陳泓達(dá)（國(guó)家電網(wǎng)甘孜供電公司,四川 甘孜 626000）

高寒地區(qū)35kv電纜滅弧消諧方案研究

陳泓達(dá)
（國(guó)家電網(wǎng)甘孜供電公司,四川 甘孜 626000）

摘 要：目前，高寒地區(qū)電網(wǎng)存在著直流斷路器在短路時(shí)由于電弧而致接頭被破壞的情況，這給電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很大的麻煩，所以，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文將討論高寒地區(qū)35kv電纜滅弧消諧的方案。

關(guān)鍵詞：滅弧消諧;高寒地區(qū);35KV

目前，高寒地區(qū)電網(wǎng)存在著直流斷路器在短路時(shí)由于電弧而致接頭被破壞的情況，這給電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很大的麻煩，所以，為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題，本文將討論高寒地區(qū)35kv電纜滅弧消諧的方案。

1 電弧的產(chǎn)生

要解決這個(gè)問(wèn)題，首先要知道電弧是怎樣產(chǎn)生的？在動(dòng)觸頭被分離后，和靜觸頭的結(jié)合積就會(huì)慢慢地變少,使得觸頭真正結(jié)合的電流密度慢慢地變大,故使得相關(guān)原料的溫度不斷地升高。就在分離的那一剎那,結(jié)合之處的原料不再固化,成為了液態(tài)金屬橋。而此物再次分離,大量的原料就會(huì)成為蒸汽飄到觸頭里。而這個(gè)過(guò)程里,溫度本就非常高，故而原料的表層就會(huì)把生成的熱能逸出。并且,兩種觸頭還未足夠分離,他們之間的電場(chǎng)還很強(qiáng),故而，也將會(huì)有電子散出。

這些電子在進(jìn)入到弧隙后,將經(jīng)電離而出現(xiàn)比之前還多的數(shù)量。電子在陽(yáng)極和正電荷交合生成熱能。正離子就在陰極生成熱能，由此就變成了二次電子，并且，正離子還將在陰極同電子交融，產(chǎn)生新的能量。不獨(dú)如此,大量的正離子與電子還將于弧隙空間交融,將讓粒子運(yùn)動(dòng)更加強(qiáng)烈。這些都會(huì)使得弧隙間的氣體立即升溫,當(dāng)溫度越來(lái)越高,就會(huì)有大量電離生成。而且，兩種觸頭的間隙也將越來(lái)越大,伴隨著弧隙間大量的粒子、高溫氣體、電壓降低，也就造成了電離減弱，熱電離將占據(jù)主要地位。只要弧隙中生成熱電離，電離也就會(huì)持續(xù)不斷地被增強(qiáng)，由此造成粒子數(shù)不斷增多，電導(dǎo)率不斷增大，電壓也越來(lái)越低，于是電弧就開(kāi)始燃燒。

此前高寒地區(qū)35KV的整個(gè)系統(tǒng)的最主要的形式是單母線形式,它是中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地系統(tǒng)，更多的是保障整流變壓器。電解整流變壓器帶大容量可控硅整流設(shè)備,在過(guò)程中就會(huì)有很多高次諧波生成而由此存在一定的危險(xiǎn)因素。

2 滅弧消諧

此種電弧對(duì)電路既有好處也有害處。好的地方是可以泄放電磁能,從而減小過(guò)電壓。而不好之處就是電弧將拖后電路開(kāi)斷,電弧溫度過(guò)高就會(huì)造成觸頭損壞,也就讓觸頭的使用期限大大減短，甚至還可能會(huì)引起火災(zāi)、爆炸,絕對(duì)不能掉以輕心。所以,充分了解電弧的產(chǎn)生將有助于我們研究滅弧消諧。

過(guò)去，本部門為了解決35KV供電系統(tǒng)中出現(xiàn)的這個(gè)問(wèn)題，則于很多地方都配備了HD-XHG微機(jī)消弧消諧柜?？墒?，消弧裝置并沒(méi)能夠徹底解決這一問(wèn)題，依然還是存在著隱患。比如，當(dāng)35KV系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題時(shí), HD-XHG微機(jī)消弧消諧柜就沒(méi)能及時(shí)地真正意義上地解決單相接地問(wèn)題。之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，根據(jù)生產(chǎn)方的解釋是HD-XHG微機(jī)消弧消諧柜所使用的PT的勵(lì)磁特性有問(wèn)題,有的時(shí)候就可能出現(xiàn)未能發(fā)揮消諧作用的情況。面對(duì)這些情況，如今本部門則選用單獨(dú)的35KV供電系統(tǒng)就只配備一套HDXHG微機(jī)消弧消諧柜，如是要進(jìn)行大的運(yùn)行時(shí)則還要取消一套消弧柜。假若是進(jìn)行大的運(yùn)行時(shí)，依然還是要想配備配備一套HDXHG微機(jī)消弧消諧柜的話,那么，這一套HD-XHG微機(jī)消弧消諧柜所能起到的裝備。

筆者的研究目的是以最短時(shí)間熄滅電弧，也就是研究采用什么方法可以杜絕電弧的生成,又或是電弧生成后，采用什么方法讓它存在的時(shí)間最大程度地減小。

由于直流系統(tǒng)的電流無(wú)法自動(dòng)過(guò)零點(diǎn),所以，如要熄滅電弧,還得人為過(guò)零點(diǎn)，以此來(lái)對(duì)高寒地區(qū)35kv電纜滅弧消諧。

在弧長(zhǎng)不變的情況下，在一定電流下測(cè)試計(jì)算弧隙的電壓。和普通的導(dǎo)體不一樣的是, 電弧電阻會(huì)伴隨電弧電流變大而變小，電弧電阻除了與弧長(zhǎng)有關(guān)系外，還和電極材料、壓力、相對(duì)電弧運(yùn)動(dòng)速度等等都有著密切的關(guān)系。

在直流電路中,只要滿足了條件,電弧就會(huì)熄滅。然而,真實(shí)的情況是，就算是電弧熄滅條件已完全滿足,但電弧還是不可能立即就熄滅,這主要是由于電路中的弧柱與電感都有著熱慣性,因此電弧也就僅僅是將要媳滅,但真正的熄滅還是要一些時(shí)間。所以，理論上可以用下面的方法來(lái)完成直電弧的熄滅：

（1）提升電弧靜態(tài)伏安特性。

（2）增強(qiáng)電路負(fù)載電阻值。

（3）選擇恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)迫電流過(guò)零回路，利用交流電弧熄滅原理來(lái)滅弧。

（4）選用單獨(dú)的35KV供電系統(tǒng)就只配備一套HD-XHG微機(jī)消弧消諧柜，起到提醒報(bào)警的作用，增強(qiáng)系統(tǒng)的維護(hù)功能。

“如果在直流電流上通過(guò)疊加合適的交流電流,則電路電流將出現(xiàn)過(guò)零點(diǎn)，由此便可以利用交流電弧媳滅原理來(lái)媳滅直流的過(guò)零。由于直流電弧滅弧原理中電流過(guò)零是通過(guò)附加回路實(shí)現(xiàn)的,所以這種電流過(guò)零也稱為強(qiáng)迫過(guò)零?！@種方法也就是本文中所提到的電流轉(zhuǎn)移法的原理，即釆用預(yù)充電的電容器經(jīng)過(guò)電感放電形成一個(gè)高頻反向振蕩電流，加在直流斷路器上，從而產(chǎn)生電流零點(diǎn)，最終熄滅電弧[1]”。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著高壓供電系統(tǒng)愈來(lái)愈普遍，利用人工過(guò)零點(diǎn)滅弧的方法是高寒地區(qū)35kv電纜滅弧消諧的嶄新發(fā)展方向。然而，筆者本人對(duì)35kv電纜滅弧消諧的整個(gè)理解也還是有不足的地方，基于此，還需要用更多的精力去深入研究，以期提出更好更周祥的高寒地區(qū)35KV電纜滅弧消諧方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]高銀銀.地鐵用直流斷路器滅弧方案的研究[D].

作者簡(jiǎn)介：陳泓達(dá)(1974-)，男，四川達(dá)州人，研究生研究方向：高原高海拔地區(qū)變電設(shè)備選型，變電站運(yùn)維管理。