接地时流过故障点的残流应符合能可靠地自动消弧的要求； （2）在电网正常运行和发生故障时，中性点位移电压 都不可升高到危及绝缘的程度。 实际上，这两个要求是互相矛盾的，因而我们只能采取折衷的方案来同时满足两方面要求。 小 结 一般来说，发生在大气中的开放性电弧往往要到工频电流过零时才能熄灭；而在强烈去电离的条件下，电弧往往在高频电流过零时就能熄灭。 电