金属氧化物限压器压力释放过程热力参数分析

金属氧化物限压器(MOV)是串联补偿装置电容器组重要的过电压保护设备。当限压器组中某一台MOV单元出现贯穿性击穿故障时,一旦超出MOV的压力释放能力,易造成MOV爆炸。为了验证MOV在实际电流工况下的可靠性,笔者根据国内串补采用的无垫块(A结构)和有垫块B结构)两种MOV结构,建立了瞬态热气流场等效计算模型。针对型式试验、实际故障和极端故障的3种电流工况下,MOV单元出现贯穿性击穿故障时,其内部的气体发热和扩散情况进行了仿真研究。研究表明：MOV压力释放过程中,MOV内部压强增大的同时,伴随着空气温度的急剧升高,是MOV瓷套损坏的主要原因;电弧初期30 ms内的电弧能量注入水平对MOV瓷套内部压强的影响极大。在这段时间内,故障电流注入瓷套内的能量要远远大于型式试验工况;与型式试验工况相比,实际故障电流下MOV压力释放过程中的内部压强和温度的峰值显著提高,峰值时刻大幅提前,对MOV压力释放不利;MOV加装垫块后,瓷壁和顶盖最大压强显著降低,有利于压力释放性能的改善。