SF_6断路器投切66 kV干式并联电抗器过电压及抑制防护技术研究.docx

SF_6断路器投切66kV干式并联电抗器过电压及抑制防护技术研究
SF6断路器投切66kV干式并联电抗器过电压及抑制防护技术研究
摘要
本文针对66kV干式并联电抗器在投切SF6断路器后可能出现的过电压及其引起的危害，从理论和实验两个方面进行研究。首先介绍了并联电抗器在电力系统中的应用，并对其原理进行了阐述。然后分析了SF6断路器投切过程中可能出现的过电压的原因及其影响，对其进行了数值计算和模拟分析。最后，基于实验数据，提出了一种有效的过电压抑制和防护措施。
关键词：并联电抗器、SF6断路器、过电压、抑制、防护
Abstract
Thispaperaimstoinvestigatetheovervoltagethatmayoccurin66kVdry-typeparallelreactorsaftertheSF6circuitbreakerisswitchedon,anditspotentialharmsfromboththeoreticalandexperimentalaspects.Firstly,theapplicationofparallelreactorsinpowersystemsisintroduced,andtheirprinciplesareexplained.Then,thereasonsforovervoltageduringtheswitchingprocessofSF6circuitbreakersanditsimpactsareanalyzed,andnumericalcalculationandsimulationanalysisarecarriedout.Finally,aneffectivemeasuresforovervoltagesuppressionandprotectionareproposedbasedonexperimentaldata.
Keywords:parallelreactors,SF6circuitbreaker,overvoltage,suppression,protection
一、引言
随着电力系统的逐步发展，越来越多的设备被引入到电网中，以提高电网的工作效率和质量。干式并联电抗器作为一种重要的电力设备，被广泛应用于输电线路、变电站等电力系统中，用于提高电力系统的稳定性和负载能力。但是，由于干式并联电抗器的特殊结构和工作原理，其在运行过程中可能会出现电压的过冲现象，引起对系统的安全和稳定性的潜在威胁。
SF6断路器作为一种重要的电力设备，其优越的绝缘特性和灵活的操作方式在电力系统中得到了广泛的应用。但是，在投切过程中，它会产生高电压灾害，对设备和系统的运行产生严重影响。因此，研究SF6断路器投切干式并联电抗器后可能产生的过电压现象及其引起的危害，对于提高电网的稳定性和安全性具有重要意义。
本文将从理论和实验两个方面，对SF6断路器投切66kV干式并联电抗器过电压及其抑制防护技术进行研究。首先介绍并联电抗器在电力系统中的应用及其工作原理，然后分析SF6断路器投切过程中可能出现的过电压原因及其影响，接着进行数值计算和模拟分析，并最终提出相应的防护措施。
二、干式并联电抗器的工作原理及应用
干式并联电抗器是电力系统中的一种重要设备，其主要作用是用于消除电网的无功并提高电网的稳定性。它通常由多个干式电抗器组成，可以分为单相和三相两种类型。
在电力系统中，干式并联电抗器通常被安装在电容电抗式补偿器的前面，用于提高电容器组的功率因数。在低压电网中，它可以直接并联在容性电容器两端，用于消除电网的谐波和电压闪变等问题。此外，在电力变压器的三角侧和星形侧分别并联干式电抗器，可以提高变压器容量、改善电容比以及改进电力系统的谐振稳定性。
三、SF6断路器投切过程中可能出现的过电压及其原因
SF6断路器作为一种重要的电力设备，其投切过程中可能会产生过电压现象，对系统产生严重的威胁。其原因主要有以下几方面：
1.投切时断路器内部的气体会发生剧烈的化学反应，形成电子、离子等带电粒子，从而产生较高的击穿电压。
2.断路器投切所需的时间很短，通常只有几毫秒，然而电磁波传输速度很快，因此，当断路器断开后，系统中存在的电压波将无法及时衰减，导致电压过冲现象的发生。
3.在投切过程中，由于各种设备、导线等的电参数是相互耦合的，断开莫瑞电容和自感的相互作用会导致转移电阻的数量不足，从而形成过波。
四、数值计算和模拟分析
为了分析在投切过程中的过电压问题，本文采用PSCAD/EMTDC软件对系统进行模拟分析，并进行数值计算。
在模拟分析中，我们假设建立如下的样例系统：
系统由一个并联电容和电抗器组成，接通了一个断路器、电源和感应负载。
电源的电压为66kV，频率为50Hz，电容电抗器为200kVAR/6k