第三節(jié)切除空載變壓器過電壓

第三節(jié)切除空載變壓器過電壓第一頁，共十頁，2022年，8月28日產(chǎn)生這種過電壓的原因是流過電感的電流在到達自然零值之前就被斷路器強行切斷，從而迫使儲存在電感中的磁場能量轉(zhuǎn)化為電場能量而導(dǎo)致電壓的升高。空載變壓器在正常運行時表現(xiàn)為一激磁電感。切除空載變壓器就是開斷一個小容量電感負荷，會在變壓器和斷路器上出現(xiàn)很高的過電壓。在開斷并聯(lián)電抗器、消弧線圈等電感元件時，也會引起類似的過電壓。

一、發(fā)展過程第二頁，共十頁，2022年，8月28日實驗研究表明：在切斷100A以上的交流電流時，開關(guān)觸頭間的電弧通常都是在工頻電流自然過零時熄滅的；但當(dāng)被切斷的電流較小時（空載變壓器的激磁電流很小，一般只是額定電流的0.5％～5％，約數(shù)安到數(shù)十安），電弧往往提前熄滅，亦即電流會在過零之前就被強行切斷（截流現(xiàn)象）。第三頁，共十頁，2022年，8月28日可用圖9-10所示的簡化等值電路來說明這種過電壓的發(fā)展過程。圖中為變壓器的激磁電感，為變壓器繞組及連接線的對地電容。第四頁，共十頁，2022年，8月28日假如電流是在其自然過零時被切斷的，電容和電感上的電壓正好等于電源電壓u的幅值。被切斷后的情況是電容上的電荷通過電感作振蕩性放電，并逐漸衰減至零（因為存在鐵心損耗和電阻損耗），可見這樣的拉閘不會引起大于的過電壓。如果電流在自然過零之前就被提前切斷，設(shè)此時的瞬時值為，的瞬時值為，則切斷瞬間在電感和電容中所儲存的能量分別為第五頁，共十頁，2022年，8月28日此后即在、構(gòu)成的振蕩回路中發(fā)生電磁振蕩，在某一瞬間，全部電磁能量均變?yōu)殡妶瞿芰浚@時電容上出現(xiàn)最大電壓若略去截流瞬間電容上所儲存的能量，則式中—變壓器的特性阻抗第六頁，共十頁，2022年，8月28日截流現(xiàn)象通常發(fā)生在電流曲線的下降部分，設(shè)為正值，則相應(yīng)的必為負值。當(dāng)開關(guān)中突然滅弧時，中的電流不能突變，將繼續(xù)向充電，使電容上的電壓從“”向更大的負值方向增大，如圖9-11所示。第七頁，共十頁，2022年，8月28日以上介紹的是理想化了的切除空載變壓器過電壓的發(fā)展過程，實際過程往往要復(fù)雜得多，斷路器觸頭間會發(fā)生多次電弧重燃，不過與切空線時相反，這時電弧重燃將使電感中的儲能越來越小，從而使過電壓幅值變小。第八頁，共十頁，2022年，8月28日二、影響因素和限制措施

主要影響因素：(一)斷路器性能滅弧能力越強的斷路器，其對應(yīng)的切空變過電壓最大值越大。(二)變壓器特性優(yōu)質(zhì)導(dǎo)磁材料應(yīng)用日益廣泛，變壓器的激磁電流減小很多變壓器繞組改用糾結(jié)式繞法以及增加靜電屏蔽等措施，使過電壓有所降低。第九頁，共十頁，2022年，8月28日小結(jié)在切斷100A以上的交流電流時，開關(guān)觸頭間的電弧通常都是在工頻電流自然過零時熄滅的；但當(dāng)被切斷的電流較小時，電弧往往提前熄滅，亦即電流會在過零之前就被強行切斷（截流現(xiàn)象）。電容