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真空开关过电压真空开关过电压真空断路器操作过电压原因分析及防范措施真空断路器操作过电压原因分析及防范措施[摘要]本文介绍了百丈漈电厂采用真空断路器替换少油断路器的情况，针对真空断路器的操作过电压现象，分析了真空断路器产生操作过电压的原理，通过对真空断路器操作过电压的原因分析提出了防范建议，并结合现场实际情况做了技术改进和防范措施。
[关键词]真空断路器操作过电压分析及防范温州百丈漈水力电厂系梯级发电企业，成立于上世纪60年代初期，有百一电、百二电两级电站，总装机44.6MW。
现另管辖三个110kV变电所和三个多经电站（装机29 MW），共有各电压等级真空断路器74台。
从1995年开始断路器无油化改造以来，对其下属单位共18台少油断路器进行了技改，全部采用了真空断路器，对95年后施工的电压等级为35kV、10kV、6kV断路器设备亦进行了真空断路器的选型。
真空断路器是利用真空的绝缘和灭弧性能构成的开关设备。
它的触头是在密封的真空腔内分、合电路的，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可经受多次分、合闸而不降低开断能力。
因此真空断路器具有维护工作量小、断流容量大、适宜频繁操作等许多优点，但是，真空断路器在运行中发生的操作过电压问题亦引起了人们的高度关注。
现笔者就关于在选用真空断路器过程中，为避免选用真空断路器所带来的操作过电压问题做一些探讨。
一、操作过电压的分析真空断路器在接通和分断电路时，都可能发生操作过电压。
真空断路器的触头合闸时一般存在不同程度的弹跳现象，因而发生过电压。
但接通电路时，触头间距随时间增长很快消失，触头间出现的过渡电压呈下降趋势，因此，过电压的峰值一般较低，对设备没有多大威胁。
所以，影响设备安全运行的主要是断开电路时产生的过电压，即截流过压和电弧重燃过电压、重击穿过电压。
1、截流过电压。
变压器操作过电压研究及防范措施摘要：变压器在运行时，电压超过它的最大承受工作电压，称为变压器过电压。
变压器过电压往往会使变压器的绝缘造成很大的危害，甚至使绝缘击穿，导致变压器故障并退出运行。
过电压又分为大气过电压和操作过电压。
大气过电压是指由直击雷或雷电感应突然加到电力系统中，使电气设备所承受的电压远远超过其额定值；而操作过电压是指由线路投切、故障或其它原因在系统中引起的相对地或相间瞬态过电压。
关键词：变压器；操作过电压；防范措施一、操作过电压特点和产生的原因操作过电压一般为额定电压的3-4.5倍，绕组中电压分布不均匀，进线端部分线匝受以的电压很高。
由于操作（如断路器的合闸和分闸）、故障或其他原因，使系统参数突然变化，系统由一种状态转换为另一种状态，在此过渡过程中系统本身的电磁能振荡而产生的过电压称为操作过电压。
操作过电压超过变压器的最大承受工作电压时往往会使变压器的绝缘造成很大的危害，甚至使绝缘击穿。
二、变压器操作过电压常用的防护措施大部分变压器操作过电压是由操作过电压引起。
目前，使用真空断路器作为投退变压器的特别多。
1、真空断路器操作过电压分析随着社会经济的发燕尾服，现在高压设备大部分中压（35kV）开关均使用真空断路器。
真空断路器由于体积小、熄孤能力强、分断电流大、无电弧外喷，维修周期较长等诸多优点，而广泛使用于配电断路器、大负荷启动开关。
在实际中，真空断路器在较为频繁的分断瞬间，由于间隙小，过强的灭弧能力和其灭弧特性容易造成操作过电压，这种过电压往往能达到电源电压的几倍，甚至几十倍，对电网中及本身负载的运行造成一定的影响，甚至会击穿电气设备的绝缘层，引起很大的电气事故。
2、防护措施操作过电压的出现给电力设备造成极大危害，防止过电压的产生或降低过电压的幅值是十分重要且必要的。
目前，大部分采用氧化锌避雷器进行防止操作过电压（压敏电阻）。
氧化锌避雷器是由很多氧化锌电阻片组成的，优点是具有非常优良的非线性伏安特性，续流小，体积小，安装方便等优点。
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。
变压器操作过电压的产生与防护变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，它用于调节电压，使之适应各个电力设备的使用要求。
然而，在变压器的运行过程中，由于各种原因，如电力负荷突变、故障、短路等，会产生过电压，给设备带来损坏甚至危险。
因此，必须采取一些措施来防止变压器操作过电压的产生，并对其进行相应的防护。
过电压是指电力系统中电压瞬时的突然升高，通常称为暂态过电压。
它的主要原因有以下几种：1.外部原因：如雷电、电网故障等会导致电力系统中发生暂态过电压。
雷电产生的电磁场会感应到电力线路上的过电压。
2.内部原因：电力系统内部的设备故障、开关操作不当等也会导致暂态过电压。
当电力设备突然失效或者发生短路时，会引起电压剧烈变化。
为了防止变压器操作过电压的生成，可以采取以下几种方法：1.安装避雷器：避雷器是用来接收和抑制突发的过电压，保护电力设备免受损坏。
通过安装避雷器，可以将过电压通过接地杆散去，防止传导到变压器。
2.安装自动保护装置：自动保护装置可以监测电力系统中的电压变化，当电压超过设定的阈值时，自动切断电源，防止过电压对设备产生损害。
3.使用隔离变压器：隔离变压器是一种特殊的变压器，它能够将输入电压隔离开，防止过电压传导到输入端。
4.使用绝缘材料：在电力系统中，使用绝缘材料对电力设备进行绝缘处理，可以有效地减少过电压对设备的影响。
例如，在变压器的绕组间使用绝缘纸或涂覆绝缘漆，能够增加电场的绝缘强度。
除了采取防止过电压生成的措施外，还需要对变压器进行相应的防护，以减少过电压对设备的损坏。
1.定期检查和维护：定期检查变压器的运行状态，发现异常情况及时处理，维护设备的正常工作状态。
2.安装温度保护装置：在变压器中安装温度保护装置，当变压器过热时，自动切断电源，保护设备免受损害。
3.控制电力负荷：控制电力负荷，避免变压器长时间处于负载过重状态，以防止过电压的生成。
总之，变压器操作过电压的产生与防护是电力系统中重要的问题。
切除空载变压器过电压及其抑制策略的研究在电力系统中，变压器是起着重要作用的设备之一。
它们用于改变电压的大小，以便在输电和配电系统中传输电能。
然而，变压器在运行过程中可能会出现过电压问题，特别是在空载状态下。
过电压会对变压器造成损坏，甚至引发火灾等严重后果。
因此，研究如何切除空载变压器过电压并制定相应的抑制策略显得尤为重要。
首先，我们需要了解空载变压器过电压的成因。
在电力系统中，由于负载的变化或突发故障等原因，可能会导致电压的瞬时变化，从而产生过电压。
而在空载状态下，变压器的短路阻抗较小，这就意味着在空载状态下，变压器更容易受到过电压的影响。
因此，切除空载变压器过电压的研究显得尤为迫切。
针对空载变压器过电压问题，学者们提出了一些抑制策略。
其中，一种常见的策略是采用电力电子器件来实现过电压的抑制。
通过在变压器的输入端或输出端接入电力电子器件，可以实现对电压的调节和控制，从而抑制过电压的产生。
此外，还可以通过改进变压器的设计和结构，提高其耐受过电压的能力。
例如，采用合适的绝缘材料和绝缘结构，以增强变压器的绝缘性能，从而减小过电压对变压器的影响。
除了以上的抑制策略外，还可以通过改进电力系统的保护装置来实现对空载变压器过电压的抑制。
在电力系统中，保护装置起着监测和控制电力设备运行状态的重要作用。
通过改进保护装置的设计和算法，可以实现对过电压的及时切除，从而保护变压器不受过电压的影响。
此外，还可以通过改进电力系统的运行控制策略，实现对过电压的有效抑制。
例如，通过合理调整电力系统的运行参数，可以减小过电压的产生概率，从而保护变压器的安全运行。
在实际工程中，切除空载变压器过电压并制定相应的抑制策略是一个复杂而又具有挑战性的问题。
需要综合考虑电力系统的结构、运行状态、负载变化等多种因素，从而制定出合理有效的抑制策略。
同时，还需要结合电力电子技术、保护装置技术、运行控制技术等多个领域的知识，以实现对过电压的切除和抑制。
真空断路器投切并联电抗器暂态分析及设计建议摘要：通过对一起220kV变电站的10kV站用变多次发生短路故障跳闸的案例进行分析，并对该段母线所带的10kV并联电抗器投切产生的过电压进行现场试验，判定发生故障的原因是真空断路器投切并联电抗器的暂态过程中产生了较大的操作过电压并最终导致开关重燃所致。
结合该案例进一步对10kV真空断路器投切并联电抗器的过电压发生机理进行分析，得出该类过电压主要是由工频截流过电压和暂态高频震荡过电压两个效应叠加而成，并给出了在规划设计阶段抑制电网过电压的设计建议。
关键词：并联电抗器、操作过电压、截流过电压、规划设计随着城市电网中高电压等级的长电缆型输电线路的广泛应用，并联电抗器开始应用在变电站内主变低压侧，用于补偿变低侧负荷轻载时过剩的容性无功，从而控制电网末端电压。
目前，10kV侧并联电抗器的开断均采用真空断路器。
真空断路器具有结构简单、开断容量大、熄弧能力强、维护简易、可频繁操作等优点，然而在对感性负载进行开断操作时容易因截流、重燃而产生过电压，严重时甚至发生设备灼伤、爆炸等危险，对设备运行产生一定的安全隐患。
近年来已有多起因真空断路器投切并联电抗器导致的周边设备闪络、短路等故障。
1 事件经过某地市级电网220kV变电站10kV #1站用变间隔分别于7月18日、8月24日的早上8点左右连续两次发生三相短路导致站用变跳闸故障，初步分析认为两次故障是由于10kV #2电抗器自动投切操作所产生的过电压所致。
站用变开关柜内至地下电缆端有放电痕迹，柜门因瞬时高温产生的强大气流而变形。
根据故障后录波图可判断是单相对地发生放电进而发展为三相短路。
2 暂态过电压现场测试为了对真空断路器投切10kV并联电抗器时电抗器及周边设备的过电压暂态过程和发生机理进行研究，现场对#2电抗器的#529断路器进行20次合、分操作，并测量电抗器投切过程中#1站用变及#2并联电抗器两端的暂态过电压幅值、电流幅值、振荡频率、振荡衰减时间。
城市10kV配电真空断路器的过电压保护问题【摘要】随着经济社会的不断发展，我国电力行业也得到了快速发展。
城市10kV配电真空断路器的过电压保护已成为人们普遍关注和探讨的问题，对其过电压保护的有效措施以及相关材料的选择是业内人士所面临和有待解决的问题。
本文对真空断路器的过电压保护提供了几种保护的措施，以期为业内人士提供相关的材料以及提升其过电压保护工作的效率。
【关键词】10kV配电；真空断路器；过电压保护10kV配电广泛运用真空断路器来操作10/0.4kV的电力变压器，真空断路器利用浪涌吸收器、有间隙的养化锌组合避雷器、无间隙氧化锌避雷器等来保障其正常使用。
由真空断路器的开断空载变压器所产生的电压大小以及电压器的绝缘水平方面考虑，应取消变压器回路里设置的无间隙氧化锌避雷针，应装设一组有间隙氧化锌组合避雷针，成为10kV 母线上的全部设备的操作过电压和雷电过电压的保护。
1.开断电压器过电压的产生因素真空断路器开断电感电路的小电流时，会产生截流过电压，这是由于在真空断路器截流开断后，负载内部会发生电磁的震荡过程，直到耗尽其内部贮存的能量为止。
其在震荡过程中，负载两极也会出现相应的过电压。
真空断路器开断比较大电流时，较小的截流过电压都会出现截流重燃过电压，其幅度高、坡度大会击穿变压器匝间绝缘以及电动机。
在实际运用中，一般要求真空断路器触头材料截流值偏低，这是由于触头材料是由真空断路器的截断电流大小来决定的。
2.采用RC 过电压吸收器保护我国批量生产RC 过电压吸收器，并普遍运用于真空断路过电压的保护中，采用实际需要的电容和负载进线端的并联电阻进行串联RC 过电压吸收器（保护装置），可有效抑制真空断路器的开断空载的变压器所产生的过电压。
发生截流的时候，应采用负载进线端所用电阻来消耗负载电路高频震荡的能量，可有效抑制电压。
当断路器的触头之间电弧发生重燃时，使用负载进线端所用电阻可增大高频放电的电路衰减的次数，能有效降低多次重燃的过电压。
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。
真空断路器投切电容器组产生过电压问题的分析与解决宁夏英力特化工股份有限公司树脂分公司110kV变电所有两台63000kV A的三圈主变，并列运行，35kV侧及6kV侧采用分段运行方式。
无功补偿装置接在6kV母线上，每段母线上个两组，每组容量4800kVar。
在投运过程中发生过三次严重过电压事故，每次都造成多只电容器击穿及单只电容器熔丝发生群爆。
第一次事故是在2008年8月大修后投运2#电容器组时，发生单相过电压。
第二次事故发生在2009年2月临时检修完成后，投运3#电容器组时发生过电压。
第三次是2011年3月31。
两次都为三相相间过电压。
在第二次事故发生后采取了在每组电容器组电抗器两端加装过电压吸收装置的措施，希望能抑制、吸收操作过程中产生的过电压。
经过两年的运行，虽然该装置起到了一定的作用，在这两年中的投运未发生故障。
但在2011年3月31投运时又出现过电压的现象，说明该装置并不能从根本上解决真空开关投切电容器产生过电压的问题。
因我公司110kV变电所投切电容器组的断路器为真空断路器，真空断路器虽然一般情况下能满足频繁投切电容器组的需要，但因其在合闸过程中可能出现断口预击穿、合闸弹跳、合闸不同期等问题，在分闸过程中可能会出现单相、亮相重燃、截流等问题，这些问题都会产生严重的过电压，故存在很大的安全隐患。
而我变电所所采用的金属氧化物避雷器不能完全有效地吸收真空断路器因上述原因产生的操作过电压，所以只有采取更加有效的措施，从根本上消除操作过电压，才能保证电容器组的投切安全。
在电力系统中，电容器组进行控制最早采用的是少油断路器，然而少油断路器对频繁操作的投切电容器组来说并不能完全满足其使用要求。
近年来真空断路器以其使用寿命长，可频繁开断、无油、少维护等优点，在电力系统中得到了广泛的应用，因此电力系统也希望用真空断路器来取代少油断路器投切电容器组。
而近年来随着真空开关在中压领域占领了绝对优势的市场份额，使这一需求显得更加突出和紧迫。
