基于ATP真空断路器开断并联电抗器过电压仿真研究

唐锦 尧杨磊

摘  要：本文真空断路器开断并联电抗器产生过电压，在ATP中建立过电压仿真模型，仿真结果表明，电抗器首端过电压幅值受断路器重燃次数的影响，重燃次数越多，幅值累积越高。断路器重燃原因为断路器两端电压大于绝缘强度，在分闸过程中表现为暂态恢复电压上升率大于介质绝缘强度恢复速率。重燃过程中的电流频率很高，所以导致重燃过电压幅值大、频率高。

关键词：真空断路器;并联电抗器;ATP，重燃过电压

1、仿真模型的建立

1.1 基于现场重燃试验的断路器仿真模型

真空状态下电压击穿场强不变，所以断路器击穿电压大小与触头间的距离紧密相关，当断路器刚分闸时，触头间的距离很小，触头间的暂态恢复电压TRV（transient recovery voltage）大于击穿电压，从而引发触头间的重燃，当电流自然过零时熄灭，之后，恢复电压再次大于击穿电压发生重燃，当电流自然过零时熄灭。从而发生频繁的电流重燃熄弧，并伴随产生幅值搞、频率大的过电压。在分闸后期，触头间距离距已足够大，触头间的恢复电压小于击穿电压，真空绝缘不再击穿，从而不再发生重燃现象，此时就的状态为断路器分闸功成状态。因此本文主要研究断路器在小开距情况下的熄弧重燃。基于Helmer模型，考虑截流值、介质动态绝缘强度以及高频熄弧能力3个因素，在仿真中搭建断路器分闸初期的电弧重燃模型。

根据运行经验，10kV真空断路器的截流值一般为4A～6A，再通过对比本项目现场试验中分闸操作三相电流的截流值大小4.8A、5.3A，5.1A，确定本次仿真试验中截流值取5A。……