文档介绍：第卷/年第期湖南电力研究与试验
隔离开关操作产生的研究
金华峰
.重庆大唐国际彭水水电开发有限公司,重庆彭水;.重庆大学,重庆
摘要:针对气体绝缘封闭式开关设备中快速暂态过电压产生的原
因、出现的种类、对本身以及对外部设备的危害等问题,对某水电站
建立了系统的仿真模型,利用电磁暂态仿真软件—,计算分析了隔离开关在
种典型操作方式时在主变压器线圈上引起的,并提出了防止的运行操作
要求。
关键词:隔离开关;;;断路器
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:

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以其占地面积小,运行稳定和维护方便等组绝缘具有威胁,会引起绕组匝问或饼间电压分布
优点,被广泛应用于电力系统中。但在断路器合闸极不均匀而使绕组的绝缘损坏,由于上升速度极快
前,带电侧隔离开关切合短管用时由于隔离开的过电压,避雷器保护范围小,限压作用较差。
关运动速度太慢、隔离开关断口间电弧不断重燃和的波形中含有多个振荡频率,若含有
熄灭,可重复几百次以上;另外被开断和合闸的的振荡频率位于变压器的某些频率的谐振点,还可
管道很短,行波的折反射很快,过电压的频率能产生谐振过电压。
极高、波头很陡,会形成纳秒级~的文中通过建立系统仿真模型,利用电磁暂
电压突升或跌落,并在管线中产生行波,导致态仿真软件—,研究计算隔离开关在
高频振荡的产生。大多数情况下最高过电压种不同操作方式时在主变压器线圈上引起的,
峰值在.~..。分析绝缘性能,可有效提高运行可靠性。
对于频率很高的,当经变压器或线路供
仿真计算模型和基本数据
电的电源侧管母线不长,隔离开关投切过程中电弧
重燃时,产生的过电压振荡频率在几兆赫兹左右; 水电站升压站接线方案见图。升压
电弧熄灭时,振荡频率达几十兆赫兹。由于过电压站采用接线,接线方式为双母线接线。工程建
的频率高,陡度大,对与直接连接的变压器绕设条出线:水张一线和水张二线,设有台变压
收稿期:
研究与试验湖南电力第/年第期
器:即~号主变。条母线采用母联断路分级电容模型。考虑了避雷器在高频下的电
器相连。容,以符合避雷器的陡波特性。
隔离开关
合闸状态采用等长母线的分布参数模拟,分闸
状态用断口表示。对于操作中的隔离开关,通常用
下式表示动态的弧道电阻:

式中.,, 。
由式可知,在的时间内,弧道电
阻已由百万欧姆级下降到。
架空线
采用分布参数模型,依据架空线型号选取波阻
抗值,计算时认为架空线无限长,因此架空
线终端用一个阻值等于线路波阻抗的电阻模拟,此
时架空线的终端将不存在行波的折反射。
图水电站升压站主接线图
套管、接地开关、柱式绝缘子、电容式
文中基于电磁暂态仿真软件—,系电压互感器均简化为集中参数的等值对地电容。
统分析建立升压站计算模型。计算计算中所采用的参数见表。母线、线
中根据具体的操作方式,将升压站内部的变压器、路和变压器侧的的额定电压均为。
线路、母线、连接线和电气设备作为一个网络整体表的伏安特性.
来考虑,这样更加符合现场的实际情况。
额定电压伏安特性
. 计算模型/ .
变压器/
变压器采用电感一电容一电阻所组成的链形回
路,变压器本体的模型见图,参数如下:变压器
绕组与变压器外壳之间:高压对油箱,低压
对铁芯;变压器绕击匝间电容: 高压
,低压;变压器绕组间电容:
;每相绕组有个线圈,高压匝,低
压匝;高压套管及其连接段的电感:.,
高频下等效电阻。高压线圈按个线饼考虑。
母线
采用无损耗分布参数输电线路,从实际的尺寸
来计算波阻抗,波阻抗为
/
式中为母线筒内径;为母线导电杆外径。
断路器
把断路器分成许多段,因其开断,用分级电容
来连接它们。也可用一个等效于全体分级电容串联
组合的电容器去连接母线,从断路器的实际尺寸来
计算各段的参数。图变压器的模拟
管线段采用单相分布参数模型。断路器为
. ·
. .
. Ⅶ的计算
的隔离开关有以下种操作方式会在变压
器的线圈饼间产生,威胁变压器的绝缘。
母线侧隔离开关操作方式
方式的隔离开关操作电气接线示意图见图
。母线经线路带电,变压器侧隔离开关已
合上,断路器处于断开位置,断路器至
母线隔离开关之间的管道有..的残余电荷;
避雷器按方式布置。
图方式隔离开关闭合操作,变压器绕组饼
一之间电压波形
图方式隔离开关操作电气接线示意图
方式