過電壓的危害與過電壓保護器防護控制作用
發(fā)布時間: 2023-04-22 16:04:16
新聞來源: 雙城市國開電氣制造有限公司
1、雷擊過電壓的危害
雷擊過電壓引起暫態(tài)高電壓或過電壓常常通過網(wǎng)絡(luò)線路藕合或轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，造成設(shè)備損壞。對于中性點不接地的分級絕緣變壓器，當雷電波從線路侵入變電站到達變壓器中性點、系統(tǒng)單相接地、非全相運行、特別是變壓器勵磁電感與線路電容諧振時，會產(chǎn)生較高的雷電過電壓或工頻過電壓，對分級絕緣變壓器中性構(gòu)成威脅，甚至使絕緣損壞。特別地，雷電放電所產(chǎn)生的雷電流高達數(shù)十、甚至數(shù)百千安，它將引起巨大的電磁效應(yīng)、機械效應(yīng)和熱效應(yīng)，可以加裝過電壓保護器來防護。從電力工程的角度來看，值得我們注意的有兩個方面：首先，雷電放電在電國系統(tǒng)中引起很高的雷電過電壓（亦稱為大氣過電壓），它是造成電力系統(tǒng)絕緣故障和停電事故的主要原因之一；其次雷電放電所產(chǎn)生的巨大電流，有可能使被擊物體炸毀、燃燒、使導體熔斷或通過電動力引起機械損壞。
2、操作過電壓的危害
電力系統(tǒng)改變設(shè)備的運行狀態(tài)、系統(tǒng)運行方式以及事故處理均是通過倒閘操作實現(xiàn)的，而其本質(zhì)是通過跳合開關(guān)（斷路器）來達到目的。倒閘操作是變電運行工作中不可或缺的重要組成部份。隨著電力系統(tǒng)物迅速發(fā)展，真空斷路器在我國已經(jīng)大批量地生產(chǎn)和使用。？
截流過電壓：由于真空斷路器具有良發(fā)的滅弧性能，當開斷小電流時，電弧在過零前熄滅，由于電流被突然切斷，其滯留于電機等電感繞組中的能量必然向繞組中的雜散電容充電，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶瞿芰?。對于電機和變壓器，特別是空載或容量較小時，則相當于一個大的電感，且回路電容量較小，因此會產(chǎn)生高的過電壓，特別是開斷空載變壓器時更危險。從理論上講可以產(chǎn)生很高的過電壓，但由于觸頭和回路中有一定的電阻，產(chǎn)生損耗以及發(fā)生擊穿，對過電壓值有相當?shù)目刂谱饔茫梢杂秒姍C過電壓保護器型號。
多次重燃過電壓：多次重燃過電壓是由于弧隙發(fā)生多次重燃，電源多次向電機電源充電而產(chǎn)生的。在真空斷路器切斷電流的過程中，觸頭的一側(cè)為工頻電源，另一側(cè)為LC回路充放電的振蕩電源，如果觸頭間的開距不夠大，兩個電壓疊加后就會使弧隙之間發(fā)生擊穿，斷路器的恢復(fù)電壓就會升高。如時觸頭開距不夠大，就會發(fā)生第二次重燃，再滅弧，再重燃，以至發(fā)生多次重燃現(xiàn)象。多次的充放電振蕩，使觸頭間的恢復(fù)電壓逐漸升高，負載端的電壓也不斷升高，致使產(chǎn)生多次重燃過電壓，損壞電氣設(shè)備，所以要加裝過電壓保護器。
三相開斷過電壓：三相開斷過電壓是由于斷路器首先開斷相弧隙產(chǎn)生重燃時，流過該相綿弧隙的高頻電流引起其余兩相弧隙中的工頻電流迅速過零，致使末開斷相隨之被切斷，在其他兩相弧隙中產(chǎn)生類似較大水平的截流現(xiàn)象，從而產(chǎn)生更高的操作過電壓，產(chǎn)生的過壓加在相與相之間的絕緣上。在開斷中，小容量電機或輕負荷情下容易出現(xiàn)三相開斷過電壓。對母線支撐件，套管以及所連接的二次設(shè)備產(chǎn)生影響，所以要加裝TBP過電壓保護器。
3、暫態(tài)過電壓危害
分為工頻過電壓和諧振過電壓。其中諧振過電壓在正常運行操作中出現(xiàn)頻繁，其危害性較大，過電壓一旦發(fā)生，往往造成電氣設(shè)備損壞和大面積停電事故。許多運行經(jīng)驗表明，中、低壓電網(wǎng)中過電壓事故大多數(shù)都是諧振現(xiàn)象引起的。由于諧振過電壓的作用時間較長，在選擇保護措施方面造成困難，為了盡可能地防止諧振過電壓，在設(shè)計、操作電網(wǎng)時，應(yīng)先事先進行必要的估算和安排，避免形成嚴重的串聯(lián)諧振回路。或采取適當?shù)姆乐怪C振的措施。諧振過電壓輕者令電壓互感器和熔斷器熔斷、匝間短路或爆炸，重者發(fā)生避雷器爆炸、母線短路、廠用電失電等嚴重威脅電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備運行安全的事故，加裝過電壓保護器可有效防止過電壓的產(chǎn)生。
