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    真空开关使用RC过电压保护装置的分析

    2006-07-16 高压开关网

    一、概述
      近年来,真空断路器和真空接触器有中压配电系统得到广泛的应用。真空开关的操作过电压会对系统中的弱绝缘设备,如电机等产生危害。因而在使用中必须加装过电压保护装置。
      研究表明,真空开关的操作过电压与开关截流值和电路的特征阻抗成正比,而截流值仅与开关触头材料有关。可采用氧化锌避雷器(简称MOA)限制其过电压幅值,也可采用并联电阻减小电路特征阻抗的办法来降低过电压。以往采用MOA的办法较为普遍,但在中性点不接地系统中,MOA必须受单相接地弧光过电压的长时间作用,为此使用MOA必须提高其直流lmA参考电压,导致MOA的残压升高,只能勉强与电机的出厂直流耐压值配合。因此,即使采用了MOA保护,每年仍有大量的电机因操作过电压而损坏。
      近年来采用电阻——电容装置(简称RC装置)限制真空开关操作过电压的方法得到了重视。用RC装置可以把过电压降到电机2.6倍相电压以下,还可以有效地保护匝间绝缘。但使用RC装置同时也带来了一些新问题,分述如后。
      二、使用RC装置的几个问题
      1.关于系统的电容电流问题
      通常采用RC装置是并联在相线和在地之间,无疑会增大单相接地时电容电流值。对于中性点不接地系统,我国规定可以带故障支行2h,通常情况下单相接地电流肖超过10A。我国的火力发电厂对厂用电系统有如下要求:“单相接地电流在10A及上时,厂用电动机回路的单相接地保护应瞬时动作于跳闸,当超过15A时,其它馈线回路的单相接地保护也应动作予跳闸。”不装RC的装置情况下,厂用电子流电容电流一般不大,可以带故障运行一段时间,但加装RC装置后电容电流就会增大。经计算,若6kV系统内装有30组RC装置,电容取0.1μF,则仅RC装置产生的电容电流即可达到10.8A。如果再计及电缆等电气设备的电容,单相接地的电流可达到15A以上。对于发电厂南昌言,此值将导致该系统馈电回路全部跳闸,严重影响发电机的运行。因此,对此问题切不可忽视。
      对于中性点经小电阻接地系统,由于单相接地会立即被切除,电容电流对系统无大影响,可以放心地使用RC装置。
      2.关于电容器额定电压的选择
      对于中性点经小电阻接地系统,由于单相接地故障回路会立即被切除,因此,电容器不会承受长时间的单相接地过电压作用。平时运行时RC装置是并于相地之间,在这种配电系统,可按系统的额定电压选择RC装置中电容的额定电压。
      对于中性点不接地系统,由于单相接地时系统内会产生弧光接地过电压,幅值可高达3.5倍相电压,作用时间可达几秒或更长,因而电容器必须可以耐受这种过电压,应按该过电压确定电容器的电压。对于6kV中性点不接地系统,电容的电压定于12kV为宜。
      3.关于谐波对电容的影响
      电力系统内的谐波会使RC装置发生电击穿、发热等,近年已有由于揩波作用而使RC装置爆炸的事故发生。
      三、结论
      1。RC装置是一种有效的限制真空空开关操过电压的设备。它不但可以降低来波的幅值,也可降低其来波陡度。
      2.使用RC装置限制真空开关的操作过电压要根据系统的中性点接地方式、继电保护要求等统筹考虑,不能只考虑限压效果而偏废其它措施。


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