高低压配电柜厂家联系电话
全国咨询热线:

136-7475-1333

您的当前位置:主页 > 配电柜入门 >

开断中压配电网交流电流时的截流过电压如何限制

2019-05-09 14:17  文章来源:未知浏览次数:
 
    1.截流过电压
    真空断路器开断交流电流时,由于其灭弧能力极强,在电流尚未到达自然零点时,电弧熄灭,电流被迫截断,这就是截流现象。由于电流被截断,电感负荷上剩余的磁场能就会转化为电场能,引起截流过电压,对系统和设备的绝缘产生有害影响。
    真空断路器的截流水平主要决定于断路器触头电极所用的材料。目前,各国广泛采用的CuCr触头材料的截流水平约为5A。
    真空断路器的截流水平决定了截流过电压的大小。另外,真空断路器所开合负荷的特性和连接电缆的长度对于截流过电压也有很大的影响。
    负荷程度越低,负荷就越呈感性的特征,因而在电流截断时刻储存在电感上的能量就越大,截流过电压就越高。当然,若负荷低到开断电流的峰值小于断路器的截流水平,则截流过电压又可能有所降低。
    电缆越长,电容就越大,因而过电压就低。当电缆长度超过一定值时,就可以将截流过电压限制在系统允许值(4倍最大相压值)以下。大量计算表明,只要电缆长度超过1000m(总对地电容约0.3μF),则开断配电变压器的各类负荷均不会产生超过设备和系统允许的过电压水平。
    2.限制方法
    a采用较长的连接电缆。如前所述,采用较长的连接电缆可以起到抑制截流过电压的作用。
    b在负荷侧相对地加装并联电容器。并联电容值越大,降低截流过电压的效果就越明显。一般来说,相对地并联0.1 - 0.3μF的电容器就可以将截流过电压限制到允许的水平以下。
    c负荷侧相对地加装金属氧化物避雷器(MOA)
MOA对截流过电压的限制效果对照表
负荷程度 过电压倍数 MOA动作电流(A)
无MOA 加MOA
满载 8.4 3.5 4.3
中载 11.9 3.5 5.1
轻载 8.21 3.4 1.7
    加装MOA是限制真空断路器截流过电压的有效方法。表中给出了MOA对截流过电压的限制效果(配电变容量为100kVA,电缆长40m。表中过电压倍数指过电压对于最大相电压幅值的倍数;满载指100 %额定电流,功率因数0.85;中载指50%额定电流,功率因数0.5;轻载指20 %额定电流,功率因数0.20    由表可见,MOA对于限制真空断路器的截流过电压是相当有效的,同时MOA吸收的能量也很小,不会对MOA的热稳定性构成任何威肋、。因此,在实际考虑采用何种方法限制真空断路器的截流过电压时,应优先考虑采用MOA。
    3.考虑复燃情况下的截流过电压
    上述截流过电压是没有考虑真空断路器复燃影响的。如果在触头刚分离不久就发生截流现象,截流产生的过电压作用在真空断路器的触头上,由于此时触头间距很小,因而容易被击穿,即发生复燃。复燃时在负荷侧和电源侧发生高频振荡过程,在间隙中将流过较大的高频电流。高频电流过零熄弧后,如果负荷上贮存的能量足够大,它又转化为过电压,使触头间隙再次击穿。如此反复多次,直到触头间的介质恢复强度己足够高,产生的过电压不能再使间隙击穿为止,电路最终被开断。因此,决定此种情况的过电压特性将不再完全是由截流值,而是还包括了真空间隙的的介质恢复强度特性。一般来说,由于复燃的作用使得贮存在负荷电感上的能量有一部分回到电源侧,从而使得截流过电压有所降低。
    应该指出,复燃虽可使截流过电压的幅值有所降低,但是在真空断路器复燃的过程中将产生高频振荡,导致产生高频过电压。复燃产生的高频过电压频率在电缆长度较短时是很高的,这样的高频过电压即使其幅值不大,对变压器的纵绝缘还是有危害的。因此对于绝缘比较薄弱的变压器(譬如运行时间己很长的变压器、干式绝缘变压器等)需要限制复燃过电压的频率。
    计算分析表明,加长连接电缆的长度可以有效地降低复燃过程电压的频率。在负荷侧并联电容器的效果与延长电缆长度是一样的,它将减缓过电压的前沿陡度。因此,对于绝缘比较薄弱的变压器,在连接电缆较短时,应在变压器的高压端并联电容来降低复燃过电压的频率,典型的数值为0.1一0.2μF。
    MOA对于限制截流过电压的幅值是很有效的,但起不到限制复燃时过电压频率的作用。