1.截流過(guò)電壓產(chǎn)生原理

真空斷路器開(kāi)斷小電感電流時(shí)的截流現(xiàn)象，主要是由于電弧電流較小時(shí)，陰斑點(diǎn)提供的金屬蒸氣不夠充分和穩(wěn)定引起的。真空電弧由電在分?jǐn)嗨查g受熱引起金屬蒸發(fā)而形成，電弧使電表面出現(xiàn)一些斑點(diǎn)，這些斑點(diǎn)上的金屬會(huì)不斷熔化和蒸發(fā)來(lái)維持真空電弧。開(kāi)斷大電流時(shí)，金屬蒸氣充分蒸發(fā)，電弧比較穩(wěn)定，在工頻電流自然過(guò)零時(shí)熄弧。試驗(yàn)證明，開(kāi)斷幾百至幾千安的交流電流時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生截流現(xiàn)象。開(kāi)斷小電感電流時(shí)，如空載變壓器激磁電流（一般只有額定電流的0.6%～2%），由于弧柱擴(kuò)散速度太快，陰斑點(diǎn)附近的金屬蒸氣壓力和溫度劇降，使金屬質(zhì)點(diǎn)的蒸發(fā)不能維持弧柱的擴(kuò)散，造成電流到達(dá)零點(diǎn)之前的某一瞬時(shí)值時(shí)發(fā)生強(qiáng)制熄弧而形成截流。

對(duì)于開(kāi)斷空載變壓器的情況，原理電路如圖1所示。設(shè)C為變壓器等效電容，L為變壓器勵(lì)磁電感。假定截流在i=Ich時(shí)發(fā)生，即i=Ich=Imsina，u=U0。由于截流，使回路中電流變化率di/dt很大，電感上的壓降uL=di/dt很大，形成過(guò)電壓。從能量角度闡述，截流瞬間，繞阻中儲(chǔ)有磁場(chǎng)能量(1/2)LIch，在電容中儲(chǔ)有電場(chǎng)能量(1/2)CU20，這些儲(chǔ)存的能量在L-C回路中振蕩，振蕩頻率f=1/[2π(LC)1/2]，由于C值一般很小，所以當(dāng)全部?jī)?chǔ)能都轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能的瞬間，在電容C上將出現(xiàn)很高的過(guò)電壓，即截流過(guò)電壓?？紤]到磁場(chǎng)能量中總有一部分消耗在變壓器的鐵損和銅損中，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶?chǎng)能量的只是磁場(chǎng)能量的一部分，的過(guò)電壓為Um=[ηm(ηchZC)2+U0]1/2，其中Zc=(L/C)1/2稱為變壓器的特性阻抗，又稱為波阻抗，ηm稱為磁能轉(zhuǎn)換效率。由此可見(jiàn)，要降低過(guò)電壓，就需要降低截流值或特征阻抗值。請(qǐng)登陸:高壓開(kāi)關(guān)網(wǎng)瀏覽更多信息

2.現(xiàn)有過(guò)電壓保護(hù)裝置存在的不足

(1)并聯(lián)金屬氧化物避雷器（MOA）。MOA結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是其保護(hù)作用僅僅是限制過(guò)電壓的幅值，而不能限制過(guò)電壓的波頭陡度，在達(dá)到MOA動(dòng)作門(mén)檻電壓前不能減輕過(guò)電壓對(duì)變壓器縱絕緣的作用。35kV系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，MOA必須承受單相接地弧光接地過(guò)電壓的長(zhǎng)期作用，時(shí)間可以是2h。因此使用MOA時(shí)必須提高其直流1mA參考電壓，從而導(dǎo)致MOA殘壓升高，只能勉強(qiáng)與變壓器的出廠直流耐壓值配合，保護(hù)效果較差。

(2)RC吸收裝置。RC吸收裝置原理的核心就是用來(lái)改變電路的工作狀態(tài)，將振蕩電路改為非振蕩電路，從而抑制過(guò)電壓。它可以降低截流過(guò)電壓幅值的陡度，并對(duì)高頻振蕩進(jìn)行阻尼，降低重燃的可能性。但是RC吸收裝置中的電容增加了電網(wǎng)接地的總電容電流，可能會(huì)因此而裝設(shè)補(bǔ)償設(shè)備，使電網(wǎng)運(yùn)行復(fù)雜化。另外，RC吸收裝置參數(shù)的選擇，尚沒(méi)有明確的方法和標(biāo)準(zhǔn)，這是因?yàn)檎婵諗嗦菲鏖_(kāi)斷電感性負(fù)荷時(shí)的過(guò)電壓取決于很多實(shí)際因素，一但參數(shù)選擇不當(dāng)，容易引起電阻燒毀和跳閘事故。而且RC吸收裝置體積大、成本高，安裝維護(hù)工作量也大。