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真空斷路器截流過電壓的抑制問題
1.截流過電壓產(chǎn)生原理
真空斷路器開斷小電感電流時的截流現(xiàn)象，主要是由于電弧電流較小時，陰斑點提供的金屬蒸氣不夠充分和穩(wěn)定引起的。真空電弧由電在分斷瞬間受熱引起金屬蒸發(fā)而形成，電弧使電表面出現(xiàn)一些斑點，這些斑點上的金屬會不斷熔化和蒸發(fā)來維持真空電弧。開斷大電流時，金屬蒸氣充分蒸發(fā)，電弧比較穩(wěn)定，在工頻電流自然過零時熄弧。試驗證明，開斷幾百至幾千安的交流電流時，一般不會發(fā)生截流現(xiàn)象。開斷小電感電流時，如空載變壓器激磁電流（一般只有額定電流的0.6%～2%），由于弧柱擴散速度太快，陰斑點附近的金屬蒸氣壓力和溫度劇降，使金屬質點的蒸發(fā)不能維持弧柱的擴散，造成電流到達零點之前的某一瞬時值時發(fā)生強制熄弧而形成截流。
對于開斷空載變壓器的情況，原理電路如圖1所示。設C為變壓器等效電容，L為變壓器勵磁電感。假定截流在i=Ich時發(fā)生，即i=Ich=Imsina，u=U0。由于截流，使回路中電流變化率di/dt很大，電感上的壓降uL=di/dt很大，形成過電壓。從能量角度闡述，截流瞬間，繞阻中儲有磁場能量(1/2)LIch，在電容中儲有電場能量(1/2)CU20，這些儲存的能量在L-C回路中振蕩，振蕩頻率f=1/[2π(LC)1/2]，由于C值一般很小，所以當全部儲能都轉化為電場能的瞬間，在電容C上將出現(xiàn)很高的過電壓，即截流過電壓?？紤]到磁場能量中總有一部分消耗在變壓器的鐵損和銅損中，轉變?yōu)殡妶瞿芰康闹皇谴艌瞿芰康囊徊糠?，的過電壓為Um=[ηm(ηchZC)2+U0]1/2，其中Zc=(L/C)1/2稱為變壓器的特性阻抗，又稱為波阻抗，ηm稱為磁能轉換效率。由此可見，要降低過電壓，就需要降低截流值或特征阻抗值。請登陸:高壓開關網(wǎng)瀏覽更多信息
2.現(xiàn)有過電壓保護裝置存在的不足
(1)并聯(lián)金屬氧化物避雷器（MOA）。MOA結構簡單，但是其保護作用僅僅是限制過電壓的幅值，而不能限制過電壓的波頭陡度，在達到MOA動作門檻電壓前不能減輕過電壓對變壓器縱絕緣的作用。35kV系統(tǒng)為中性點不接地系統(tǒng)，MOA必須承受單相接地弧光接地過電壓的長期作用，時間可以是2h。因此使用MOA時必須提高其直流1mA參考電壓，從而導致MOA殘壓升高，只能勉強與變壓器的出廠直流耐壓值配合，保護效果較差。
(2)RC吸收裝置。RC吸收裝置原理的核心就是用來改變電路的工作狀態(tài)，將振蕩電路改為非振蕩電路，從而抑制過電壓。它可以降低截流過電壓幅值的陡度，并對高頻振蕩進行阻尼，降低重燃的可能性。但是RC吸收裝置中的電容增加了電網(wǎng)接地的總電容電流，可能會因此而裝設補償設備，使電網(wǎng)運行復雜化。另外，RC吸收裝置參數(shù)的選擇，尚沒有明確的方法和標準，這是因為真空斷路器開斷電感性負荷時的過電壓取決于很多實際因素，一但參數(shù)選擇不當，容易引起電阻燒毀和跳閘事故。而且RC吸收裝置體積大、成本高，安裝維護工作量也大。