本发明涉及适合产生低电压冲击的旁路电抗器装置的开关。 使高压旁路电抗器(或任何其它感性电路)开路会在电抗器和开关上施加有应力。
电抗器上的应力首先是冲击电压的幅度,特别是在开关内电弧放电之后,其次是冲击电压增加的比例;后者取决于母线装置的振荡频率并能破坏冷却绕组,这些电压波被称为截止波。
在题为“具有降低绝缘等级的EHV旁路电抗器装置中高频开关冲击”,F-78659-5,IEEE PES,1978年7月,劳斯·安格勒斯(Los Angeles)所著一文中,报告3BPA(Bonneville Power Administration美国)的一个500KV电抗器电路上测出2.3p.u.的电压冲击和300KHz频率。所得到的du/dt值大约为每微秒560KV。
按照这个发现,电抗器的设计要能没有困难地承受全部负载。
在“开关EHV旁路电抗器感应电流(法文)”,CIGRE1978,报告No13-06一文中,报告了在苏联的500KV和750KV线路上测得几微秒持续时间的电压冲击波。
在“开关工业电路的特殊问题和通过使用非线性阻尼电阻解决方案(法文)”一文中,CIRED1977年5月伦顿会议,No6-4报告,据说电压冲击的量值取决于电路的中线是否是绝缘或接地的。具有绝缘中线的电压冲击伴随开关内的发弧能高达4到5p.u.作者很注意使用非线性电阻来防止开关内的发弧和在电压上高速变化的结果。
对于横跨开关的超高电压,开关上的应力是由于强行遮断超高电流的结果,例如:
-其它的内部发弧,
-或外部闪路,如果大气条件不适合(雪、雨在开关内导致不正确地电压分布,特别是在多室开关的情况),则在开关内发生爆炸。
为了减少电抗器上的电压冲击幅度,可能的是即可在电抗器的端部使用电涌放电器,也可在开关内防止发弧,尤其是导致高电压冲击的发弧。
在最后描述的报告和“无电压冲击开关(法文)”一文,CIGRE,1958 No146报告中,建议使用可变的或非线性电阻在开关的端部来限制电压冲击。
英国专利2,361,203,1975.6.12(西门子)建议ZnO型金属氧化物非线性电阻。
氧化锌的使用使得的串联断路器配置成为可能,给出和碳化硅的6阶比较为50阶的非线性系数。
这使得获得在连续1p.u.的运行频率上一个很低的电流成为可能。
可变电阻的运行电压越低,保护效果越好。
在目前的技术状态中,可变电阻的工作阀值不能设定在1.5到1.6p.u.以下的值,不能冒在连续工作在1p.u.下可变电阻过分过热的危险,除非断路器以同可变电阻串联的方式使用。
为了防止在开关内的损耗触头和气吹喷口并在电抗器电路中产生陡前沿波的发弧,CIGRE 1978年报告13-66做出以上描述的作者建议为避免短燃弧时间也就是说触头间的小距离,采用开关的同步开路。
该建议为了得到长燃弧时间,开关的开路与工频电流的开始同步。
通过感测电抗器供给电压和允许的开关开路时间,与电压波同步开关的开路得到长燃弧时间也是可能的,给出电流与电压相差90°相位。
本发明的一个目的是提供一适合产生低电压冲击的用于并联电抗器装置的开关。
本发明包括一电抗器开关,开关由对于每相至少一个提供有操作机构的开关室和至少一个并联在所述开关室的可变电阻组成,其中所述的操作机构由一发生开关开路指令的电路来控制,使得燃弧时间充分来防止任何在所述的室端都上发弧。
所述可变电阻的工作值最好在1.5到1.7p.u.。
现在参照附图对本发明的最佳实施例进行更详细地描述,唯一的附图是按照本发明的开关中一相和相关的电抗器的示意图。
参照附图,开关室1被布置在支撑件2的端位上并由操作构件3操作。开关在电路4中与电抗器5串联,可变电阻6并联开关室。
按照发明,开关被提供同步开路指令的电路8控制,该电路接收例如来自电容分压器C1,C2的电压数据和例如来自电流互感器9的电流数据。在这些数据的基础上,电路8发出一个启动指令在一选定的时间上,得到足以防止出现在开关中的任何发弧的电弧时间。
可变电阻的存在防止超过可变电阻的工作阀值的任何电压冲击对开关的影响。
注意超高电流的强制遮断能产生高幅值的电压冲击,同时,雨或雪能在给出相的一个或多个开关室中产生电压冲击。
当在开关里存在不长的任何发弧时,可变电阻的工作电压阀值能有效地设在1.5到1.7p.u.之间值上。
按照开关输入和输出之间的介电特性甚至电抗器的数据来决定电压阀值。
本发明也可被用于高压配电网络。