針對感性負載高壓設備一次元件選型及采取的措施論文
摘要：本文論述了感性負載設備一般采取的措施，及如何對一次元件進行選型。
關(guān)鍵詞：感性負載；措施；一次電器元件
在輸配電系統(tǒng)中，高壓線路負載為感性的設備愈來愈多，因此針對感性負載設備的高壓開關(guān)設備，如何進行一次電器元件選型和配置就顯得尤為重要。
本文重點針對感性負載設備在一次電器元件選型方面及感性負載設備保護所采取的措施方面進行論述，寫出拙見,僅供同行參考,并請指正。
1何謂感性負載
通常情況下，一般把負載帶電感參數(shù)的負載，即符合電壓超前電流特性的負載稱為感性負載。感性負載在啟動時需要一個比維持正常運轉(zhuǎn)所需電流大得多（大約在3～7倍）的啟動電流。
此外,配電室運行經(jīng)驗證明：切斷感性負載（變壓器，并聯(lián)電抗器，消弧線圈，電弧爐等）產(chǎn)生過電壓原因是由于斷路器的熄弧能力太強，強制切斷感性負載時激磁電流引起的。因為具有很強熄弧能力的斷路器，當其切斷只有很小數(shù)值感性負載激磁電流時，有可能使電弧不在電流通過工頻零點時熄滅，而可能是在電流的某一瞬時，被斷路器強迫切斷。此時由于激磁電流由某一瞬時值突然降到零的急劇變化，在感性負載上就會感應出很高的過電壓（通常稱做操作過電壓）。這種過電壓的峰值會遠遠大于高壓交流電器設備所能承受的電壓值，所以很容易引起高壓交流電器設備的瞬時超載，影響整個電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全。所以感性負載的操作過電壓不可忽視。
2保護措施選用
①真空滅弧室的選用：針對電弧爐等感性負載無專用滅弧室，常規(guī)采用普通滅弧室外包硅膠，增大外爬距或加長瓷殼的長度，減小中間屏蔽筒的外露部分，改變和優(yōu)化電場分布，使得外絕緣能力加強。或直接選用加大外爬距的真空滅弧室，如西門子35KV滅弧室本身具有大爬距，無需外包硅膠。
②通過降低開斷能力，減小了分斷過程的載流值，大幅減小了分閘載流過電壓，常規(guī)選用開斷較小的真空滅弧室。
③斷路器的選用：可選用適于頻繁操作的永磁機構(gòu)斷路器，采用微機設計控制器，利用相關(guān)控制技術(shù)，調(diào)節(jié)永磁機構(gòu)線圈驅(qū)動功率，以獲得斷路器最佳分、合閘曲線，大幅降低了機械碰撞，極大的提高了機械構(gòu)件（包括滅弧室波紋管）的壽命。也免除了操作過程中，動靜導電桿因機械碰撞而累積的機械形變及所造成的超行程、開距變化，使得用戶無需調(diào)整他們。也可選用性能穩(wěn)定，使用可靠的六氟化硫斷路器（SF6），因為該斷路具有如下優(yōu)點：有優(yōu)越的開斷性能，且開斷特性平滑，過電壓極低，并且六氟化硫沖氣的滅弧室在極柱中密封，使用期內(nèi)能做到免維護。例如ABB的HD4-40.5六氟化硫斷路器,就特別適用于開斷感性負載,但該斷路器價格偏高，多數(shù)用戶從價格方面考慮,大都不愿意采用它。
④過電壓保護器的選用：提高避雷器的額定電壓，例如:Y5WZl—42／134變?yōu)镠Y5WR3—54／134避雷器的額定電壓由42kV提高到54kV，加強避雷器的外絕緣;另外，可選用避雷器和阻容吸收器一體的復合型過電壓保護器，因為避雷器能有效地保護雷電引起的雷擊過電壓，它以防為主，通過限幅控制過電壓的倍數(shù)，但不能改變操作過電壓的振蕩頻率即過電壓的梯度。阻容吸收裝置在出現(xiàn)操作過電壓時，將其中的電容中接入系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)中的電容量，將使操作過電壓的幅值和頻率大為降低，從而起到保護設備的作用。但有一個問題就是阻容吸收裝置中的電容在發(fā)生單相接地時會增加系統(tǒng)的電容電流。兩種過電壓保護裝置的保護范圍和性質(zhì)不同，對這兩種保護裝置的選用不能簡單地認為只取其中的一樣就能滿足要求，本人認為在高壓系統(tǒng)的過電壓保護這一環(huán)節(jié)，避雷器和阻容吸收裝置缺一不可。
⑤加裝濾波器。電弧爐煉鋼所產(chǎn)生的諧波是工業(yè)應用中比較嚴重的諧波源之一，其中以2次、3次諧波較為嚴重，其他還有4次、5次、6次和7次。因此，對于大容量電弧爐在供電系統(tǒng)中一般裝濾波裝置。用得較多的是上述各次諧波的單調(diào)諧濾波器，亦即利用RLC電路串聯(lián)諧振的原理，將電容、電感和電阻串聯(lián)，三相采用星形接線(也町以采用三角形接線)，一般電抗器和電阻器接在電容器之后。對于所要濾波的某次諧波而言，該濾波器的電容、電感處于諧振狀態(tài)，其綜合電抗接近為零，這時的總阻抗決定于電阻值。亦即，對于所要濾波的某次諧波而言．濾波器的電容、電感串聯(lián)支路處于短路狀態(tài)，使該次諧波電流完全流入該支路，避免諧波電流流人電源系統(tǒng)，同時電限制了諧波電壓。電弧爐煉鋼安裝濾波裝置，不僅可以防止諧波污染電力系統(tǒng)，而且濾波器中串聯(lián)的大容量電容器也可以起到無功補償?shù)淖饔谩Ｓ捎跒V波器中串聯(lián)了大容量電容器，對于基頻而言，濾波回路的綜合電抗呈容性。而且電弧爐煉鋼濾波裝置的操作也較為頻繁，因此，斷開濾波器時可能出現(xiàn)的開關(guān)電弧重燃，過電壓特別引起重視。
當然針對感性負載設備所采取的措施及選型還有其它，以上僅僅是本人在工作過程中的一點積累，僅供同行參考。
3結(jié)語
近幾年，國家拉動內(nèi)需，加大基礎建設投入，對農(nóng)村和城市電網(wǎng)實施改造，帶有感性負載的設備越來越多，我們需要不斷學習，并借鑒國外大公司先進經(jīng)驗，為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
參考文獻：
[1]周南星.實用電工技術(shù)問答[M].北京:水利水電出版社,1998.
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