高电压技术9.4

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结
发展过程 防护措施
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采用中性点直接接地方式 采用中性点经消弧Leabharlann Baidu圈接地方式
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（本节完）
图9-12 中性点经消弧线圈接地后的电路图及向量图 (a)电路图 (b)向量图
根据补偿度的不同，消弧线圈可以处于三种 不同的运行状态：
1、欠补偿 消弧线圈的电感电流不足以完全补偿电容电流，此时故障 点流过的残流为容性电流。 2、全补偿 消弧线圈的电感电流恰好完全补偿电容电流，此时流过故 障点的残流为泄露电流。 3、过补偿 消弧线圈的电感电流不仅完全补偿电容电流且还有数量超 出，此时流过故障点的残流为感性电流。
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9.4.2 防护措施
为了消除电弧接地过电压，最根本的途径就是消 除间歇性电弧，可以通过改变中性点接地方式来 实现。 1、采用中性点直接接地方式 若中性点接地，单相接地故障将在接地点产生很 大的短路电流，断路器将跳闸，从而彻底消除电 弧接地过电压。目前，110kV及以上电网大多采 用中性点直接接地的运行方式。
图9-10 单相接地故障电路图和向量图
设接地故障发生于A相，而且是正当 U A 经过幅值 Uϕ 时发生，这样A相导线的电位立即变为零，中性点电位 U N . . 由零升至相电压，即 U N = − U A ，B、C两相的对地电压 . . 都升高到线电压 U BA、 U CA 。
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如以uA，uB， uC代表三相电源电 压；以u1，u2，u3 代表三相导线的对 地电压，即C1、C2、 C3上的电压，则通 过分析可得如图所 示的过电压发展过 程。
9.4
断续电弧接地过电压
中性点不接地电网中的单相接地电流 (电容电流)较大，接地点的电弧将不能自 熄，而以断续电弧的形式存在，就会产生 另一种严重的操作过电压——断续电弧接 地过电压。
断续电弧接地过电压出现在下列三种情况下 后果比较严重： �系统中有一些弱绝缘的电气设备 �设备绝缘在运行中可能急剧下降 �设备绝缘中有某些潜伏性故障
按工频电流过零时熄弧的理论分析得出的结论是： 1）非故障相上的最大过电压为3.5倍； 2）故障相上的最大过电压为2.0倍。
长期以来大量试验研究表明：故障点电弧在 工频电流过零时和高频电流过零时熄灭都是可 能的。
发生在大气中的开放性电弧往往要到工频 电流过零时才能熄灭；在强烈去电离的条件 下，电弧往往在高频电流过零时就能熄灭。 电弧的燃烧和熄灭会受到发弧部位的周 围媒质和大气条件等的影响，具有很强的随 机性质，因而它所引起的过电压值具有统计 性质。
2、采用中性点经消弧线圈接地方式 采用中性点直接接地方式虽然能够解决断 续电弧问题，但每次发生单相接地故障都会引 起断路器频繁跳闸，严重影响供电的连续性。 所以，我国35kV及以下电压等级的配电网采用 中性点经消弧线圈接地的运行方式。
消弧线圈是一个具有分段铁芯、电感可调的电抗器， 其伏安特性不易饱和，如图9-12所示。
本节内容
• 9.4.1 发展过程 • 9.4.2 防护措施
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9.4.1 发展过程 这种过电压的发展过程和幅值大小都与 熄弧时间有关。存在两种熄弧时间：
� 电弧在过渡过程中的高频振荡电流过零时即可 熄灭 � 电弧的熄灭发生在工频电流过零的时刻
下面假定电弧的熄灭发生在工频电流过零的 时刻，来说明这种过电压的物理发展过程： 作如下简化： 1）略去线间电容的影响； 2）设各相导线的对地电容均相等，即 C1=C2=C3=C。就可得如图9-10(a)所示的等值电 路。