变电所二次回路的操作过电压问题处理

电网在运行中,往往由于电气设备绝缘的老化或损坏以及外力破坏等原因,致使电网运行不正常。
如中性点不接地系统的单相接地或设备过负荷等,或是发生电力事故时,要求能及时地发出信号或警报,通知运行值班人员进行处理,或能自动跳闸将故障切除,限制事故的扩大,尽量减少对其他用户的影响,避免造成更大的经济损失。
在二次回路中存在有许多电感线圈(如断路器、继电器、接触器等设备均有不同作用的线圈),这些设备的线圈都具有一定电感量,当事故跳闸或停电操作时,突然切断电感电路的电流时,往往会产生较大的反电势,由于它的幅值大,频率高,称为操作干扰过电压,此过电压通常对回路中的一些电器元件产生破坏或干扰作用。

一、 操作过电压产生的机理
变电所二次回路中存在许多不同作用的线圈,它们都有一定电感量。
这些线圈除了具有电感外,还有电阻及线圈联线间、匝间存在的分布电容。
若将分布电容用一个等值集中电容代替并联到线圈两端,就构成一个RLC的衰减振荡电路。
其继电器的触点起到回路中的开关作用。
由电工学可知:当回路的开关断开时,往往产生较大反电势。
电容器两端电压按一定规律变化,其电压波形是一个正弦衰减振荡电压。
由于此电压不受电源控制,所以又叫自由分量电压,此电压经过1/4周期稍长的时间达到最大值。
当电阻值较小时,电容器两端电压最大,往往比电源电压高出几倍或十几倍,这是操作时产生的过电压。

二、 操作过电压的危害
当电网发生事故跳闸或停电操作时,突然切断电感电路的电流时会产生过电压。
在开关断开过程中,触点间的距离尚未到达足够大时就已经被击穿,高电压进入直流操作电源系统,电压承受水平较低的半导体器件就会受到不同程度的破坏及影响。
因为半导体器件的过电压承受水平较低,反应灵敏,会造成损坏或无法正常工作。
而对电磁元件影响不大,因为其绝缘水平较高,并且其动作过程有一定的惰性,所以不会造成误动作影响正常工作。

三、 操作过电压的传递途径
操作过电压的传递是一种电能传递过程,任何电能传递都通过电与磁的途径实现。
二次回路突然切断电感电路的电流时,所产生的操作过电压,一方面会通过触点间的电弧传入直流系统,另一方面原来线圈的磁场能量会转换成分布电容的电场能量,这说

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变电所二次回路的操作过电压问题处理

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