高壓電器概論西安交大-資料下載頁
2025-05-02 06:08本頁面
【正文】 必須降低。標服規(guī)定，電器在海拔高于 1000m但不超過 4000m處且周圍空氣溫度為 40℃ 工作時，每超過 100m（以海拔 1000m為起點），允許溫升降低%。 高壓電器 （ 3）濕度 ? 我國長江以南地區(qū)濕度很大，全年很長時間的濕度在 90％以上，甚至表面出現(xiàn)凝露。這樣大的濕度，容易引起電器的金屬件銹蝕．絕緣件受潮、油漆層脫落，甚至影響機構(gòu)的可靠動作和出現(xiàn)絕緣件表面的閃絡(luò)事故。我國標準中規(guī)定，高壓電器應(yīng)能在日平均相對濕度不大于 95％，月平均相對濕度不大于 90％的環(huán)境下工作。 （ 4）地震 ? 在多地震地區(qū)選用高壓和超高壓斷路器時，應(yīng)選用抗地震性能好、結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的接地箱殼（落地罐式）斷路器及六氟化硫氣體絕緣全封閉開關(guān)設(shè)備 (GIS)。 高壓電器 （ 5）污穢 ? 沿海地區(qū)和重工業(yè)集中地區(qū)，尤其是火電廠、煉油廠、水泥廠、化工廠和沿海的油田等地區(qū)，空氣中污穢嚴重，經(jīng)常發(fā)生電器外絕緣的污閃事故。特別是秋末冬初和冬末春初之際，以及天氣久晴之后，絕緣件上積穢較多，碰到毛毛雨天氣就更為嚴重。 ? 戶內(nèi)使用的電器的污穢問題也不容忽視。對于污穢地區(qū)，門窗不嚴的斷路器室，如果清掃不及時，又不像戶外電器有雨的自然清掃作用，污穢積累程度并不亞于戶外電器。加上南方地區(qū)戶內(nèi)濕度高，對于環(huán)氧玻璃鋼一類的有機絕緣材料來說其沿面閃絡(luò)電壓將顯著降低。 ? 對于污穢引起的污閃事故除加強清掃、改善室內(nèi)環(huán)境（密封、空調(diào)）外，還可以通過增加爬電比距（外絕緣爬電距離與電器額定電壓之比）和選用合適的絕緣材料（如硅橡膠）等來解決。 （ 6）風力 ? 過大的風力合可能使結(jié)構(gòu)細長的高壓電器變形其至斷裂，其結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮這種風力載荷。 高壓電器 高壓電器面臨的問題 更高電壓等級和更大開斷容量的要求 1000kV電壓等級的出現(xiàn)，要求相應(yīng)電壓等級的開關(guān)設(shè)備。 隨著電網(wǎng)容量、設(shè)備單機容量、變電站容量增大，短路電流也增大，要求開關(guān)開斷更大短路電流的能力。 高壓電器 可靠性、壽命、維護 開關(guān)設(shè)備拒動、誤動、開斷失敗對電力系統(tǒng)安全運行構(gòu)成嚴重影響。要求開關(guān)設(shè)備具有高的可靠性。 開關(guān)設(shè)備的安全維護花費大量的人力和資源，造成停電。要求開關(guān)設(shè)備高壽命、免維護。 高壓電器 短路故障應(yīng)對 短路故障對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行構(gòu)成嚴重干擾；短路電流損壞電力設(shè)備機械結(jié)構(gòu)；短路故障造成電壓跌落，影響電源質(zhì)量。要求限制短路電流，快速切除短路電流。 限制短路電流要求各種故障電流限制器。 快速切除短路電流要求快速開關(guān)。目前情況，短路電流一般持續(xù) 5個工頻半波被切除。 高壓電器 選相投切 開關(guān)操作產(chǎn)生暫態(tài)，對電力系統(tǒng)構(gòu)成干擾。選相投切即在選定的相位進行投切操作?？梢詼p小暫態(tài)，減小干擾。 機械操作過程相對于工頻過程要緩慢，且具有較大的分散性，開關(guān)選相操作目前仍存在一定困難。 高壓電器 多電源快速切換 一些特殊電力用戶要求高質(zhì)量電源，采用多電源供電，當當前電源存在質(zhì)量問題時，快速切換到另一電源。 電力設(shè)備柔性控制 開關(guān)的分合操作是非柔性的，在一些場合要求柔性控制。例如無功補償。 高壓電器 高壓電器設(shè)備發(fā)展趨勢 電器設(shè)備的智能化 一次設(shè)備和控制測量設(shè)備的一體化。包含 保護 、 計量 和 在線檢測 功能。 該發(fā)展趨勢是傳統(tǒng)機電技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合，是傳統(tǒng)行業(yè)劃分的重新組合。 高壓電器 電力電子開關(guān) 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子開關(guān)可望得到廣泛應(yīng)用。 電力電子開關(guān)容易實現(xiàn)快速和選相控制。 問題：正常運行時管壓降引起的損耗。 電力電子器件承受短路電流的能力。 高壓電器 限流技術(shù) 無論是機械開關(guān)，或是電力電子開關(guān)，都需要在工頻過零時開斷（否則需解決線路電感能量問題），因此，第一個短路電流峰值不可避免，其危害也不可避免。 限流裝置提供串聯(lián)阻抗，限制短路電流幅值。從而減小對系統(tǒng)穩(wěn)定和電力設(shè)備的危害，減小電壓跌落，減小對開斷能力的要求。 問題：串聯(lián)阻抗在正常情況下也產(chǎn)生電壓降和損耗，影響電網(wǎng)運行質(zhì)量。 高壓電器 電阻式，電感式，磁屏蔽式，飽和電抗器式，整流式，綜合式等。 在正常工作電流下不呈現(xiàn)電阻或電抗；在出現(xiàn)短路電流時，呈現(xiàn)電阻或電抗。 問題：材料、制造和運行費用。 高壓電器 快速機械開關(guān) 機械開關(guān)的優(yōu)點：可靠性高，無損耗，低成本。機械開關(guān)和其他裝置結(jié)合使用，可呈現(xiàn)更大優(yōu)點。 （ 1）為其他設(shè)備提供快速保護。 如超導限流器的保護。 高壓電器 （ 2）和電力電子開關(guān)并聯(lián)使用，實現(xiàn)快速準確投切。如電源快速切換。 紅：電力電子開關(guān) 藍：快速機械開關(guān) 負載 電源 1 電源 2 高壓電器 （ 3）和限流器并聯(lián)使用，實現(xiàn)電流轉(zhuǎn)移和限流。 紅：限流器 藍：快速機械開關(guān) 紅：預期短路電流 黑：實際短路電流 高壓電器 總 結(jié) 高壓電器技術(shù)和性能的進步能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益。 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對電能質(zhì)量要求的提高，對高壓電器設(shè)備提出了眾多新的要求。 高壓電器技術(shù)的進步依賴于信息、控制、電力電子、超導等新技術(shù)的發(fā)展。其發(fā)展趨勢也緊密相隨。
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