限制空载线路合闸过电压的措施

在超高压系统中,在最不利的情况下,空载线路的合闸过电压可能达到2.5p.u.以上,除采用并联电抗器这种降压措施之外,还有如下几种主要的限制措施。

图3-31　并联电阻R与过电压倍数K 0的关系

1.采用带并联电阻的断路器

采用带并联电阻的断路器是限制空载线路合闸过电压的最有效的措施。如图3-31所示,带并联电阻开关合闸时,辅助触头K2先接通,电阻R对回路 中的振荡过程起阻尼作用,使过渡过程中的过电压降低,电阻越大,阻尼作用越强,过电压也就越低。经1.5～2个工频周期左右,主触头K1再闭合,将合闸电阻R短接,完成了合闸操作。由于前一阶段回路振荡受到R阻尼而被削弱,电阻R两端的电压较低,因此和电阻R并联的主触头两端的电位差也比较小,因而主触头闭合后回路中的振荡过程就较弱,过电压也就较低。很明显,R越小,其两端的电位差也就越小,过电压就越低。

从以上分析可见,辅助触头K 2闭合时要求合闸电阻R大,而主触头K 1闭合时要求R小,因此,合闸过电压的高低与电阻值有关,在某一适当的电阻值下可将合闸过电压限制到最低。图3-31所示为500kV开关并联电阻R与合闸过电压倍数K 0的关系曲线,当采用450Ω的并联电阻时,过电压可限制在2p.u.以下,超过2p.u.的概率为4%。其中500kV带合闸电阻的断路器参数见表3-5。

表3-5　500kV断路器(带合闸电阻)参数

续表(www.xing528.com)

2.同相位合闸

同相位合闸通过专门装置控制,使断路器触头间电位差接近于零时完成合闸操作,这将使合闸暂态过电压大大减弱,从而可基本消除空载线路合闸过电压。

3.消除和削弱线路残余电压

采用单相自动重合闸装置后完全消除了线路残余电压,重合闸时就不会出现高值过电压。如线路侧装有电磁式电压互感器,通过泄放线路上的残余电荷,也有助于减小空载线路合闸过电压。

4.线路首末段装设避雷器

安装在线路首端和末端(线路断路器的线路侧)的Zn O避雷器均能对空载线路合闸过电压进行限制,有可能将过电压限制在1.5～1.6p.u.,因而可不必再在断路器中安装合闸电阻。

5.串联补偿电容

串联补偿电容具有降低合闸过电压的作用,并且随着串联补偿度增加得越大,空载合闸过电压降低得越多,而且串联补偿电容的安装位置也对过电压有较大的影响,越靠近首端,降压效果越好。