二、限制截流過(guò)電壓的措施
降低過(guò)電壓,應(yīng)降低截流值Ij或降低特性阻抗Z(即降低電感L或增大電容C)。已有設(shè)備的電感不可能改變,所以降低過(guò)電壓應(yīng)限制截流值Ij或增大電容值C。真空開(kāi)關(guān)與負(fù)載之間總是有一定長(zhǎng)度的電纜進(jìn)行連接的,電纜本身存在的分布電容使特性阻抗Z降低,降低過(guò)電壓。限制過(guò)電壓可采用以下措施。
1.使用低截流值的真空開(kāi)關(guān)。
(1)改進(jìn)觸頭。大量試驗(yàn)與實(shí)踐證明,截流值Ij主要取決于觸頭的金屬材料,一般來(lái)說(shuō),觸頭材料的飽和蒸汽壓力越高,導(dǎo)熱系數(shù)越小,截流值就越低;反之,則越高。而技術(shù)上對(duì)真空開(kāi)關(guān)觸頭的要求是多方面的,既要求觸頭的截流值低,又要求開(kāi)關(guān)有很強(qiáng)的分?jǐn)嗄芰?即可分?jǐn)啻箅娏鞯哪芰?,還要求在動(dòng)、靜觸頭分開(kāi)時(shí)具有較高的介電強(qiáng)度,單一的金屬材料很難滿足要求。因此,常用多元合金或在多孔的高熔點(diǎn)金屬(如鎢、鉻等)觸頭上浸漬低熔點(diǎn)合金(銅或銅合金)。這種觸頭的陰極斑點(diǎn)可噴發(fā)相對(duì)較多的金屬蒸汽,在滿足其他性能的要求下盡量降低截流值。
(2)開(kāi)關(guān)的分閘速度由固定值變?yōu)榭烧{(diào)。開(kāi)斷大電流時(shí)采用高速分閘,開(kāi)斷小電流時(shí)調(diào)為低速分閘。這對(duì)開(kāi)關(guān)廠提出了較高的要求。這也順應(yīng)了開(kāi)關(guān)智能化的潮流。
2.并聯(lián)氧化鋅避雷器MOA。
在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,MOA必須承受單相接地弧光接地過(guò)電壓的長(zhǎng)期作用,時(shí)間可以是2小時(shí),因此使用MOA時(shí)必須提高其直流1mA參考電壓,導(dǎo)致MOA殘壓升高,只能勉強(qiáng)與變壓器的出廠直流耐壓值配合,保護(hù)效果較差。
3.采用RC吸收裝置。
RC吸收裝置原理的核心就是用來(lái)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(guò)電壓。從以上分析可知,只有R、C1比較大時(shí),非振蕩條件才能得到滿足,RC吸收裝置是目前應(yīng)用最多的限壓裝置,且效果很好。
干式變壓器難燃、耐潮、體積小、維護(hù)方便,主要用于高層建筑、地鐵、煤礦、石油化工等“三防”要求高的場(chǎng)所。而這些場(chǎng)所的開(kāi)關(guān)常選用真空開(kāi)關(guān)。由以上分析可知,干式變壓器耐沖擊強(qiáng)度不高,而干式變壓器上的過(guò)電壓一般較高,危害很大,應(yīng)注意防護(hù)。而且電壓越高,容量越小,其特性阻抗Z越大,過(guò)電壓越高,應(yīng)特別防護(hù)。
由于真空開(kāi)關(guān)開(kāi)斷空載變壓器時(shí)過(guò)電壓的大小與真空開(kāi)關(guān)觸頭材料、觸頭結(jié)構(gòu)形式、被保護(hù)設(shè)備的參數(shù)等有關(guān),不同廠家的產(chǎn)品用在不同的環(huán)境中的結(jié)果都有較大不同,實(shí)際上很難用公式精確計(jì)算,一般要在具體環(huán)境下通過(guò)試驗(yàn)確定,雖然廠家也提供了一些相關(guān)的數(shù)據(jù),如ABB公司提供的參數(shù)表明,其真空開(kāi)關(guān)(銅鉻觸頭)開(kāi)斷空載變壓器時(shí),過(guò)電壓一般不超過(guò)3倍相電壓,且一般不需要保護(hù)。但廠家的參數(shù)一般只是平均值,只能說(shuō)明過(guò)電壓超過(guò)3倍相電壓的概率很小,并不是不會(huì)出現(xiàn)3倍及以上的過(guò)電壓。采取限制措施是必要的。