10kV電壓互感器高壓側新型保護裝置的設計與研究.pdf

1、10kV配電網系統(tǒng)直接關系著電力用戶的切身安全，電磁式電壓互感器作為系統(tǒng)中重要的測量、監(jiān)控設備，其安全可靠運行為系統(tǒng)的經濟穩(wěn)定運行提供了保障。因此，實現(xiàn)對電壓互感器的可靠保護尤為重要。
　　目前，35kV配電系統(tǒng)電壓互感器保護通常采取在一次側串聯(lián)熔絲的方式，以避免電壓互感器內部故障或是其與系統(tǒng)連接線的故障。熔絲本身快速熔斷特性很好的保障了電壓互感器,使其流過故障電流時能夠被快速切除。然而，據(jù)現(xiàn)場運行經驗反映，隨著系統(tǒng)容量的不斷增大

2、，用于保護電壓互感器的熔絲經常發(fā)生拒動或是熔絲異常熔斷現(xiàn)象，嚴重時導致電壓互感器燒毀，對系統(tǒng)經濟可靠運行帶來極大的威脅。熔絲雖然結構簡單，但其單次熔斷特性所帶來的頻繁更換問題將造成不同程度的停電事故，且熔斷器熔絲更換非常麻煩，國內大部分熔絲都是從國外進口，價格昂貴，開斷過程容易影響環(huán)境，嚴重時甚至發(fā)生爆炸。因此很有必要研究設計一套新的保護裝置以實現(xiàn)對電壓互感器的長久有效、多次開斷保護。針對現(xiàn)有電壓互感器熔絲保護存在的問題，本文進行了以下

3、內容的研究。
　　首先，本文確定了采用斷路器真空滅弧室作為開斷電壓互感器一次側故障電流主選設備的方案，并設計快速電磁脫扣機構實現(xiàn)對真空滅弧室的開合。真空滅弧室良好的滅弧性能能夠可靠地開斷電壓互感器一次側故障電流，且開斷過程對環(huán)境幾乎沒有影響。同時，所設計的配套快速電磁脫扣機構能夠在電壓互感器可承受故障電流時間內快速的實現(xiàn)真空滅弧室動靜觸頭的開斷與閉合。
　　其次,通過對電壓互感器高壓側故障電流分析及現(xiàn)有熔絲保護優(yōu)缺點分析，確

4、定了快速電磁脫扣裝置動作特性，并利用三維建模軟件SOLIDWORKS完成了電壓互感器新型保護裝置的整體建模。同時完成了對快速脫扣裝置的脫扣特性理論分析和電磁理論分析，并借助機械動力學仿真軟件ADAMS和有限元電磁仿真軟件Ansoft Maxwell對所設計新型保護裝置建立了相應的仿真模型，得到了保護裝置脫扣動作特性曲線及動作所需電磁吸力曲線。通過對比理論分析結果初步得出新型保護裝置可以實現(xiàn)對電壓互感器一次側故障電流的保護，且保護性能明顯