真空電容
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真空電容范文第1篇
由于國民經(jīng)濟與科學技術的快速發(fā)展，變電站中的真空斷路器在變電站中具有至關重要的作用。在真空斷路器中投入并聯(lián)電容器，不但能夠保證真空斷路系統(tǒng)中的設備能夠正常運行，還能夠有效減輕工作人員的工作效率，提高其工作效率。基于此，本文主要研究真空斷路器投入并聯(lián)電容器過電壓，從而保C真空斷路器能夠更好的發(fā)展。
1并聯(lián)電容器在真空斷路器中的重要作用
在真空斷路器中在真空斷路器中投入并聯(lián)斷路器，能夠減少管線中的電阻，控制真空斷路系統(tǒng)中的電流與電壓，滿足真空斷路器中的自動跟蹤與補償要求，減小電路中的電阻，保證真空斷路系統(tǒng)中的各項工作能夠順利進行，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。除此之外，在真空斷路器中投入并聯(lián)電容器，能夠有效保證電路系統(tǒng)的正常運行，確保真空斷路系統(tǒng)輸出電壓的準確性。
2真空斷路中投入并聯(lián)電容器過程中遇到的問題
在真空斷路中，投入并聯(lián)電容器過程中會遇到很多問題，其中，最主要問題就是工作人員對其工作沒有足夠的重視。由于并聯(lián)電容器施工人員的知識水平有限，他們在實際施工中，對其工作沒有足夠的重視，在一定程度上降低了真空斷路系統(tǒng)的運行效率。要想有效改善這種狀況，需要變電站中的管理人員定期對并聯(lián)電容器施工人員進行培訓，在培訓的過程中，可以向他們提問，采用提問的方式，能夠知道施工人員在實際工作中經(jīng)常遇到的問題，然后采取有效措施解決，從而保證并聯(lián)電容器安裝工作能夠順利進行。
3真空斷路器中投入并聯(lián)電容器的合閘彈跳過電壓分析
3.1合閘時電流沒有超過零點
在真空斷路器合閘過程中，如果合閘時電流沒有超過零點，即使觸頭已經(jīng)彈開，斷路中的電流依然會繼續(xù)運行，電容器系統(tǒng)仍然保持暢通狀態(tài)。電力企業(yè)中的工作人員在實際工作中，160真空斷路器應該在整個系統(tǒng)運行開始后的0.1215s時合閘，電路中的母線電流與整個系統(tǒng)運行電流成正比。當母線電流與系統(tǒng)線路電流都能夠正常運行時，合閘電壓可能會產(chǎn)生小波動，并且波動幅度比較小，母線與線路串聯(lián)電壓幅值應該是10.325KV，用標值表示為1.25。當然，在合閘時，如果電流沒有超過零點，還會產(chǎn)生合閘電流，最高的合閘電流幅值應該是10256A，是額定電壓的2.23倍。
要想有效保證真空斷路能夠正常運行，如果合閘時電流沒有超過零點，工作人員可以在斷路中安裝并聯(lián)電容器，將線路中產(chǎn)生的電阻有效屏蔽，提高整個電路的運行效率。在真空斷路中安裝并聯(lián)電容器，能夠有效抑制電阻的產(chǎn)生，保證電力企業(yè)中的線路能夠正常運行。同時，也可以在真空斷路中安裝避雷器，由于避雷器的體積比較小、使用方便、成本低等特點，目前，已經(jīng)被工作人員廣泛應用到真空斷路中。但是，在實際工作中，相關工作人員在真空斷路中采用并聯(lián)電容器時，應該根據(jù)企業(yè)的運營情況，合理選擇并聯(lián)電容器，保證電力企業(yè)能夠正常運營。
3.2合閘時電流超過零點
在真空斷路器中，如果合閘時電流超過零點，斷路器會在電流即將超過零點時熄弧，會經(jīng)常出現(xiàn)節(jié)流現(xiàn)象。導致該現(xiàn)象的主要原因是斷路器中的電壓與電流降到一定數(shù)值時，斷路器中的弧柱會迅速擴散，陽機表面的溫度會迅速下降，使得真空斷路器中的金屬質(zhì)點瞬間蒸發(fā)，不能保證真空斷路系統(tǒng)正常運行。當真空斷路中的電弧忽然熄滅時，電弧電壓會停留在電壓零點之前，此時的電壓稱為截流電壓。當真空電路中出現(xiàn)截流電壓現(xiàn)象時，電路中的電壓容易超過規(guī)定數(shù)值，影響整個電力系統(tǒng)的正常運行。
因此，在實際工作中，在真空斷路器中投入并聯(lián)電容器，能夠有效控制電路中的電壓，為真空斷路器提供系統(tǒng)電壓。在合閘時，如果電流過大，會影響斷路器中的電容器正常工作，降低充電器中的電壓。為了保證電流在合閘時能夠準確超過零點，應該保證電路中的電壓超過零點，在計算160真空斷路器在整個系統(tǒng)運行開始后0.2514S時合閘，保持線路母線在零點之前，合閘后系統(tǒng)中的電容器分支電流也即將過零點。
3.3試驗測量研究
為了保證真空斷路器能夠正常運行，保證計算結(jié)果的準確性，真空斷路系統(tǒng)中的工作人員應該及時檢驗測試結(jié)果，從而提高真空斷路器的準確性。在真空斷路中，采用并聯(lián)電容器，能夠提高真空斷路的運行效率，合閘過程中，指針有重燃的可能，工作人員在實際工作中，應該盡量避免重燃的可能，減少對設備的破壞，在串聯(lián)電路中安裝并聯(lián)電容器與避雷器能夠有效抑制重燃，保證真空斷路器能夠正常工作。
例如，當真空斷路器中開關關閉10次之后，避雷器沒有任何反應，波形開關中的電子顯示屏會顯示出指針在零點之后，出現(xiàn)這種現(xiàn)象代表真空斷路中能夠的電流和電壓已經(jīng)超過規(guī)定數(shù)值。此時，工作人員應該及時調(diào)整真空斷路中的熔斷電流，將并聯(lián)電容器安裝在真空斷路器中，減少電路中電流的損失，保證真空斷路能夠正常運行。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是真空斷路中的電容與電壓不能有效融合，一旦斷路中的電容出現(xiàn)突變，應該將系統(tǒng)中的電流快速降下，讓真空斷路產(chǎn)生震蕩，當真空斷路中的動靜觸頭互相接觸時，應該將動靜觸頭分開，保證真空斷路能夠穩(wěn)定運行。在切斷電容器時，真空斷路器中的壓力可能過大。要想有效改善這種狀況，相關工作人員應該及時調(diào)整真空斷路器中的開關，并控制好系統(tǒng)溫度。工作人員可以在真空斷路中安裝溫度警報器，當電路中的溫度過高時，溫度報警器會發(fā)出警報，提醒工作人員調(diào)整系統(tǒng)溫度。工作人員在實際工作中，可以根據(jù)企業(yè)的實際運行情況，合理控制真空斷路溫度，從而保證電力系統(tǒng)正常運行，提高工作人員的工作效率。
4結(jié)束語：
綜上所述，在真空斷路器中投入并聯(lián)電容器具有至關重要的作用。但是，在實際工作中，仍然存在很多問題，這就需要相關工作人員在原有基礎上，不斷改進與創(chuàng)新，提高自身的職業(yè)綜合素質(zhì)，從而保證國民經(jīng)濟穩(wěn)定快速發(fā)展。
參考文獻：
[1]王金輝，郎福成. 40.5kV真空斷路器開合并聯(lián)電容器組產(chǎn)生過電壓的仿真分析[J]. 電工材料，2015，（04）：15-20.
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真空電容范文第2篇
【關鍵詞】三相電機 故障診斷 故障容錯控制
三相電機是一種非常重要的驅(qū)動設備，具有結(jié)構簡單、容易上手和價格低廉等優(yōu)點，因此廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸?shù)戎T多領域。不過由于其使用環(huán)境復雜多變以及電機本身的運行特性、負荷情況等的影響，在使用中難免出現(xiàn)一些故障，影響了相關生產(chǎn)生活的正常秩序并造成一定的損失。為了對三相電機的故障進行有效防控，確保其正常運行，減少因故障造成的損失，必須對三相電機的故障診斷和容錯控制進行分析研究。
1 故障診斷與容錯控制的意義
當前，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，各種生產(chǎn)設備越來越先進，功能越來越全面，但同時設備結(jié)構也越來越復雜。這些復雜設備通常承擔著繁重的任務，并在大功率、高負荷的狀態(tài)下長時間運轉(zhuǎn)，這樣隨著使用時間的延長，出現(xiàn)故障的概率也隨之提高，而一旦發(fā)生故障，要么降低其性能，影響了生產(chǎn)的正常進行，要么設備報廢，甚至機毀人亡，再加上故障具有隨機性、模糊性的特點，傳統(tǒng)的故障診斷方法所起的作用已經(jīng)越來越有限，因此，有必要引入更加先進的智能故障診斷和容錯控制方法。引入智能故障診斷與容錯控制方法具有極大的意義，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）能夠及時發(fā)現(xiàn)設備的故障，同時更加精確地確定發(fā)生故障的位置、類型和程度，并對故障及時進行隔離。
（2）可以相對準確地預測出設備的使用壽命和故障的發(fā)展情況。
（3）能夠根據(jù)不同的故障，相應地給出控制和處理方案。
（4）可以自動進行故障處理，包括對其進行削弱、消除及修復等，使設備盡量恢復正常工作狀態(tài)時的性能；必要情況下可以通過犧牲部分性能來確保設備能夠繼續(xù)完成它的規(guī)定功能。
2 三相電機常見故障介紹
三相電機的主要由定子、轉(zhuǎn)子、軸承等構成，總體結(jié)構是比較簡單的，不過它的演變過程卻相當復雜，包括了物理和化學的多個方面。在長期的使用過程中，三相電機的性能會因受到供電電源、安裝環(huán)境等多個內(nèi)外部因素的影響而逐漸退化并導致故障的產(chǎn)生，其常見的故障主要由三個：
2.1 定子繞組匝間斷路
它是最常見的三相電機，所占的故障比為約為三分之一。導致該故障產(chǎn)生的主要原因在于同一相繞組的相鄰線圈因絕緣破壞而發(fā)生短路。
2.2 轉(zhuǎn)子導條和斷環(huán)開裂
該故障所占的故障比約為十分之一。它的產(chǎn)生是因為三相電機在啟動過程中，導條會在短時間內(nèi)通過大量電流，形成強大的沖擊力，最終使得導條和端環(huán)因應力分布不均而發(fā)生斷裂，嚴重的話還會導致電機燒壞和整機報廢。
2.3 軸承故障
軸承故障所占的故障比也達到了五分之一左右。由于軸承是負載最重的部分，同時也很容易發(fā)生磨損，因此故障也是比較頻繁的。
3 三相電機故障診斷及容錯研究
為更深入的理解三相電機的故障診斷與容錯控制，下面分別舉例加以說明。
3.1 轉(zhuǎn)子位置檢測故障診斷研究
要想準確判斷出事哪一個傳感器出現(xiàn)了故障，就得對轉(zhuǎn)子位置的信號進行詳細分析，具體流程為：首先是將一個電周期分為6個區(qū)間，將VT1VT6定為區(qū)間1，然后每隔60°區(qū)間就加1，直到VT5VT6（既區(qū)間6），在這個過程中，無論是在三相電機的啟動、制動過程還是當它處在運行狀態(tài)，由于通常認為電機轉(zhuǎn)速相對于換相區(qū)間可以當做準靜態(tài)量，所以就能夠通過對比下一個區(qū)間和上一個區(qū)間的寬度來確定傳感器有沒有出現(xiàn)故障。為了對此有更直觀的認識，這里用區(qū)間1與區(qū)間2為例子來說明，先設區(qū)間1的寬度是時間t1，當三相電機運行在90℃狀態(tài)時，傳感器c這時候能夠正常輸出信號，而當主電路VT6換流到VT2的時候，這時候也就是從區(qū)間1進入到區(qū)間2的過程，在這一過程中，會開始對區(qū)間2的寬度t2進行計時，當t2>kt1，且k=1.5時，這時候的傳感器2的輸出信號沒有出現(xiàn)跳變的情況，那么就可以得知該傳感器發(fā)生故障了。
3.2 轉(zhuǎn)子位置故障容錯控制研究
當傳感器發(fā)生一到兩路損壞時，可以有效利用其余正常運行的傳感器通過對轉(zhuǎn)子位置進行評估并用于電機換相，最終實現(xiàn)故障的容錯控制。
當其中的一路傳感器發(fā)生故障時，首先要確定兩個區(qū)間的寬度，下面以區(qū)間1與區(qū)間2為例進行分析，當區(qū)間2的寬度超過前面所設定的寬度，這時候就說明Hb出現(xiàn)故障，因此，要馬上換相，同時，在隨后的所有電周期里，在區(qū)間2里，當t5=t4的時候以及在區(qū)間5中當t5=t4的時候均需換相，也就是利用上次沒有發(fā)生故障的傳感器信號來獲得下一個轉(zhuǎn)子的位置。同樣的道理，當出現(xiàn)兩路傳感器信號故障的時候，就要用第三個正常的傳感器信號通過延時來獲取其它轉(zhuǎn)子的位置信號，通過采用這種方式，即使傳感器出現(xiàn)故障，仍然可以有效獲得六個換相點的時刻點，有效實現(xiàn)對三相電機的容錯控制。
4 結(jié)語
三相電機作為一種重要的設備，廣泛使用于現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中，對工業(yè)生產(chǎn)起著非常重要的作用，也正是因為它的地位如此重要，其所產(chǎn)生的故障影響和造成的損失也才會如此突出。雖然當前的三相電機已經(jīng)比過去先進了許多，穩(wěn)定性、可靠性有了很大的提高，但由于使用環(huán)境、工作方式等的影響，故障總是在所難免，為此，必須大力推廣故障檢測和容錯控制，以便有效對故障進行防控，確保電機的穩(wěn)定、可靠運行，為生產(chǎn)提供更安全可靠的保障。
參考文獻
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[4]趙文祥，程明，花為等.雙凸極永磁電機故障分析與容錯控制策略[J].電工技術學報，2009（4）：71-91.
作者簡介
崔寶磊（1984-），男，天津市濱海新區(qū)人。現(xiàn)供職于中海油田服務股份有限公司。
真空電容范文第3篇
關鍵詞：真空斷路器；過電壓；防治
中圖分類號：TM4 文獻標識碼：B 文章編號：1009-9166（2011）023(C)-0205-01
一、真空斷路器操作過電壓對電機產(chǎn)生的危害
高壓真空斷路器在煤礦高壓供電中容易產(chǎn)生操作過電壓，特別是開斷啟動過程中的電動機時，相間操作過電壓可能會超過4倍的額定電壓，嚴重危及電動機的絕緣。現(xiàn)已開發(fā)并投入使用的限制操作過電壓的設備，如氧化鋅避雷器，RC阻容吸收器組成過電壓保護器等產(chǎn)品，但由于所選用保護和保護設備技術性能的不適應，及被保護設備的特殊情況，實際運行過程中事故仍有發(fā)生。
真空斷路器電源、負荷側(cè)均存在著電感和電容，真空斷路器斷開電機回路時產(chǎn)生截流過電壓、多次重燃過電壓及三相同時斷開過電壓等三種危害。
（一）截流過電壓危害：由于真空斷路器有良好的滅弧能力，當斷開電流時，真空電弧在過零前就會熄滅，由于電流被突然切斷，其滯留與電機等電感繞組中的能量必然向繞組的分散電容充電轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶瞿芰浚瑢τ陔姍C，特別是空載會因此產(chǎn)生大的過電壓。
（二）多次重燃過電壓危害：多次重燃過電壓是由于弧隙發(fā)生多次重燃，電源多次向電機電容進行充電而產(chǎn)生的，在真空斷路器切斷電流的過程中觸頭一側(cè)為工頻電源，另一側(cè)為LC振蕩電源。如果觸頭間的開距不夠大，兩個電源疊加后就會使電弧隙之間發(fā)生擊穿，斷路器的恢復電壓就會升高，就會發(fā)生第二次重燃，甚至發(fā)生多次重燃現(xiàn)象，損壞電機。
（三）三相同時斷開過電壓危害：由于斷路器首先斷開相弧隙產(chǎn)生重燃時，流過該項弧隙的高頻電流引起，其余兩項弧隙中的工頻電流迅速過零，致使未斷開相也被切斷，在其他兩相弧隙中產(chǎn)生類似較大水平的截流現(xiàn)象，從而產(chǎn)生更高的操作過電壓，產(chǎn)生的過電壓是加在相與相之間的絕緣上。在斷開中、小容量電機或輕負荷情況下，容易出現(xiàn)三相同時過電壓。
二、電機回路使用真空斷路器應采取的措施
由于電機繞組存在較大的電感器，以及繞組的匝間電容，對地電容和雜散電容的存在，相當于一個振蕩回路。根據(jù)真空斷路器操作過電壓產(chǎn)生的原理，當切斷電流時，容易產(chǎn)生過電壓危害電機絕緣及回路電氣設備。因此，必須采取措施限制操作過電壓，以保護電氣設備能安全可靠運行。目前，國內(nèi)采取的措施有裝飾金屬氧化物避雷器（MOA），三叉戟過電壓保護器（TBP）、組合式過電壓保護器(JPB)等。以上三種設備均采用氧化鋅閥片的主要元件。一般情況下，電機的出廠試驗電壓為：Us=2（2Ue+1）×0.75×K，K為沖擊系數(shù)，一般取K=1.15。對10KV電動機：Us=25.6―26.8KV，電動機運行時的試驗電壓：Us=1.5Ue。對10KV電動機：Us=15KV，沖擊值Us=21.2KV。根據(jù)絕緣規(guī)則的要求，耐電壓水平最小應超出保護水平15%，同時由于在10KV及以下系統(tǒng)中中性點不接地或經(jīng)過消弧線圈接地，且當發(fā)生單相接地時，其余相電壓升至線電壓，并允許運行2小時，在這種情況下，將使避雷器嚴重過熱而損壞。目前，有些廠家研制并生產(chǎn)了旨在限制真空斷路器操作過電壓危及電機絕緣的新一代產(chǎn)品――RC阻容吸收器，它可使大多數(shù)電路的操作過電壓降至電源電壓的2―2.5倍以下，但是不管何種RC保護器，當它應用在不接地系統(tǒng)中時，按規(guī)程要求在電容器電流不大于3―4A時，可帶負荷運行2小時。其RC回路中的電容無疑增大了回路的電容電流，如果超過或接近規(guī)程規(guī)定值則可能需要裝設消弧線圈或接地電阻，增加設備和投資。因此應對其進行正確的分析和選用。根據(jù)廠家的資料，RC裝置中電容量為0.1µF，電阻為100Ω，其容抗為Xc=1/ωC，ω=2πfn，在10KV回路電容電流為：Ic=Ue×Xc=10×2×3.14×50×0.1=0.32A，在6KV回路電容電流為；Ic=Ue×Xc=6×2×3.14×50×0.1=0.2A，從以上計算可知，每臺RC裝置的電容電流將在0.2―0.32A之間，如果在一條母線上連接多臺RC裝置，再加上電機回路的電容電流，有可能超過規(guī)程規(guī)定的允許值。那么電機中性點必須裝著消弧線圈或電阻，以保護設備的安全運行。因此，在電機回路中選擇設備時，不僅要考慮點擊賄賂的電容電流，同時要考慮分支回路的對地電容和用于保護真空斷路器的RC裝置的電容電流。
真空電容范文第4篇
關鍵詞：真空斷路器 電弧重燃 過電壓 防止
中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973(2010)011-083-02
真空斷路器具有良好的滅弧性能，且維護工作量小、斷流容量大、適宜頻繁操作等許多優(yōu)點，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。在電氣化鐵路供電系統(tǒng)中，真空斷路器主要用于27，5千伏側(cè)，與繼電保護裝置配合迅速切斷饋線側(cè)的短路電流。在運行過程中，發(fā)現(xiàn)其在開斷小電流故障時(尤其是在切斷電容電流時)，有可能產(chǎn)生較高的過電壓，同時，在斷路器真空度降低的情況下，極易燒損斷路器，造成設備故障。
1 斷路器故障情況
2009年8月4日4時58分56秒，電力調(diào)度按照程控卡片進行安國鐵路變電所天窗停電，按依次206、213、214、215的順序進行停電。在人為不能分辨的時間內(nèi)，同一母線上的動力變壓器的缺相保護、動力變下級斷路器的低壓解列保護動作，幾乎同一時刻204斷路器的27，5千伏單相低壓啟動過電流保護動作，同時伴有較強的爆裂聲。值班員隨即進行設備巡視，發(fā)現(xiàn)27，5千伏B相電容器組有四臺電容器的保險熔斷，其中一臺的電容器瓷柱斷裂：高壓室內(nèi)206斷路器放電燒傷嚴重，分、合閘絕緣拉桿折斷且有燒傷痕跡。
2 故障時的跳閘數(shù)據(jù)
2.1 206保護動作數(shù)據(jù)
2.2 202保護動作數(shù)據(jù)
2009年8月4日4時58分57秒
101 Ims B相低壓啟動過電流保護出口
IA=14.82A IB=14.75A IC=29.50A IO=0.00A
la=0.07A
IB=26.26A(6302.40A) Ua=89.36V(24574V)UB=3.68V(1012V)
3 原因分析
3.1 206差壓保護動作原因
該斷路器主要用于交流電氣化鐵路，額定電壓交流工頻27.5kV，額定電流630A。206斷路器為電容補償回路斷路器。該補償裝置是由6并4串的4組共計24個單體電容器構成。
從跳閘數(shù)據(jù)看，206保護動作始因是由于電容器故障導致差壓保護動作，電容電流只有46A，說明當時斷路器已處于分位或者在分閘過程中以及在電弧重燃但電弧沒有達到穩(wěn)定的一瞬間，總之，電容器沒有斷電。當時的系統(tǒng)電壓為28880V，按照當時的電壓，電容器兩端要承受35.86kV的電壓，按照這個電壓，單體電容器當時已經(jīng)超過了8.4千伏的額定電壓，其中第三組比較薄弱的電容器開始損壞，內(nèi)部出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，容值開始增大，原先6并的電容器，電流開始不平衡。向電容器較大的一塊電容器集中，當超過保險的容量后保險瞬間熔斷，導致差壓保護動作。按照當時差壓保護動作的差壓7806看，已有不低于1塊電容器損壞。由于保護動作后，斷路器滅弧室并沒有斷電，故障繼續(xù)延續(xù)，差壓值繼續(xù)加大，說明當時繼續(xù)有電容器損壞。電容器保險損壞后，第三組電容器容值減小，其分壓瞬間加大，差壓值進一步加大，又導致其它電容器的損壞。
3.2 206電流速斷保護動作的原因
當電容器保險熔斷后，電容器的總?cè)葜底優(yōu)?.28微法，此時的容抗為603fl，電抗值為88，4I)，打破了正常的補償度0.12～0.13的要求，XLIXC=88.4/603=0.146：由于真空滅弧室的電狐不熄滅，導致對電容器反復充電，使電容器組對地電壓升高，在升高到一定限度時，斷路器的絕緣拉桿被擊穿，電流突然增大，致使電流速斷保護動作。由于母線一直有電，對地電弧逐漸加大，使27.5千伏B相母線產(chǎn)生了對地放電的現(xiàn)象，致使母線對地電流瞬間增大，電壓降低，202斷路器低壓啟動過電流保護亦相繼動作。
3.3 真空滅弧室電弧重燃的原因
(1)真空滅弧室內(nèi)真空度降低導致不能正常滅弧是電弧多次重燃的主要原因，事后測試206斷路器的工頻耐壓時，電壓只能升至2千伏，絕緣也只有2兆歐，此現(xiàn)象與廠家的分析一致，屬于密封不良，這與氣體放電理論相一致。按氣體放電理論，氣體壓力降低時，因發(fā)生碰撞游離的次數(shù)減少，故間隙的擊穿電壓提高，所以采用高真空可提高擊穿電壓。事實上真空中的擊穿機理與常壓下的并不相同，目前關于真空擊穿有兩種理論：廠致發(fā)射引發(fā)擊穿和微粒引發(fā)擊穿。前者認為，由于陰極表面不可避免地存在一些微觀強電場區(qū)，導致電場發(fā)射并產(chǎn)生很大的發(fā)射電流密度，使陰極出現(xiàn)局部熱點而引起材料氣化，從而引發(fā)間隙擊穿；后者認為，電極表面附著的微粒，在強電場作用下帶著電荷離開電極表面，運動至對面電極時以很大的速度撞擊電極，從而使電極材料溶化、氣化，造成間隙擊穿。
(2)另一層原因就是考慮分閘的時刻產(chǎn)生了截流過電壓，分閘速度過快使電抗器產(chǎn)生了很高的自感電動勢并與電容器電壓疊加，足以使還沒有完全恢復絕緣強度的真空滅弧室被重擊穿，導致重燃。
(3)當真空斷路器在電流過零前開斷，觸頭的一側(cè)是工頻電網(wǎng)電源，一側(cè)是高頻振蕩產(chǎn)生的過電壓(跳閘記錄中顯示有很大的3次、7次諧波電流)，而觸頭間恢復電壓為兩者之合，在觸頭開距小、觸頭間耐壓不充分的情況下發(fā)生第一次重燃。電源向回路中的電容充電，出現(xiàn)類似空載長線路合閘的震蕩過程。回路的參數(shù)決定了重燃的高電流頻率高達數(shù)千Hz。這使得重燃的振蕩電壓高于截流電壓，這種震蕩過程直至絕緣介質(zhì)的恢復強度超過電壓恢復速度才終止。
4 對策
4.1 提高真空滅弧室的生產(chǎn)工藝
完善和控制滅弧室生產(chǎn)過程，從零部件制造和生產(chǎn)工藝方面減少管內(nèi)微粒的數(shù)量。如在金屬零件的加工過程中，盡量避免和祛除干凈零件的毛刺，提高零件表面質(zhì)量，保證零件的表面光潔度；在整管裝配前堅持對部件進行有效的超聲波清洗，可以取得明顯的效果。不斷改進清洗工藝，使滅弧室內(nèi)的微粒通過清洗盡量祛除干凈：在生產(chǎn)過程中，保持良好的真空衛(wèi)生和工作習慣，有效控制操作間內(nèi)的空氣濕度和空氣中懸浮微粒的數(shù)量；科學組織生產(chǎn)，使滅弧室的部件或觸頭加工出來后盡量減少存放時間，及時裝配進爐，減少零部件氧化、污染的幾率；對用于投切電容器組的真空滅弧室適當提高電壓進行工頻電壓老煉，并進行雷電沖擊耐壓老煉，可以減少滅弧室內(nèi)的擊穿弱點，提高其電壓耐受能力，增加投切電容器組時的可靠性；對滅弧室進行小電流老煉，可以利用電弧的高溫祛除電極表面的一薄層材料，燒掉電極表面的毛刺，并使電極表面的氣體、氧化物和雜質(zhì)同時除去，起到清潔電極表面的作用，對滅弧室的電氣性能有一定的提高。因此滅弧室在出廠前應進行適當?shù)碾娏骼暇殻粚缁∈疫M行并聯(lián)電容老煉，可以迅速明顯提高產(chǎn)品的耐壓能力。
4.2 提高斷路器的整體裝配質(zhì)量
拋開安國206斷路器的問題，在今年的預防性試驗中發(fā)現(xiàn)，共有19臺真空斷路器的滅弧室出現(xiàn)問題，主變二次的斷路器只有1臺出現(xiàn)問題，其余均為長動的饋線和電容回路開關，可以看出，動作頻繁的斷路器出故障的幾率較大。因此，提高斷路器的設計質(zhì)量和裝配質(zhì)量，控制其機械運動特性參數(shù)在合理的范圍內(nèi)，能夠保證滅弧室動導電桿安裝對正垂直，并易于對其進行調(diào)整；斷路器的裝配質(zhì)量應該得到可靠的測量和良好的控制，操動機構的合閘輸出功率與分閘輸出功率要合適，其分、合閘速度應該調(diào)整在合理的范圍內(nèi)，使分閘彈振和合閘彈跳盡可能小。
4.3 選擇合適的操動機構和開距較大的真空滅弧室
選擇合適的分閘速度，有利于操作過電壓的減小。比如，在分斷小電感電流時，操作機構的分閘速度適當?shù)芈恍梢詼p少截流值；而分斷電容電路時，分閘速度可以快一些，以增加觸頭斷開距離，提高觸頭問的介質(zhì)強度，減小重擊穿發(fā)生。具體的方法就是加大斷路器的超行程，增加觸頭間的壓力，一方面可以通過撞擊壓力使觸頭上的毛刺消除，一方面可以提高分閘速度。
該進口型號的斷路器的真空滅弧室開距較小，只有14毫米，而國產(chǎn)的滅弧室一般都在35毫米左右(如：沈陽高壓開關廠的ZN-27.5型開關，觸頭開距46mm：天水、北京開關廠的斷路器，開距在35mm)，國產(chǎn)的10千伏斷路器亦有11毫米的開距，受國內(nèi)運行環(huán)境和電能質(zhì)量的影響，過小的開距將會導致滅弧室的場強加大，容易引起電弧重燃。因此，個人認為，國外有些產(chǎn)品在引進時，應針對國內(nèi)運行條件，進行適應性改造。
真空電容范文第5篇
關鍵詞：消弧；消弧線圈；過電壓
1 引言
隨著電網(wǎng)負荷的逐年增長及電纜出線的增多，系統(tǒng)的電容電流大幅度增大。在35kV、10kV不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時故障點將產(chǎn)生間歇性電弧，當電容電流過大接地點電弧不能自行熄滅將產(chǎn)生弧光接地過電壓，從而使非故障相對地電壓極大增加。在電弧接地過電壓的作用下，可能導致絕緣損壞造成兩點或多點接地短路，使事故擴大。為此采取的措施是：（1）35kV、10kV電網(wǎng)電容電流超過10A就需要在中性點裝設消弧線圈，利用消弧線圈的感性電流補償接地故障時的容性電流，使接地故障電流減小，以致自動熄弧，減小過電壓保證繼續(xù)供電；（2）通過真空接觸器將接地相母線直接接地，使弧光接地轉(zhuǎn)化為金屬性接地從而起到滅弧較小過電壓的作用。
2 消弧線圈
2.1 消弧線圈的工作原理
圖1 中性點經(jīng)消弧線圈接地配網(wǎng)單相接地故障示意圖
圖1為帶消弧補償?shù)呐渚W(wǎng)單相接地故障示意圖，圖中L為消弧線圈，R為阻尼電阻，K1為一次隔離開關，K2、K3為真空接觸器，Id為接地電流
其中Ic為配網(wǎng)系統(tǒng)對地的電容電流之和，IL為消弧線圈所補償?shù)碾姼须娏鳌?/p>
當此系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時流經(jīng)故障點d的短路電流為此接地線路對應電壓等級電網(wǎng)的全部對地電容電流，如果此電容電流相當大就會在接地點產(chǎn)生間歇性電弧。消弧線圈為一可調(diào)的電感線圈，它提供一個與電容電流相位差為180°的電感電流，補償電容電流減小流經(jīng)接地點的故障電流，來達到消弧的目的。
2.2 消弧線圈的三種補償方式
2.2.1 消弧線圈對電容電流的補償有三種不同的運行方式：
消弧線圈的作用是當發(fā)生單相接地故障后，提供一電感電流補償電容電流，使接地電流減小，使故障相接地電弧兩端的恢復電壓速度降低，達到熄滅電弧的目的。當消弧線圈正確調(diào)諧時，不僅可以有效的抑制過電壓的幅值，同時也最大限度的減小故障點熱破壞作用及接地電網(wǎng)的電壓。正確調(diào)諧，即電感電流接近或等于電容電流，工程上用脫諧度V來描述調(diào)諧程度
V=（Ic-IL）/Ic
（1）欠補償，當V>0時補償后電感電流小于電容電流，或者說補償?shù)母锌功豅大于線路容抗1/3ωC0，電網(wǎng)以欠補償?shù)姆绞竭\行；
（2）過補償，當V
（3）全補償，當V=0時補償后電感電流等于電容電流，或者說補償?shù)母锌功豅等于線路容抗1/3ωC0，電網(wǎng)以全補償?shù)姆绞竭\行。
2.2.2 各運行方式的比較
消弧線圈產(chǎn)生的感性電流完全補償故障點的電容電流時，此種方式應為最理想的補償方式但是全補償將因發(fā)生串聯(lián)諧振而使消弧線圈感受到很高的電壓，損壞消弧線圈。若消弧線圈運行在欠補償?shù)姆绞较拢娋W(wǎng)發(fā)生故障時容易出現(xiàn)數(shù)值很大的過電壓，在電網(wǎng)正常運行時如果三相不對稱度較大，還有可能出現(xiàn)數(shù)值很大的鐵磁諧振過電壓，危及一次設備的安全運行。采用過補償方式，不但可以滿足系統(tǒng)不斷擴大，電網(wǎng)對地電容隨之增大而需增加的補償容量要求，并且在過補償時流過接地點的為電感電流，熄弧后故障相電壓恢復速度較慢，接地電弧不易重燃。鑒于過補償方式的以上優(yōu)點在35kV及10kV配網(wǎng)中消弧線圈普遍采用過補償方式。
2.3 固定補償及自動跟蹤補償消弧線圈
銀北局在110kV變電站中廣范采用人工調(diào)匝式固定補償?shù)南【€圈，此消弧線圈在這種較為簡單的電網(wǎng)中運行在過補償方式下，可有效的補償接地電容電流并使接地點流過電感電流，弧光熄滅后不易重燃。而且這種固定檔位的消弧線圈也較經(jīng)濟，可降低變電站的造價。但是這種消弧線圈若運行在變動比較頻繁的復雜電網(wǎng)中時，當電網(wǎng)中發(fā)生了事故跳閘或重合等參數(shù)變化時脫諧度無法控制，以致往往運行在不允許地脫諧度下，造成中性點過電壓，三相電壓對稱遭到破壞危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此220kV變電站采用跟蹤電網(wǎng)電容電流自動調(diào)諧的消弧補償裝置，裝置自動跟蹤電網(wǎng)電容電流的變化，隨時調(diào)整消弧線圈的分接頭或二次繞組的電容組，使其保持在諧振點上，接近于全補償。
3 消弧過電壓保護裝置XHG
3.1 消弧過電壓設備在電纜線路中的應用
隨著城市電網(wǎng)架空線路的入地改造，電纜出線逐步增多，同架空線路不同的是電纜線路的分布電容遠大于架空線路即使加裝了消弧線圈，發(fā)生接地故障時流經(jīng)故障點的電流接近為零但是不能完全補償仍有殘流，經(jīng)武漢高壓研究所試驗表明，消弧線圈在電纜線路中不能有效的消弧防止過電壓。因此在電纜出線較多的變電站中采用一種新型的消弧過電壓保護設備XHG。
3.2 消弧過電壓設備XHG的工作原理
圖2 消弧過電壓裝置XHG工作原理圖
QF為一次隔離開關，PT為電壓互感器，F(xiàn)UR為高壓限流熔斷器，JZ為分相真空接觸器。
當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，微機控制器對來自電壓互感器的Uao、Ubo、Uco信號量進行計算處理，判斷接地相別和接地屬性：如果接地故障是穩(wěn)定的金屬性直接接地，發(fā)出接地報警信號；如果接地故障是不穩(wěn)定的間歇性弧光接地，則發(fā)出指令使故障相的真空接觸器動作，將故障相直接接地，這時系統(tǒng)由不穩(wěn)定的弧光接地轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的金屬性接地，故障點的弧光消失。真空接觸器動作接地數(shù)秒后微機控制器將真空接觸器斷開一次，如果真空接觸器斷開后再無弧光接地故障現(xiàn)象，說明這一接地故障是暫時性的，系統(tǒng)恢復正常運行，如果真空接觸器斷開后再次出現(xiàn)弧光接地故障則說明這一故障為永久性弧光接地，此時再次使真空接觸器閉合，微機控制器發(fā)出接地報警，告知值班人員進行人工選線切除故障線路。
3.3 消弧過電壓裝置的優(yōu)點
（1）對系統(tǒng)設備的運行安全威脅最大的弧光接地過電壓被限制，并隨著故障相母線的直接接地而消失；（2）將母線過電壓限制在較低的水平，原本可能引發(fā)的鐵磁諧振過電壓的可能性大大減小；（3）其限制過電壓的功能較消弧線圈更完善；（4）其限制過電壓的機理與電網(wǎng)對地電容電流的大小無關，因而其保護性能不隨電網(wǎng)運行方式的改變而變化；（5）體積小，價格低廉，經(jīng)濟性較好，可降低變電站造價。
4 結(jié)束語
消弧線圈對架空線路發(fā)生接地故障時熄滅電弧防止過電壓起到重要作用但也暴露出了些不足：（1）容易產(chǎn)生串聯(lián)諧振過電壓和虛幻接地現(xiàn)象；（2）發(fā)大了變壓器高壓側(cè)到低壓側(cè)的傳遞過電壓；（3）使小電流選線裝置靈敏性降低甚至無法選線；（4）用電感電流去抵消電容電流時，對于弧光接地時的高頻分量都無法抵消；（5）體積較大并且經(jīng)濟性較差。而消弧過電壓裝置XHG作為一種新型的滅弧防止過電壓設備其在電纜出線發(fā)生單相接地故障時能起到良好的滅弧作用，有效的防止了由于過電壓造成的事故擴大和影響電網(wǎng)安全運行事故的發(fā)生。
參考文獻
