真空断路器断开空载变压器的过电压限制(2021新版)

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断路器性能与切空载变压器过电压的产生

断路器性能与切空载变压器过电压的产生

断路器性能与切空载变压器过电压的产生***(**电业局 *** **市 02*****)摘 要:本文通过对切空载变压器过电压的产生原因及过程进行深入的分析,找出了切空载变压器过电压产生的主要原因和类型,有利于在相关的设备在日常运行维护过程中发生的此类故障的原因进行诊断、分析并加以解决。

关键词:断路器 变压器 空切 过电压引言切断空载变压器是电网中常见的一种正常操作内容,在正常运行时,空载变压器表现为一励磁电感,因此切断空载变压器就是切断一小容量的电感负荷,会产生操作过电压,由于客中过电压幅值很高,我国在220kV 电网中测得的最大过电压力5U xgl ,会引起设备绝缘闪络或断路器损坏,所以也是一个在实际工作中值得注意的课题。

一、切空载变压器过电压的产生原因及过程通常,线路断路器是用来快速而安全地切断强大的感性短路电流(一般达10-100kA )的,当切断这种短路电流时,由于电源供给能量很大,还以维持电弧电压,在绝大多数情况下,电弧都是在工频电流自然过零时熄灭。

此时,电感中的磁场能量为零(即无截流),不会产生过电压,但是在切断电感电流时,由于能量较小,通常弧道中的电离并不强烈,电弧很不稳定,加上断路器的去电离作用很强,会在工频电流过零前使电弧电流被突然截断,强制熄弧。

电弧电流的这种突然截断现象称为“截流”,截流是产生切断宽载变压器过电压的根本原因。

截流时,虽然被截断电流本身的数值并不大,但其变化率dt di l 却很大,因此使变压器绕组的感应电压dtdi L l 可达到很高的数值。

截流现象的产生是由于断路器切断电路时,触头间去电离作用出现冲击性的不均匀变化,引起电路中发生振荡所到致,因此,截流值的大小与电路参数,断路器类型及其灭弧性有等因素有很大关系。

切断空截变压器的截流过电压的形成过程可同等效电路进行分析(如图1),其中L B 为激磁电抗(因激磁电抗较漏抗大得多,可将漏抗略去),C B 为变压器本身及连接母线等的对地电容。

真空断路器的操作过电压及保护措施

真空断路器的操作过电压及保护措施


12 4一
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穿 , 重复上述过程 。这就是 将 所谓多次重燃过 电压 。 1 3三相同时截流过 电压 三相同时截流过 电压是 由于断 路器首先 开 断相弧 隙产生重燃时 , 流过该弧隙 的高频 电流 引起其余两相弧 隙中的工频 电流迅速过零而产 生 的。还以图 1 为例 , 隙 A是首先 开断相 , 如弧 在其开 断时发生重燃 , 则在 电源 电压通 过 和 弧 隙 A向负载侧的 C 和 c 。 。充电时 , 流过弧 隙 A的高频振荡 电流 i 将通过 C 和 C 。 。同时流过 弧 隙 B和 c其流通路径 如图 l ( 虚线部分 ) i , 如 的幅值足够大 , 当它 的流 向与弧隙 B和 c中 则 的工频 电流方 向相反而且断路器熄 灭 高频 电流 电弧 的能力相 当强 时 , 可 就 能使流过该弧 隙的电流突然下 降到零 而熄弧 。此时 L 将 向 c 和 c 。 。 充电 , 从而产生类似于截流作用 引起 的过 电
下降 ,因而弧隙 A两端的电压迅速 . 上升 。如果弧隙 A的触头开距增大 ~ 得不够快 , 致使 其耐压强度在某一 瞬时低于弧隙 A两端 的电压 , 弧 则 隙 A将发生击穿。 此后 , 电源将对负 载侧 电容进行 充电。当此充 电回路 损耗较小时 , 负载侧 的 A 和 Bc之 问 可 能达 到 的最 高充 电 电压 值 将 高于电源 电压 。 设
过 电压是 由于电路 中存 在着电感 、 电容储能器件 , 在开关 操作瞬间放 出能量 , 电路 中产 在 生电磁振荡而 出现 的。解决 的方 法通常有两种 :一种是用 限制过 电压幅值的避雷器 。另一 种是用 降低 以至消 除振荡 过 电压 的 R C 0L DL 装 置。 图5 图6 2 氧化 锌避 雷 器亦 称 氧化 . 1 3结论 锌 压敏电阻 , 其作用不仅能 防止雷 电引起 的外 3 真 空断路器 开断产 生的三种 过 电压危 . 1 部 过电压对电气设 备的损害 , 能防止因开 、 而且 应采取保护措施。 断电器设 备的内部操作 过电压对电气设备的损 及 电气设备的安全运行 , 3 可以在负 载 回路 中加装避 雷器或 R c . 2 - 害。 氧化锌避雷器具有 良好的伏安特 陛, 正常运

开关操作产生过电压分析及限制办法

开关操作产生过电压分析及限制办法

开关操作产生过电压分析及限制办法摘要:对开关操作过程中产生电感电流负载的截流过电压和开断电容性负荷的电弧多次重燃产生过电压进行了分析,并用所产生的过电压波形进行了数据分析,指出了限制过电压的意义,阐述了限制过电压的几点措施。

关键词:开关操作;截流过电压;多次重燃过电压引言由于开关操作,使电力系统由一种稳态过渡到另一种稳态。

在其过滤状态过程中,系统内部电源能量产生振荡,互相转换和重新分布,都可能在某些设备上或系统中出现过电压。

产生的过电压对电气设备的危害性极大,如不及时防治,有可能使电气设备的绝缘击穿而损坏或造成停电事故。

1 操作产生过电压的表示方法及类型1.1 表示方法操作产生过电压的能量来源于系统本身,其大小基本上与50Hz工频电压成正比,常用过电压倍数K0表示。

一般是以过电压幅值除以该处工频相电压的幅值,即K0=Ugm/Uxm。

1.2 类型常见的开关操作过程产生的过电压主要是切断小电感电流负载的截流过电压和开断电容性负载的电弧多次重燃过电压。

2 截流过电压用断路器切除小电感电流,如切除空载变压器和电动机等,可能产生很高的过电压。

其中主要是截流过电压,也可能产生重燃过电压。

现以切除空载变压器为例,分析其过电压产生的原因、影响因素及限制措施。

2.1 截流过电压的产生利用真空断路器和空气断路器切除空载变压器时,由于开关熄弧能力强,使电流在未自燃过零前强迫熄灭,产生电磁振荡,形成很高的过电压,K0值可能很高。

2.2 切除空载变压器的等值电路如图1所示:L是变压器激磁电感,C是变压器绕组对地电容,QF是断路器。

图1 空载变压器等值电路2.3 产生截流过电压的分析当开关QF断开前,有一激磁电I0通过原绕电感L,当开关QP断开后,电感中储存的磁能1/2LI20将转变为电场能量,因此有1/2LI20=1/2CU2,所以U=I0■。

图2 波形图由于C<L,所以此时出现的过电压较大。

高压断路器开断较大的变压器负荷电流时,因电源供给的能量很大,足以维持电弧电压。

真空断路器截流过电压的危害与处理方法

真空断路器截流过电压的危害与处理方法

真空断路器截流过电压的危害与处理方法发表时间:2019-03-12T11:36:47.987Z 来源:《电力设备》2018年第27期作者:鞠新阳[导读] 摘要: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,在电力系统中逐渐取代了其它类型开关,得到了广泛的应用。

(内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司内蒙古呼伦贝尔市021025)摘要: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,在电力系统中逐渐取代了其它类型开关,得到了广泛的应用。

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。

因此结合生产实际,研究和探讨过电压产生的原因,并采取一定的防护措施是非常必要的。

关键词:真空断路器;过电压;防护真空断路器以具备良好的灭弧特性,体积小,重量轻,操作功率小,动作快,开断容量大,不产生高压气体及有毒气体,无火灾及爆炸危险,不污染环境,适宜频繁操作,电气寿命长,运行可靠性高,不检修周期长的优势,在当今我国电力工业城乡电网改造、化工、冶金、铁道电气化行业里得到了广泛的应用。

因此,我们必须从加强运行管理和采取防护措施来抑制操作过电压,以保证电网的安全运行。

一、真空断路器操作过电压产生的类型1、截流过电压。

真空断路器在开断交流小电流时,由于灭弧室本身的原因,当电流从峰值下降未到达自然零点时,电弧熄灭,电流被突然中断,电感负载上的剩余电磁能量就会产生过电压,我们称之为截流过电压。

截流过电压并非真空断路器所独有,其它介质的断路器都有发生,只不过真空断路器更容易发生,尤其是在开断小电感电流时,截流值及其过电流倍数会更高,可能会对电力系统,尤其是高压电器带来危害。

2、多次重燃过电压。

真空断路器在开断。

较大的感性电流时,即使截流过电压不成问题,也常常发生过电压危害,击穿电机匝间绝缘,这主要是由于真空断路器多次重燃产生的过电压引起的,称之为多次重燃过电压。

真空断路器断开空载变压器的过电压限制

真空断路器断开空载变压器的过电压限制

真空断路器断开空载变压器的过电压限制简介真空断路器是一种新型的断路器,广泛应用于电网输电系统中。

空载变压器在电网输电系统中也起到重要的作用。

但是,在空载变压器的运行中,当突然出现重大故障时,会产生过电压现象,需要通过真空断路器断开变压器来限制过电压的影响。

本文将介绍真空断路器在断开空载变压器中的应用,并对过电压的限制作出详细分析。

空载变压器介绍空载变压器是一种特殊的变压器,它的主要功能是对电网线路进行阻抗把手和保护作用,称为阻抗变压器。

空载变压器的一般构造与普通变压器相似,但是没有二次线圈,磁芯、一次绕组、绕组引出线等零部件与普通变压器制品相同。

空载变压器自身没有负荷,而是通过与电网线路相间电容哈耳进行能量转移,而达到降低电流的效果。

它的一个重要应用是对电网系统中的接地故障进行保护,防止次生故障的发生。

过电压的产生原因空载变压器在特定的故障条件下,可能会产生过电压现象。

当电网中的故障电流短路到地时,会在短路点上形成一定的接地电容C,使得原本对地电势为0的点上升到一定电势,这个电势高度取决于电容C大小。

一般情况下,在输电线路中,这个电势可能达到上千伏甚至上万伏,从而形成突变的暂态过电压。

这种暂态过电压产生后,可能会对电力设备造成很大的损害,并且在输电线路的很远处,仍会产生很高的电压,如果不及时采取措施进行限制,会形成“过压波浪”,危及电力设备的安全运行。

真空断路器的应用当发生暂态过电压时,通常采用真空断路器来进行限制。

真空断路器是新型高压断路器的一种,它采用全封闭真空开关,可以在220kV 及以上的高压下进行操作。

它的核心部件是真空开关管,它可以抵抗加速电压,并保持高的电绝缘强度。

同时,真空断路器具有快速分断能力,可以在瞬间将故障电流切断,从而限制过电压。

空载变压器如果发生故障时,真空断路器通过复杂的保护装置进行判断,将故障电流切断,从而实现过电压的限制。

此时,真空断路器对输出的动作电流和短路电流都有很高的要求。

真空断路器截流过电压的分析及其限制措施

真空断路器截流过电压的分析及其限制措施
摘 要 : 空断路 器 在开 断小 电 感电流 时 , 真 产生 截流 过 电压 , 通过 对 其理论 分析 , 出 了相 对 完善 的限 制措 施 , 提 从 而减 少对线路 和 电气设备 的 绝缘造 成危 害 ,增加 真 空断路器 的使 用价 值 。 关键词 : 空断路器 ; 真 截流 过 电压 , 变压器 , 制措施 限 中图分类号 : M5 12 T 6. 文献 标识 码 : B
定数 值时 , 电弧 呈现不 稳定 现象 , 当交 流 电流进一 步 下 降时 , 出现截 流 , 即 电流 波形 如 图 1 所示 。当 电流 下 降
到 , c时 , 生 振 荡 ; , 时 , 生 截 流 ; 流提 前 过 发 到 。 发 电 零 。, c称为不 稳定 电流 ,。 为截 流值 , 空开关 在开 ,称 真
Ke r s: a u m ic i b e k r c t f c r e to e v la e ta so me ;i tn a u e y wo d v c u cru t r a e ; u 一0 f u r n v r otg ;r n fr r l mi g me s r i
An l ss o t o fCu r n e v la e o h c u ay i n Cu - f r e tOv r o t g ft e Va u m Cic i B e k ra d Is Li i n e s r s r u t r a e n t m t g M a u e i
断 感性 小 电流 时 , 产 生 截 流 现 象 , 出 现 截 流 过 电利用真 空 作为绝 缘及 灭弧 手
段 的断路 器 。 空断路 器较 其他 断路 器有 以下优 点 : 真 机
压 。 流现 象 的发生 , 要与 小 电流 电弧 的 阴极 斑 点 的 截 主

高压真空断路器切断空载变压器产生过电压的分析

高压真空断路器切断空载变压器产生过电压的分析
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的时间非常短 , 而是在电流过零之前就可以将电流突 断空 载变 压器 即是切 断 电感 负载 , 图 1所示 。 如 然截断。强制灭弧将产生截流过电压 , 所谓截流过电 压是指真空开关在开断小电流时, 由于其有很强的灭 弧能力 , 当电流从峰值下降尚未到达 自 然零点 时, 电 弧熄灭 , 电流被突然中断 , 而产生了很高的瞬间电压。 其原 因为一般电力 系统, 负载大多数为感性和容性负 载, 而这种回路其 电流和电压不能 突变 , 截流必然引 起 电磁振荡而产生过电压。我们知道对于 电感来说

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图2 a 为 =士号和 a 时, =O 电流被截断的图形。 当a 一士告时, 电路中电流 i 被突然强迫到零, 此时过
电压倍数最高, 电路处在谐振状态 , 电容两端 电压将 做高频震荡 , 其频率为 f= = , 考虑能量损 失最
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短得多 , 导致 U=L 的值很 大 , 而产生过 电压 。 从
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角, 此时电路所储存的电场能为: c 去c 3磁场能 w_ 一 U,
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真空断路器操作过电压及防护

真空断路器操作过电压及防护

产品与应用年第5期真空断路器操作过电压及防护葛玉敏(华北电力大学电气工程学院,河北保定071003)摘要真空断路器在操作过程中易出现过电压的现象,所产生的过电压幅值可达到额定工作值的3~5倍甚至更高,在切合过程中因其产生的过电压常常使得变压器、电动机等电力设备被烧毁,严重影响了电力系统的安全运行。

文章分析了真空断路器在操作时产生的各种过电压,提出了抑制过电压的必要措施。

关键词:真空断路器;过电压;防护Operating Overvoltage and Protection of Vacuum Circuit BreakerGe Y umin(School of Electrical Engineering,North China Electric Power University Baoding,Hebei 071003)Abstr ca t Overvoltage can easily be caused in the normal operation of vacuum circuit breaker.The magnitude of overvoltage can reach as much as 3to 5times or even more of the rated voltage.The overvoltage caused by the cut-off of vacuum circuit breaker may destroy the electrical application such as transformer and motor and become a serious threat to the safe operation of the power system.This paper analyzes kinds of operating overvoltage and the depression measures are put forward.Key words :vacuum circuit breaker ;overvoltage ;protection1引言在电力系统中,电容、电感为储能元件,在电路故障或操作过程中使其工作状态发生改变时,将出现过渡过程。

真空断路器断开空载变压器的过电压限制

真空断路器断开空载变压器的过电压限制

真空断路器断开空载变压器的过电压限制一、切空载变过电压产生原理1.截流过电压产生原理。

截流过电压是指真空开关开断空载变压器的小电感电流时,由于真空开关的强分断能力,出现电流在未到达自然零点前被强行开断的现象。

这主要是由于电弧电流较小时,阴极斑点提供的金属蒸汽不够充分和稳定引起的。

真空电弧主要由电极在分断瞬间受热引起金属蒸发而形成。

电弧使电极表面出现一些斑点,这些斑点上的金属会不断熔化和蒸发来维持真空电弧。

开断大电流时,金属蒸汽充分蒸发,电弧比较稳定,是在工频电流自然过零时断弧。

试验证明,开断几百至几千安的交流电流时,一般不会发生截流现象。

开断小电流时,如空载变压器激磁电流(一般只有额定电流的0.6%~2%)。

由于弧柱扩散速度太快,阴极斑点附近的金属蒸汽压力和温度剧降,使金属质点的蒸发不能维持弧柱的扩散,造成电流到达零点之前的某一瞬时值Ij时发生强制熄弧即截流。

C为变压器对地等效电容,L为变压器励磁电感。

假定截流在i=Ij时发生,即Ij=Imsina,由于截流,使回路中电流变化率di/dt很大,电感上的压降U1=Ldi/dt很大,形成过电压。

从能量角度阐述,截流瞬间,绕阻中储有磁场能量Li2j/2,在电容中储有电场能量CU20/2,这些储存的能量在L—C回路中振荡,振荡频率f0=1/2πLC,由于C值一般很小,所以当全部储能都转化为电场能的瞬间,在电容C上将出现很高的过电压,即截流过电压。

2.切空载变截流过电压中的重燃。

实际上,切空载变压器时,刚截流的初始阶段,触头分开距离很短,触头间介电强度很有限,并按一定的速度逐渐增长,而恢复电压却因高频振荡升高得很快,恢复场强等于介电强度时,发生第一次重燃。

C上的电荷通过C~K~CS回路进行高频放电,其储能迅速消耗掉,C上电压迅速降低到电源电压U0。

当再次断弧时,在高频放电时间内,因部分能量已被消耗掉,故此时的电感电流及其总磁场能比原来小一些,第二次恢复电压的幅值也比第一次小一些。

高压电工本复审题库100题4

高压电工本复审题库100题4

一.判断题1、《中华人民共和国安全生产法》规定,从业人员发现危及人身安全的紧急时,无权停止作业或者在采取可能的应急措施后撤离作业场所。

(×)2、《中华人民共和国安全生产法》规定,国家实行生产安全事故责任追究制度,依照本法和有关法律、法规的规定,追究生产安全事故责任人员的法律责任。

(√)3、《中华人民共和国安全生产法》规定,从业人员应当接受安全生产教育和培训,掌握本职工作所需的安全生产知识。

(√)4、《中华人民共和国安全生产法》规定,危险物品是指易燃易爆物品、危险化学品、放射性物品、有毒物品等能够危及人身安全和财产安全的物品。

(×)5、拉开或合上断路器控制回路电源开关,有时也属于倒闸操作。

(×)6、10kV架空线路导线的跨接连接多采用裸露的并沟线夹。

(×)7、直埋电缆线路较明敷线路散热较好,允许长时间过负荷运行。

(×)8、电压互感器正常运行时,二次绕组接近于空载状态。

(√)9、正常运行的电流互感器,其二次回路接近于短路状态。

(√)10、真空断路器具有较强的灭弧能力,在开断空载变压器时不易产生截流过电压。

(×)11、用人单位应当为劳动者创造符合国家职业卫生标准和卫生要求的工作环境和条件,并采取措施保障劳动者获得职业卫生保护。

(√)12、变压器的额定容量是指变压器在额定工作条件下,能够提供的最小容量。

(×)13、实际工作中,可以根据电压表指示的电压高低判断负荷的大小。

(×)14、XRN系列高压熔断器属于非限流式熔断器,不能用于短路电流大的场合。

(×)15、为避免电流互感器二次短路的危险,其二次回路中应装有熔断器。

(×)16、变配电室停电检修,检查电压表已无指示,应立即挂临时接地线,以保证检修工作的安全。

(×)17、工作票是准许在电气设备上工作的书面手续。

(√)18、北京地区部分10kV电网采用中性点经小电阻接地,与电网中电力电缆应用的比例越来越大有关。

真空断路器断开空载变压器的过电压限制问题探析

真空断路器断开空载变压器的过电压限制问题探析

真空断路器断开空载变压器的过电压限制问题探析摘要:本文结合实际工作经验,对于真空断路器断开空载变压器的过电压的工作原理进行了分析,并对于断路器在工作过程中对于过电压的限制问题进行了探讨,详细介绍了常用的几种保护装置。

关键词:真空断路器;变压器;过电压限制;应用与分析在电路系统中,通过应用真空断路器可以有效的实现真空开关的过电压保护。

而且与其他电器开关相比较,真空断路器的质量更小,而且尺寸也小,不会发生火灾风险,使用寿命长,所以在电力企业中应用非常广泛。

真空断路器一开始只是应用在一些具有爆破需求或者是需要不断进行操作的地方,近年来随着我国的经济发展,尤其是高层建筑物的不断建设,对于建筑物的防火要求不断提高,由于真空开关可以对变压器回路时产生的巨大的过电压直接切断从而起到对过电压保护,这使得在真空断路器的应用得到了较快的发展。

本文结合试验数据对于真空断路器的工作原理进行了分析和探讨。

1、切空载便过电压的产生原理分析在真空开关断空变压器的电流时,由于真空开关具有很强的分断能力,所以会造成电路中的电流在没有达到零点前会被真空开关强行断开,这样就产生了截流过电压。

在电路系统中截流过电压的变化曲线如图2所示。

由于金属在电极的分断瞬间会因其产生的大量热量发生蒸发现象,在这一过程中就导致产生了电弧。

而电弧的存在又导致电极的表面出现了斑点,这些斑点在金属受热蒸发的过程中促使电弧变成了真空电弧。

如图1的原理图所示,当增大电流时,电极两端产生的热量增加导师金属的蒸发更加彻底,这又引起电弧的弧柱保持在一种比较稳定的状态。

这时发生截流现象的概率较小,相反当减小电流时,由于电弧的弧柱向四周扩散的速度加快,导致电极端的热量和温度都急速下降,这会直接导致金属的蒸发过程,这样就无法维持电弧弧柱的扩散,从而使电流回到0点之前的某一个瞬时值Ij,进而发生强制熄弧。

图1 电路的变化曲线图而在切空载变压器中,由于在截流的初始阶段,触头之间的距离都非常短,电压恢复后由于高频率的震荡会迅速升高,这时恢复场强会发生第一次重燃。

2021年浅析10kV柱上式真空断路器保护定值调整

2021年浅析10kV柱上式真空断路器保护定值调整

浅析10kV柱上式真空断路器保护定值调整欧阳光明(2021.03.07)10kV柱上式真空断路器具有体积小、操作方便、关合电流大等优点。

主要用于配网开断、关合电力系统中的负荷电流、过载电流及短路电流。

广泛适用于农村电网及频繁操作的场所,特别适用于城网、农网改造的需要。

但是在负荷开关使用的过程中,经常发生保护误动或者拒动的情况。

下面以较常见的ZW32-12型户外柱上高压真空断路器为例进行分析,并就其保护整定方法提出几点建议供大家参考。

ZW32-12型户外柱上高压真空断路器(以下简称断路器)是最高额定电压12kV,50Hz三相交流的户外配电设备。

其特点:一、断路器主体采用真空化、操作机构采用小型化弹簧操作机构、直动传输方式,并加装手动、电动操作控制装置。

具有较高的可靠性。

二、断路器装设二相(部分有三相)CT(电流互感器),供电流自动脱扣保护和智能控制器保护使用。

如图所示:图示为ZW32-12型户外柱上高压真空断路器配置DK-2X型涌流控制器,安装A、C两相CT的示意图。

其保护动作原理为:LHaDK-2X1、合闸涌流延时:通过CT采集的电流信号经装置中的单片机分析运算,并进行延时脱扣控制,躲避断路器合闸时的浪涌电流;2、过流延时跳闸:当电流超过设定倍数整定电流时,启动过流脱扣线圈进行速断保护或过流保护。

现在我们使用的断路器中安装的CT多为三抽头多变比可调式CT,即可通过对抽头的选择进行变比的调整。

常见变比为200/5、400/5、600/5,厂家在出厂时一般会把接线设定在600/5,因此当线路负荷较小时如不对变比进行合理选择、调整则断路器就不能实现有效的保护。

一、通过改变CT抽头的方式改变保护定值一般应遵循如下几点:1、准确计算线路最大负荷:尽可能的把线路最大负荷计算准确;2、按负荷确认变比调整:线路总电流150A以下时可选用200/5的CT抽头;线路总电流300A以下时可选用400/5的CT抽头;线路总电流450A以下时可选用600/5的CT抽头;如图所示:图中s1与s2抽头即为200/5,s1与s3抽头为400/5,s1与s4的抽头即为600/5,因此通过改变抽头接线的方式可以简单的调整保护的动作范围,起到有效的保护作用。

真空断路器操作过电压分析及其限制措施

真空断路器操作过电压分析及其限制措施

真空断路器操作过电压分析及其限制措施摘要:真空断路器在开断变压器、高压电动机等感性负荷时,产生的操作过电压。

根据产生的过电压的原因不同,可分为截流过电压、三相同时开断过电压和多次重燃过电压。

其中,截流过电压是由于电流的突然截断而产生的。

多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃,电源多次向负荷侧的电容进行充电而产生的。

三相同时开断过电压是由于断路器首先开断相弧隙重燃时,流过该弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流迅速过零而产生的。

本文就电气设备绝缘水平、过电压保护器满足条件等对现有几种过电压保护器做出分析和判断。

关键词:真空断路器、电器绝缘、过呀保护、避雷器、中性点接地一、电气设备的绝缘水平国标GB311.1—1997规定,最高电压在lkV≤252KV的范围内,电气设备的相间绝缘耐受电压与相对地绝缘耐受电压值相同。

对于在运行中的高压电动机,其相对地和相对相之间的绝缘所能承受的过电压数值,分析如下:一般电动机的一分钟工频耐压值为2Ue+I。

对已运行的电动机取上述耐压值的75%,即电动机的冲击耐压值为:其中,Ue为设备的额定电压,UlmA为氧化锌阀片直流1mA参考电压。

在设计及使用中,荷电率应低于0.75才能保证氧化锌避雷器自身安全可靠地运行。

若该避雷器的ulmA按相电压选取,则荷电率较高,特别是在单相接地情况下,ZnO阀片将会严重老化,自身安全无法保证;若U1mA按线电压选取,则残压值太高,保护效果与阀式避雷器基本无区别。

3.无间隙四星型接法的组合式ZnO过电压保护器正常运行时三相平衡,保护器中性点为零电位,系统的相电压有效值由单只ZnO承担,接地的那只ZnO不承担电压。

相当于将半只避雷器挂在了系统中,荷电率高出一倍,正常时就极易损坏。

若提高保护器的1mA参考电压,则将失去保护功能。

4.三间隙四星型接法的组合式ZnO过电压保护器此保护器的相问有两个间隙,相对地之间只有一个间隙。

相对地工放值若按保证自身安全设计,则相间保护特性就无法与绝缘配合。

2021年过电压的种类和危害

2021年过电压的种类和危害

过电压产生、分类及危害欧阳光明(2021.03.07)电力系统过电压主要分为雷电过电压、操作过电压和正常过电压:1.雷击过电压危害雷击引起暂态高电压或过电压常常可以通过网络线路耦合或转移到网络设备上,造成设备的损坏。

对于中性点不接地的分级绝缘变压器,当雷电波从线路侵入变压站到达变压器中性点以及系统单相接地、非全相运行,特别是伴随产生变压器励磁电感与线路对地电容谐振时,会产生较高的雷电过电压或工频稳态过电压,对分级绝缘变压器中性点构成威胁,甚至使绝缘损坏。

雷击过电压又分为纵向过电压和横向过电压。

(1)纵向过电压:在平衡电路某点出现的对地的过电压称之为纵向过电压。

地电位上升起的电压,可看做是从地系统侵入的纵向过电压。

(2)横向过电压:在平衡电路线与线之间,或不平衡电路的线对地之间出现的过电压称之为横向过电压。

连接对称平衡传输线路的设备由于线路中两线分别对地的纵向过电压不平衡,或因纵向防护元件动作时间的差异,都会导致横向过电压的产生。

连接同轴电缆系统的电子设备,纵向过电压即为横向过电压。

电子设备的损坏机理纵向冲击对平衡电路中设备元部件的损坏有:损坏跨接在线与地之间的元部件或其绝缘介质;击穿在线路和设备间起阻抗匹配作用的变压器匝间、层间或线对地绝缘等。

横向冲击则同信息一样可在电路中传输,损坏内部电路的电容、电感及耐冲击能力差的固体元件。

设备中元部件遭受雷击损坏的程度,取决于不同的绝缘水平及受冲击的强度。

对具有自行恢复能力的绝缘,击穿只是暂时的,一旦冲击消失,绝缘很快得到恢复,有些非自行恢复的绝缘介质,如果击穿后只流过很小的电流,常不会立即中断设备的运行,但随时间的推移,元部件受潮其绝缘逐渐下降,电路特性变坏,最后将使电路中断。

有的设备元部件如晶体管的集电极与发射极或发射极与基极,若发生反向击穿就出现了永久性损坏,对易受能量损坏的元器件,受损坏程度主要取决于流过其上的电流及持续时间。

2、操作过电压(1)截流过电压:由于真空断路器有良好的灭弧性能,当开断小电流时,电弧在过零前就会熄灭,由于电流被突然切断,其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组的杂散电容充电,转变为电场能量。

2021高压复审试题

2021高压复审试题

2021高压复审试题1、《北京市安全生产条例》规定,生产经营单位应当按照国家标准或者行业标准为从业人员无偿提供合格的劳动防护用品,也可以以货币形式或者其他物品替代。

您的答案:正确答案:错误2、为保证安全,停电检修的设备或线路的开关,可以采取挂临时接地线或拉开接地开关的方式进行。

您的答案:正确答案:错误3、安全用具管理要求,变配电室临时接地线及其存放位置均应编号。

您的答案:正确答案:正确4、检查发现绝缘靴的靴底已经磨平,对安全使用影响不大。

您的答案:正确答案:错误5、巡视检查避雷器引线及接地引下线,应无烧伤痕迹和断股现象。

您的答案:正确答案:正确6、定时限过电流保护的动作时间与短路电流的大小无关。

您的答案:正确答案:正确7、微机保护是由交流插件、CPU插件和继电器出口板等构成。

您的答案:正确答案:正确8、新更换电压互感器一次侧熔丝,送电后立即熔断,可能为绕组相间短路故障。

您的答案:正确答案:正确9、各种防雷保护的接地装置应每月检测一次。

您的答案:正确答案:错误10、两台V∕V接线的电压互感器,不能起绝缘监察作用。

您的答案:正确答案:正确11、环网柜中负荷开关的合闸操作,是顺时针旋转操作手柄。

您的答案:正确答案:正确12、隔离开关没有专门的灭弧装置,因此不允许空载带电压操作。

您的答案:正确答案:错误13、六氟化硫气体在高温时产生的低氟化合物,没有腐蚀性。

您的答案:正确答案:错误14、 10kV中置式开关柜属于铠装固定式交流金属封闭开关柜。

正确答案:错误15、干式变压器线圈采用F级绝缘时,允许最高温度为155℃,可以长期过负荷运行。

您的答案:正确答案:错误16、新装变压器投入运行前,应检查变压器需接地部位是否已接地。

您的答案:正确答案:正确17、变压器外部短路是引起故障跳闸的原因之一。

您的答案:正确答案:正确18、变压器的无励磁调压分接开关,允许在变压器空载运行条件下操作和调整。

您的答案:正确答案:错误19、 10kV单路电源进线,拉开进线柜201断路器后,即可视为全站无电。

高压配电装置的一般规定(2021新版)

高压配电装置的一般规定(2021新版)

高压配电装置的一般规定(2021新版)Safety management refers to ensuring the smooth and effective progress of social and economic activities and production on the premise of ensuring social and personal safety.( 安全管理)单位:_______________________部门:_______________________日期:_______________________本文档文字可以自由修改高压配电装置的一般规定(2021新版)1、配电装置的布置和导体、电器、架构的选择,应满足在当地环境条件下正常运行、检修、短路和过电压时的安全要求,并应考虑到远景发展。

2、配电装置各回路的相序排列宜一致。

对屋内硬导体及屋外母线桥应涂刷相色油漆,不涂相色油漆的应有相色标志。

3、110kV、及以上屋外配电装置的架构荷载条件及电气距离,有条件时宜考虑带电、检修的要求。

4、为保证电器和母线的检修安全,每段母线上宜装设接地开关或接地器;电压为63kV、及以上的配电装置,对断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧,宜配置接地开关。

屋内配电装置间隔内的硬导体及接地线上,应留有接触面和连接端子,以便于安装携带式接地线。

5、屋内外配电装置均应装设闭锁装置及联锁装置,以防止带负荷拉合隔离开关,带接地合闸,有电挂接地线,误拉合断路器,误入屋内有电间隔等电气误操作事故。

6、空气污秽地区屋外配电装置中的电气设备和绝缘子,应根据不同的污区等级采取相应的外绝缘标准(见《高压架空线路和变电所电瓷外绝缘污秽分级标准》)及其它防尘、防腐等措施,并应便于清扫。

水电厂配电装置位置的选择应避开水雾、泥雾区及其紧靠的下风向。

7、选择屋外高压电器及导体的气候环境参数,应取在短时间内出现的温度和湿度的年极值的平均值。

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真空断路器断开空载变压器的过电压限制(2021新版)
Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.
( 安全管理 )
单位:______________________
姓名:______________________
日期:______________________
编号:AQ-SN-0627
真空断路器断开空载变压器的过电压限制
(2021新版)
一、切空载变过电压产生原理
1.截流过电压产生原理。

截流过电压是指真空开关开断空载变压器的小电感电流时,由于真空开关的强分断能力,出现电流在未到达自然零点前被强行开断的现象。

这主要是由于电弧电流较小时,阴极斑点提供的金属蒸汽不够充分和稳定引起的。

真空电弧主要由电极在分断瞬间受热引起金属蒸发而形成。

电弧使电极表面出现一些斑点,这些斑点上的金属会不断熔化和蒸发来维持真空电弧。

开断大电流时,金属蒸汽充分蒸发,电弧比较稳定,是在工频电流自然过零时断弧。

试验证明,开断几百至几千安的交流电流时,一般不会发生截流现象。

开断小电流时,如空载变压器激磁电流(一般只有额定电流的0.6%~
2%)。

由于弧柱扩散速度太快,阴极斑点附近的金属蒸汽压力和温度剧降,使金属质点的蒸发不能维持弧柱的扩散,造成电流到达零点之前的某一瞬时值Ij时发生强制熄弧即截流。

C为变压器对地等效电容,L为变压器励磁电感。

假定截流在i=Ij时发生,即Ij=Imsina,由于截流,使回路中电流变化率di/dt很大,电感上的压降U1=Ldi/dt很大,形成过电压。

从能量角度阐述,截流瞬间,绕阻中储有磁场能量Li2j/2,在电容中储有电场能量CU20/2,这些储存的能量在L—C回路中振荡,振荡频率f0=1/2πLC,由于C 值一般很小,所以当全部储能都转化为电场能的瞬间,在电容C上将出现很高的过电压,即截流过电压。

2.切空载变截流过电压中的重燃。

实际上,切空载变压器时,刚截流的初始阶段,触头分开距离很短,触头间介电强度很有限,并按一定的速度逐渐增长,而恢复电压却因高频振荡升高得很快,恢复场强等于介电强度时,发生第一次重燃。

C上的电荷通过C~K~CS回路进行高频放电,其储能迅速消耗掉,C上电压迅速降低到电源电压U0。

当再次断弧时,在高
频放电时间内,因部分能量已被消耗掉,故此时的电感电流及其总磁场能比原来小一些,第二次恢复电压的幅值也比第一次小一些。

接下来电弧的多次重燃使得电感中的储能越来越小,限制了最大可能的过电压,实测也证实了这一点。

当空载变压器从一侧分闸而引起过电压时,由于主磁通穿过整个铁芯,其他各个绕组也会按变比关系感应出同样倍数的过电压。

由于高压绕组绝缘裕度较中低压侧小,故从中低压侧分闸的截流过电压对高压绕组的威胁更应引起注意。

一般油浸变压器,通常过电压不会很高,但其耐电强度高,杂散电容大,通常过电压不会产生很大危害;但对耐冲击强度不高的干式变压器或需频繁操作的电弧炉变压器来说,会产生较高的有害过电压,应特别防护。

一般变压器容量越小,其特性阻抗Z越大,过电压越高。

二、限制截流过电压的措施
降低过电压,应降低截流值Ij或降低特性阻抗Z(即降低电感L 或增大电容C)。

已有设备的电感不可能改变,所以降低过电压应限
制截流值Ij或增大电容值C。

真空开关与负载之间总是有一定长度的电缆进行连接的,电缆本身存在的分布电容使特性阻抗Z降低,降低过电压。

限制过电压可采用以下措施。

1.使用低截流值的真空开关。

(1)改进触头。

大量试验与实践证明,截流值Ij主要取决于触头的金属材料,一般来说,触头材料的饱和蒸汽压力越高,导热系数越小,截流值就越低;反之,则越高。

而技术上对真空开关触头的要求是多方面的,既要求触头的截流值低,又要求开关有很强的分断能力(即可分断大电流的能力),还要求在动、静触头分开时具有较高的介电强度,单一的金属材料很难满足要求。

因此,常用多元合金或在多孔的高熔点金属(如钨、铬等)触头上浸渍低熔点合金(铜或铜合金)。

这种触头的阴极斑点可喷发相对较多的金属蒸汽,在满足其他性能的要求下尽量降低截流值。

(2)开关的分闸速度由固定值变为可调。

开断大电流时采用高速分闸,开断小电流时调为低速分闸。

这对开关厂提出了较高的要求。

这也顺应了开关智能化的潮流。

2.并联氧化锌避雷器MOA。

在中性点不接地系统中,MOA必须承受单相接地弧光接地过电压的长期作用,时间可以是2小时,因此使用MOA时必须提高其直流1mA参考电压,导致MOA残压升高,只能勉强与变压器的出厂直流耐压值配合,保护效果较差。

3.采用RC吸收装置。

RC吸收装置原理的核心就是用来改变电路的工作状态,将振荡电路改为非振荡电路,从而抑制过电压。

从以上分析可知,只有R、C1比较大时,非振荡条件才能得到满足,RC吸收装置是目前应用最多的限压装置,且效果很好。

干式变压器难燃、耐潮、体积小、维护方便,主要用于高层建筑、地铁、煤矿、石油化工等“三防”要求高的场所。

而这些场所的开关常选用真空开关。

由以上分析可知,干式变压器耐冲击强度不高,而干式变压器上的过电压一般较高,危害很大,应注意防护。

而且电压越高,容量越小,其特性阻抗Z越大,过电压越高,应特别防护。

由于真空开关开断空载变压器时过电压的大小与真空开关触头材料、触头结构形式、被保护设备的参数等有关,不同厂家的产品用在不同的环境中的结果都有较大不同,实际上很难用公式精确计算,一般要在具体环境下通过试验确定,虽然厂家也提供了一些相关的数据,如ABB公司提供的参数表明,其真空开关(铜铬触头)开断空载变压器时,过电压一般不超过3倍相电压,且一般不需要保护。

但厂家的参数一般只是平均值,只能说明过电压超过3倍相电压的概率很小,并不是不会出现3倍及以上的过电压。

采取限制措施是必要的。

XXX图文设计
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