李大雷（江苏省电力公司检修分公司，江苏南京，210000）

真空断路器投切电抗器过电压分析

李大雷
（江苏省电力公司检修分公司，江苏南京，210000）

对于变压器低压侧负荷较小的运行状况，使用真空断路器投切电抗器可能由于过电压造成设备损坏。本文分析了在投切电抗器过程中产生过电压的原因，提出了过电压抑制方案，并进行了试验验证，试验证明过电压抑制方案切实可行。

电抗器；过电压；真空断路器

0 引言

真空断路器在投切电抗器时，可能产生截流过电压，该过电压的数值同断路器的截流值以及电抗器上负荷的等效电容有关，如果对过电压不加以抑制，可能造成设备损坏。

1 故障情况

某220kV变电站在切除电抗器时20kV 1号接地变104开关、2号主变变三侧分支一102开关跳闸， 1号接地变（所用变）失电。接地变保护装置动作跳开104开关，故障电流约为318安培；2号主变后备保护装置跳开102开关，故障电流约为16000安培；101开关无保护无动作，一次电流为1000安培左右。

现场检查发现母联A10开关柜烧毁，柜内保护装置烧毁严重，柜体变形严重，A10开关柜相邻的A101隔离开关已烧损，柜体无法拉出。A10开关柜内断路器A相与母线间有明显放电灼烧痕迹。

2 故障分析

通过查看故障事故报文可以发现，8：10分36秒20kV#6电抗器B06断路器自动投切动作，断路器分闸；8：10分37秒报ⅡB、ⅢA、ⅡA段母线接地；8：10分37秒报ⅠA、ⅠB母线接地；8：10分37秒过流保护、零序保护动作跳开104开关。故障跳闸发生在B06断路器分闸后，推断断路器分闸产生截流过电压，引起母联开关柜故障造成接地故障后，最终引起主变变三侧开关跳闸。此前该变电站1号主变变三侧分支一A10开关在断路器B05分闸切除电抗器时，已发生过一次爆炸。因此，真空断路器切除电抗器时产生的截流过电压是故障的主要原因。

3 过电压抑制方案

3.1 仿真计算

该变电站变三侧电压20kV，容性负荷相对较低。目前低压负荷仅为两路20kV出线、10台电抗器及两台接地变，在断路器切除电抗器时，将产生较大的截流过电压。为此，在电抗器两端并联电容器可以有效降低过电压幅值。当VQC切除#6电抗器时，计算5A截流值下的过电压水平，电抗器的过电压水平见表1、图1所示。

表1 并联不同电容值的电抗器过电压水平

图1 5A截流值下电抗器的过电压波形

由以上仿真及计算可知，在电抗器上并联电容器组后，电抗器的过电压水平明显降低，电容大于0.1μF时，电抗器上过电压水平将在1.4倍以内。

3.2 试验验证

在电抗器两端加装数值为0.2μF电容器后，为验证在电抗器两端加装电容器对投切电抗器产生的过电压的抑制作用，对电抗器进行了投切试验。试验使用A08开关对4号电抗器进行投切试验。在试验中母线及电抗器上过电压得到了一定抑制，但在电抗器相间还存在一定的过电压。为抑制此类过电压，在电抗器的相对中性点之间加装了避雷器，再次进行了投切试验，在投切中未发现过电压，证明此过电压抑制方案可以有效抑制投切过程中产生的过电压。

4 结束语

（1）当真空开关拉开电抗器过程中，由于截流的作用将产生过电压，严重时将危害设备的正常运行。

（2）电抗器并联电容器后，当真空开关拉开电抗器过程中，电抗器过电压水平将降低。

（3）由于真空断路器截流值的分散性，现场试验中过电压水平和仿真计算得到的数值存在一定差异，在相间可能会出现一定的过电压，此过电压可以通过在电抗器相间加装避雷器进行抑制。

（4）在电抗器两端并联电容器及避雷器后，投切电抗器的过电压得到有效抑制，可以正常运行。

[1]杜宁，关永刚，张景升，等. 40.5kV真空断路器开断并联电抗器的现场试验[J]. 清华大学学报，2010，50(4)：517-520.

[2]时燕新.真空断路器投切并联电抗器过电压实例研究[J].华北电力技术，2005,(6)：2-5.

李大雷（1978年— ），男，山西大同人，工程师，从事高电压试验方面工作。

Overvoltage analysis of vacuum circuit breaker switching reactor

Li Dalei
(Jiangsu electric power company maintenance branch,Nanjing Jiangsu,210000)

For the substation with low voltage side load, it is possible to cause the damage of the equipment when the vacuum circuit breaker is used to switch the reactor. This article analyses in the switching reactor generates over-voltage caused by the damage of equipment failure, overvoltage suppression scheme is proposed, and the experiments are carried out. The test results show that the overvoltage suppression scheme is effective.

reactor;overvoltage;vacuum circuit breaker.