草丁图书馆

  1. 首页 > 生活百科 >

＂陡波过电压的危害及预防

【＂陡波过电压的危害及预防】〔摘 要〕 气体绝缘金属封闭开关设备在电力系统得到广泛应用的同时 ， 伴随而生的陡波过电压问题也逐渐引起人们的注意 。阐述了陡波过电压产生的机理、特性、传播途径及危害性 ， 分析了陡波过电压的影响因素 ， 提出了防止陡波过电压产生的措施 。
〔关键词〕 气体绝缘金属封闭开关设备；隔离开关；过电压
近20多年来,气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)以其占地少、运行可靠、维修周期长等优点得到了广泛应用 。但其隔离开关由于分合速度慢及灭弧性能差,在分合操作过程中,触头间隙会发生多次燃熄弧,引起高频震荡而形成陡波过电压(VFTO),其上升时间短至4～20 ns,幅值一般低于3 Pu(额定电压) 。国外有研究表明 ， 当电压等级较低时 ， VFTO的危害甚小,但在一定条件下,VFTO会引起300 kV以上的高电压 ， 造成GIS内部或外接设备击穿事故 ， 给电力系统带来很大损失 。浙江北仑发电厂500 kV GIS系统就曾因隔离开关带电操作引起的陡波过电压使GIS盆式绝缘子对金属套管外表放电 。
1 陡波过电压产生的机理
以隔离开关合上一段不带电的GIS回路为例 ， 后者可以近似看作是一个集中电容 。当触头间距离渐渐缩短 ， 电源侧电压达到一定值时 ， 隔离开关会发生第1次击穿 ， 这一电弧在受触头运动、GIS内SF6气流灭弧等因素影响下 ， 极易熄灭 ， 燃熄弧时间极短 。因此 ， 在发生第2次击穿(重燃)时 ， 电容上的残余电压便是前一次燃弧瞬间的电源电压 。由于隔离开关的触头是不对称的 ， 故不同极性电压(因系统电压为交流电压 ， 不同极性电压即指X轴上下的电压)下的击穿电压也不同 ， 第2次击穿前触头间的电压差可能高于第1次 ， 过电压也可能比第1次高 。但是随着触头间距离渐渐缩短 ， 击穿电压将越来越低 ， 过电压也随之渐渐降低 。由于隔离开关的分合速度太慢(如北仑电厂二期500 kV GIS隔离开关分合时间近10 s) ， 导致这种击穿过程在隔离开关的一次操作过程中将发生数百次之多 ， 从而产生一连串波头极陡、频度极密的特高频操作陡波过电压 。
GIS设备被切断后 ， 由上述过程最终形成的残余电荷会留在电容上 ， 并保持相当长的时间 。在下一次合闸的第一次击穿时 ， 触头间的电压差往往大于1 Pu ， 这会使过电压增高 。
2 特 性
GIS中所充的SF6气体具有很高的绝缘强度 ， 因此间隙距离比在同电压等级下的空气间隙小得多 。当隔离开关触头发生击穿时 ， 起弧过程非常迅速 ， 使注入网络的电压波形具有极高的上升(下降)陡度 ， 且上升(下降)时间仅4～20 ns 。这个电压波在距离很短的GIS系统内传递 ， 发生多次折射与反射 ， 形成含有多个频率的震荡波 ， 其中包括3个主要频率：
(1) 1 MHz左右的基本震荡频率 ， 由整个系统决定 ， 包括GIS及相邻设备 ， 主要由电源侧和负载侧的电感和电容震荡形成 ， 其幅值不高 ， 对GIS的绝缘不造成威胁 。(责任编辑：admin)

    推荐阅读


    上一篇：＂大型装修工程电气设备安全用电的技术措施

    下一篇：别让公众网络平台变成售价商家的“引流神器”