高电压技术：12 操作过电压3

1、12.3 切除空载线路引起的过电压12.3.1 产生的物理过程 12.3.2 影响过电压的因素12.3.3 限制过电压的措施 12.3.1 产生的物理过程切除空载线路时引起的操作过电压幅值大、持续时间长，是按操作过电压选择绝缘水平的重要因素之一。设被切除的空载线路的长度为l，波阻抗为Z，电源容量足够大，工作相电压u的幅值为 。 切空线时电压沿线分布如图所示。 断路器与线路相连的触头保持此电压U0，而与电源相连的触头随电源电势仍按余弦曲线变化。经过工频半波后，电源电势变为U0，触头间的电压为2U0。如果触头间尚未拉开到足够距离，触头间介质的绝缘强度没有恢复，或恢复速度不够快，可能在2U0下使触头

2、间隙发生电弧重燃，进而发生振荡过程和过电压。Ucmax12U0-(-U0)=3U0 若高频电流过零时，电弧又熄灭，导线上残留电压为3U0。电源仍按余弦曲线变化。再经过半个工频周波，电源电势由U0变为-U0，这时触头间的电压为4U0，若再发生电弧重燃，可求得过电压Ucmax2=2(-U0)-3U0=-5U0 若电弧继续重燃下去，则可能出现7U0，-9U0的过电压。可见电弧的多次重燃是切断空载线路产生危险过电压的根本原因。过电压的能量是电源提供的。12.3.2 影响因素1)断路器的性能 断路器中电弧的重燃是产生过电压的根本原因。如果断路器触头分得很快，触头间绝缘强度的恢复速度大于触头间电压上升速度

3、，电弧就不会发生重燃，当然也就不会出现高的过电压。现在断路器已做到不重燃。2)中性点接地方式 中性点直接接地的三相线路自成独立回路，切除空载线路同单相线路一样。中性点非直接接地的线路，三相断路器分闸不同期造成瞬间不对称电路，中性点产生位移，过电压增高，比直接接地电网高出20左右。3)损耗 切除空载线路出现过电压后，线路上会产生强烈的电晕，电晕要消耗能量，相应地降低了过电压，此外计及电源及线路损耗也会使过电压降低。4)母线上的出线数，在断路器外侧是否接有电磁式电压互感器 母线上有很多出现时，相当于加大了母线的电容，电弧重燃后，线路上的残余电荷重新分配，改变了起始值，因而降低了过电压。此外，当线路

4、装有电磁式互感器时，将泄放线路上的残余电荷，从而降低了过电压。(1)采用不重燃断路器国内外制造实践已证明，制造不重燃断路器是完全可能的。我国220kV断路器在限制切除空载线路过电压方面的性能已大有改善，330kV，500kV断路器已基本做到电弧不重燃。 (2)加装并联分闸电阻 分闸电阻也叫并联电阻，在切除线路时，先打开主触头，此时电源通过分闸电阻仍和线路相连，线路上的残余电荷通过分闸电阻向电源释放。分闸电阻上的压降就是主触头间的电压。分闸电阻越小，主触头间的电压就越低，即不产生重燃。经过一段时间后，辅助触头打开，它的电压也较低，不会发生重燃即使重燃，分闸电阻对其振荡过程产生阻尼，使过电压降低。

5、很清楚，如果断路器重燃，也希望它在辅助触头间重燃。 12.3.3 限制过电压的措施（3）线路上装设泄流设备 在线路侧若接有并联电抗器或电磁式电压互感器，都能使线路上的残余电荷得以泄放或产生衰减振荡，改变幅值与极性，最终降低断路器间的恢复电压，减少重燃的可能性，达到降低过电压的目的。（4）装设避雷器 ZnO或磁吹避雷器安装在线路首端和末端，能有效地限制这种过电压的幅值。小 结电弧的多次重燃是切除空载线路时产生危险的过电压的根本原因。过电压所需的能量是由电源提供的。切除空线过电压在第一次断路器电弧重燃时过电压可达3U0，第二次电弧重燃时过电压可达5U0。系统实测结果表明，超过3U0过电压的概率是很小的。切空线过电压在220kV及以下高压线路绝缘水平的选择中有重要的影响，采取