对1000kV电网操作过电压及相位控制高压断路器的讨论

根据500kV及750kV电网操作过电压的数据以及1000kV电网应有的过电压水平,指出了对于1000kV电网断路器关合开断可能引起的多种操作过电压(如开断并联电抗器及开断中小短路电流的的重燃过电压等)必须给予重视.近年来国外用以抑制操作过电压的装置除并联电阻的高压断路器及氧化锌避雷器以外,相位控制高压断路器日益得以广泛应用.文章介绍了国外相控高压断路器的应用情况,总结了相控高压断路器的关键技术,并对将其应用于我国1000kV电网提出了几点建议.     

风电场电缆集电网操作过电压的模拟试验和暂态分析

为了解决大型风力发电场中压电缆集电网系统的暂态过电压防护及绝缘配合问题以提高风电场运行的安全可靠性,搭建了风力发电场中压电缆集电网系统的实验室模拟试验平台,并建立了相应的电磁暂态分析模型,研究了真空断路器的操作在风电场中压电缆集电网系统中产生的暂态过电压的特性。采用永磁操作真空断路器的选相位技术来测量最大操作过电压水平,得到了操作过电压水平与电缆长度、感性负载和断路器动作相角的密切关系。模拟试验结果表明,短电缆和大感性负载时开断断路器会产生最高的过电压,真空断路器发生重燃现象时过电压标幺值可达5。模拟200 MW风电场的暂态仿真分析表明,重合闸操作可产生最高2.4的过电压标幺值。     

开断电容器组的过电压和真空断路器的选用

在电力系统中,为了提高电网的功率因数、降低线损、提高电能质量和经济效益,除装设同步补偿机(调相机)外,普遍在负荷比较集中的变电站安装补偿电容器组。电容器组一般容量均较大,为了使电网的功率因数保持在一定的水平,还需不断调整接入电网电容器组的数目和容量。目前一般利用断路器自动或手动对电容器组进行切换。但开、合运行中的电容器组时,往往会产生过电压,尤其在开断电容器组时过电压更严重,致使电容器组及电网中其它设备的绝缘受到严重威胁。在开断电容器组时过电压的大小与选用的断路器型式有关。下面就开断电容器组时过电压的形成及电容器用断路器的选用问题作概要的论述。     

真空断路器操作过电压的防范

真空断路器具有灭弧电压低、灭弧能力强、分断速度快、开断容量大、使用寿命长、适应频繁操作等特点。已在电力、冶金、化工等领域广泛应用。但真空断路器在开断过程中会产生过电压,若在运行中使用不当,也会造成断路器爆炸等事故,给安全生产带来重大影响。1 过电压产生的机理1.1 截流过电压 真空断路器在开断负载设备时,会在电流过零前提前熄弧,产生截流现象,即di/dt→ ,于是在负载设备上将感应出相应的截流过电压,即幅值与断路器的截流水平和负载特性有关。在同样负载下断路器的截流值越低,过电压幅值越小。1.2 多次重燃过…     

融合连续过渡模型与Helmer模型的真空断路器开断模型研究

真空断路器广泛应用于中压等级电网中,在频繁操作场景下易出现过电压问题,而真空断路器的弧后暂态过程直接决定了其分断特性和过电压特征。为解决现有真空断路器模型难以同时对其弧后过程和高频特性仿真的问题,该文搭建了融合连续过渡模型和Helmer模型的真空断路器开断模型,并通过试验和计算确定其仿真参数。以切除35kV系统用并联电抗器为例,研究该真空断路器融合模型与连续过渡模型和Helmer模型计算结果的差异。结果表明,融合模型能够同时考虑弧后介质恢复过程中重击穿和冷间隙重击穿现象;其弧后参数计算与连续过渡模型基本一致,高频开断特性和Helmer模型较为接近。通过分析高频开断过程中的鞘层生长和重击穿情况,可以得到引起真空断路器高频重击穿的主要原因。该文仿真结果验证了所提出的真空断路器开断模型的准确性,可为真空断路器高频分断条件下的弧后鞘层发展分析和重击穿原因判断提供参考。     

少油断路器开断高压感应电动机时过电压现象的研究

近年来应用断路器开断高压感应电动机时出现的过电压问题,已逐渐引起有关单位的重视。这与电网中不断装设一些新型断路器,如真空断路器、SN8-10和SN10-10等较新型的少油断路器有直接关系,因为这些断路器开断高压感应电动机时能产生较高的过电压。本文只讨论少油断路器的过电压现象。     

真空继路器及其操作过电压

真空断路器开断高压电动机或空载变压器时要产生过电压,为了保护电动机和变压器的绝缘,对真空断路器操作过电压进行分析,进而采取一定措施限制真空断路器的操作过电压。     

ZN—10真空断路器开断高压感应电动机的过电压试验报告

随着我国电力工业的不断发展,近几年来,投入电网的真空断路器日益增多,并且陆续用于操作高压感应电动机,随之而发生的电动机绝缘事故有明显增加。为了弄清真空断路器开断高压感应电动机产生的过电压的机理,以便采取适当的限制措施,我们在浑江发电厂进行了ZN—10真空断路器开断6.0千伏、570千瓦球磨机电动机的试验。一、试验项目、方法及结线1.试验项目: (1)开断空载电动机的过电压试验;     

并联电容器组分闸重燃过电压仿真

并联电容器广泛应用于电网的无功补偿,但由于频繁操作并联电容器导致的操作过电压会损坏绝缘设备,影响电网运行可靠性.并联电容器的操作过电压主要指分闸重燃过电压,合闸时一般不会产生威胁电容器绝缘的过电压.通过分析重燃过电压产生的原因,提出了通过增加一套常闭断路器来模拟开断并联电容器组时重燃过电压的仿真模型.利用所提出的仿真模...     

真空断路器操作过电压及其限制措施

真空断路器的操作过电压危及电力系统和设备的安全。文中对真空断路器开断中压配电网交流电流时的过电压,开断高压电动机时的过电压,操作并联电抗器和并联电容器时的过电压产生的原因分别进行了阐述,并介绍了限制以上各类过电压的方法,分别有：采用较长的连接电缆,相对地加装并联电容器,相对地加装金属氧化物避     

真空断路器电磁瞬态仿真模型的研究与应用

由于真空断路器具有优良的开断和绝缘恢复性能，因此，可用来开断由于电弧不稳定而产生的高频电流。在一定的电网奈件下，在开断高频电流的过程中可能引起多次重燃和严重的过电压。本文的主要目的是用PSCAD建立真空断路器模型来展现断路器的真实特性。这个模型融合了燃弧时间、截流，介质恢复强度及断路器的熄弧能力等所有本质特性。采用开断实用的电炉用变压器来检验本文所开发的三相真空断路器的模型。并提供了检验结果。     

真空断路器开断并联电抗器的仿真分析

近年来,随着真空断路器在电力系统的普及应用,与之相关的系统过电压事故也时有发生,特别是在开断感性负载时更为常见。为了能对过电压的发展过程进行更为深入地研究,应用EMTP对某变电站真空断路器开断并联电抗器过程中产生的操作过电压进行仿真分析。通过建立电弧电流过零判断、重燃判断、真空开关介质动态绝缘强度曲线等模型,模拟真空断路器开断过程中的重燃过程。仿真结果表明,真空断路器开断感性负载时,一旦发生三相电弧的反复重燃,操作过电压峰值会远高于系统额定运行电压,对系统绝缘带来严重的安全隐患。     

12kV真空断路器开断并联电抗器过电压抑制

为探明低电压等级真空电路器开断并联电抗器过电压的产生机理,分析了真空断路器开断电抗器的研究现状,经过理论分析和仿真研究,并对挂网运行的某12kV真空断路器开断并联电抗器进行了多次试验研究,利用ATP-EMTP搭建基于电弧重燃特性的真空断路器模块,并搭建真空断路器开断并联电抗器三相仿真模型。仿真结果和现场试验结果基本一致,得出:12kV真空断路器开断并联电抗器时,首开相重燃并产生高频电流,经三相间耦合导致后开相也产生高频电流,但并未导致后开相高频截流。首开相重燃造成电抗器侧首开相产生严重过电压,达到60kV(7.0 p.u),后开两相未发生重燃,过电压幅值较小。最后,提出基于相控断路器开断电抗器,可有效降低过电压幅值,避免或减小断路器重燃几率。     

中压真空断路器及其复燃过电压

讨论了电网中广泛应用的真空断路器，分析了复燃过电压过程对电网的危害，给出了３７．５ｋＶ并联电抗器开断过程中复燃过电压的现场实测结果和相应的保护考虑。     

同步开断技术简介

同步开断是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。在理论上应用同步开断技术可完全避免电力系统的操作过电压。这样,由操作过电压决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低,由于操作引起设备(包括断路器本身)的损坏也可大大减少。目前,高压开关都是属于机械开关,开断的时间长、分散性大,难以实现准确的定相开断。同步开断设备是应用一套复杂的电子控制装置,实时测量各种影响开断时间分散性的参量变化,对开断时间的提前量进行修正。即便采取了这种代价昂贵的措施,由于机械开关特性决定,还不能做到准确的定相开断。实现同步开断的根本出路…     

35kV真空断路器开断空载变压器时过电压的研究

切除空载变压器是真空断路器操作过电压问题最严重的情况，文中在真空断路器开断交流电流真空间隙介质恢复的物理过程的基础上，建立了灭弧室介质强度恢复的数学模型，采用Saber软件的MAST语言编程，对真空断路器开断空载变压器的一个完整过程进行了仿真计算。根据计算结果。分析了暂态过程，过电压的特点 及变压器，真空断路器参数对过电压的影响，并与平均恢复速度计算结果进行了比较，表明本文建立的灭弧室计算模型更接近于实测恢复特性。     

同步开断技术简介

同步开断是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。在理论上应用同步开断技术可完全避免电力系统的操作过电压。这样，由操作过电压决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低，由于操作引起设备(包括断路器本身)的损坏也可大大减少。目前，高压开关都是属于机械开关，开断的时间长、分散性大，     

HXB型氧化锌过电压保护器及其在高压电动机中的应用

1高压电动机的操作过电压 电厂和工厂用电系统广泛采用真空断路器来操作高压电动机等电气设备。真空断路器在开断高压电动机时极易产生操作过电压。这种操作过电压对电气设备的绝缘有着较为严重的破坏作用。[第一段]     

直流断路器与直流故障限流器的匹配研究

快速直流断路器是切除直流电网故障必不可少的设备,而其开断容量难以达到直流电网的要求,通过限流器和断路器的配合能够有效提升断路器的开断能力,从而确保直流电网安全运行。文中在深入开展快速机械断路器的特性的基础上,对断路器与直流限流器的配合问题进行研究:首先,分析机械断路器的开断原理,通过MATLAB/Simulink建立直流断路器电弧特性仿真模型;然后,根据直流电网电压等级、开断电流大小和开断时间等不同要求,研究限流器对断路器开断时间、开断瞬间峰值电压的影响,仿真分析与之相匹配的限流类型及其参数值优化方法;最后,根据超导带材的数学模型,搭建了电阻型超导故障限流器(RSFCL)的仿真模型,用可变电阻模拟超导限流器失超过程的电阻变化,进一步分析限流器对开断过程的影响,上述工作对直流超导限流器的直流电网应用有重要指导意义。     

厂用6 kV系统过电压分析与限制措施

由于真空断路器的灭弧室有独特的灭弧能力,在开断变压器、高压电动机等感性负荷时,因电弧电流在过零点之前就被强行截断,而产生截流过电压,威胁电网的固体绝缘。介绍了北京京能热电股份公司由此导致的多条6 kV交联聚乙烯电缆绝缘损坏,并针对真空断路器的操作过电压采取了有效的限制。