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摘自重庆市电力公司文件 渝电生〔2007〕92号文件附件3 真空断路器因其具有维护量小、适合频繁操作的特点而在12与40.5千伏电网中广泛应用。但在其发展初期，由于真空断路器的“截流”和“重燃”问题而限制了真空断路器的系列发展。 真空断路器截流过电压：当真空断路器开断电感电路中的小电流时，将产生截流过电压。这种过电压的产生是由于真空断路器在截流开断后，负载内部将发生一个电磁振荡过程，直到将所储存的能量全部损耗完为止。在此振荡过程中，负载两端将出现一个过电压。“截流”的后果主要是开断感性负荷时产生过电压危害绝缘。“截流”现象不是真空断路器特有的，其它断路器也存在，只是真空断路器因其断弧能力强而尤为突出。 真空断路器投切并联电容器组时将出现重燃过电压：“重击穿”现象常发生在电弧熄灭后几毫秒到几秒，其后果主要是产生过电压危害设备绝缘，开断容性负荷电流时尤为严重。真空断路器的“重击穿”与其它断路器不同，其它断路器发生“重击穿”时断路器不能灭弧而必将爆炸，因此其它断路器设计时就不允许“重击穿”。真空断路器发生“重击穿”一般能够自行熄灭电弧而不一定爆炸，即真空断路器“具有自卫灭弧能力”，原因是真空电弧压降比其它气体电弧压降低得多，其能量较小，但是“重击穿”在电容设备上的过电压具有恶性循环的后果。一次重击穿过电压为3Ugm,二次重击穿过电压为5Ugm,依次击穿过电压按照7Ugm、9Ugm,增加，对于电容器是非常危险的。真空断路器的重燃运行中会引起断路器、电容器爆炸事故。 在真空断路器的发展初期，由于真空断路器的重燃问题和截流问题较严重，引起的断路器爆炸和开关柜绝缘损坏短路事故常有发生。为防止真空断路器的操作过电压，一般采取如下措施： 1、在负荷端并联RC保护装置：在负荷进线端并联电阻R和电容C的串联保护装置，可使操作过电压得到抑制。这是因为，电容器既可减缓过电压的上升陡度，又可降低负载的波阻抗，因而可降低截流过电压。而在发生截流时，电阻R能消耗负载电路中的高频振荡能量，使过电压得到有效地抑制。需要指出的是，在实际运行中，在开关柜内采用RC保护装置常常因装置本身的质量问题引发开关柜短路事故，如江津供电公司110千伏富家变电站近几年发生的几次10千伏真空断路器开关柜短路事故就是由于这一原因引起。 2、加装避雷器：采用避雷器是限制各种类型过电压的有效措施。避雷器工作在伏-安特性的高欧姆状态（高阻态），仅流过几微安的容性电流，在过电压袭击下能急速转入高导电状态而产生对电流，一旦避雷器端电压降到长期允许值以下，即恢复高阻态。它不仅能防止累电流对电气设备的危害，还特别适合各种操作过电压，对保护电容器组免受操作过电压的损害也特别有效。需要指出的是，在实际运行中，在开关柜内采用瓷外套式避雷器常常因避雷器发生爆炸而引发短路事故，因此，在开关柜内一般要求采用硅橡胶外套式氧化锌避雷器。 目前，已开发和制造出低截流水平、低重燃率的真空断路器（序列号ZN12以上）。主要是真空灭弧室的性能在以下几方面得到提高：第一，采用低截流水平的触头材料，使其截流水平通常可控制在0.5-1A以下；第二，触头结构方面，纵向磁场触头结构和低截流水平触头材料的结合，既提高了真空断路器的开断能力，又降低了因截流而引起的操作过电压；第三，制造工艺水平的改进和提高，尤其是一次封排技术的普遍采用及彻底的长时间的烘烤去气和有效的电流、电压老练，使得真空灭弧室的截流水平和重燃率有了明显的降低。 因此，从目前真空断路器的开发和制造水平看，真空断路器的“截流” 问题已得到根本解决，不需采取任何其它措施来防止真空断路器的“截流” 操作过电压，重庆电网近十年的运行实践也充分证明了这一点。但真空断路器投切电容器组的“重燃”问题，目前采取的措施只是将真空灭弧室进行 “老炼”后出厂投入运行，然而在现场运行中由于真空断路器重燃导致的事故屡屡发生，说明现有真空断路器的性能仍然不能满足要求。目前还需采取如在真空断路器开关柜内装设氧化锌避雷器，电容器组选用经“老炼”低重燃率的真空断路器等措施来防止电容器操作过电压。 |
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