影响弧光接地过电压的因素分析

图3-23　考虑线间电容时中性点绝缘系统等值电路

产生弧光接地过电压的根本原因是不稳定的电弧过程。由于受到发生电弧部位的介质及大气条件的影响,电弧的燃烧与熄灭具有强烈的随机性质,直接影响过电压的发展过程,使过电压数值具有统计性。以上分析是在一定的假设条件下进行的,即第一次发弧及重燃均发生在故障相电压达到最大值的时刻,且熄弧发生在工频电流过零的时刻。大量实测表明,燃弧不一定发生在故障相达最大值的时刻,熄弧可能发生在工频电流过零的时刻,也发现在第一次或几次高频电流过零后熄弧的情况。

系统参数中输电线路的相间电容及回路损耗对过电压有一定的影响。

图3-23为考虑相间电容时中性点绝缘系统的等值电路,设线路完全对称,则C 1=C 2=C 3=C、C 12=C 23=C 31=C m。分析可知,故障点燃弧后,在电路上相当于C 12与C 2、C 31与C 3并联,但是燃弧前相间电容与相对地电容上的电压是不同的,因此在发弧后振荡过程之前,还会存在一个电荷重新分配的过程。其结果使健全相电压起始值增高,这就减少了与稳态值的差,从而使过电压降低。当然,这个相间电容的存在对以后的熄弧及重燃过程也有类似的影响。(www.xing528.com)

在实际系统中,若为改善功率因数而装设三角形(或星形)连接的电容器组,则相当于加大了相间电容,一般不会产生严重的弧光接地过电压。

至于回路的损耗,主要包括电源内阻抗、线路阻抗中的电阻损耗以及电弧本身的弧阻损耗,这些因素都使高频振荡很快衰减,从而使过电压降低。

综上所述,这种过电压的幅值并不太高,通常变压器、电器及线路绝缘应能承受得住。但是这种过电压遍及全系统,且持续时间较长,对于绝缘较弱的设备威胁较大,必须予以重视。

对于这种过电压,最根本的防护办法就是防止产生不稳定的电弧,尽量减少其产生的可能性。