核心词：
MHYBV-7-2 矿用 通信 拉力 电缆 在电力系统中过电压与绝缘既相辅相成又是一对矛盾。各种高压电气设备处在长期工作电压之下(含瞬间接入高压电路的设备)会受到各种短时过电压的作用,如雷电过电压和操作过电压等,所以,绝缘不仅要能够耐受工作电压的长期作用,而且还必须耐受可能出现的各种冲击性较强的过电压。要做到这一点,应从两个方面入手,一是要保证和提高绝缘的耐受电压;二是设法降低和限制过电压。因此,对电力系统的过电压和绝缘配合,长期以来成为高电压与绝缘试验的重要问题。所谓绝缘配合,就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压(工作电压及过电压)、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐压特性,合理地确定设备必要的绝缘水平,以使设备造价、维护费用和设备绝缘故障引起的事故损失达到在经济上和安全运行上总体效益最高。从事高压电气设计或高压电气设备操作的人员都知道,电力系统常见操作过电压共分四种类型:中性点绝缘系统的间歇电弧接地过电压;空载线路分闸过电压;空载线路合闸过电压;切除空载变压器过电压。结合近几年的实践,现就空载线路合闸过电压情况进行分析,希望与大家共同作一个探讨。假设在合闸瞬间,电源的电压为u1,线路上的初始电压为u0,只要在合闸瞬间,电源电压不等于线路上的起动电压,即u1≠u0,则在合闸后线路上必然会产生一个高频振荡过程(考虑该高频振荡是由回路中的自振频率f0所决定的,其频率通常要比50赫兹的工频电源频率高得多,因此可以近似认为,在高频振荡开始的第一个周波内,工频电源电压基本保持u1不变),合闸线路上的电压逐渐由u0(初始值)向u1(稳态值)趋近。显然,在合闸瞬间,电源上的电压u1与线路上的初始电压u0的差值越大,则在其后的高频振荡过程中所产生的过电压幅值也越大。对于液态软起动接通电源的合闸过程是一样的,但是液态软起动装置所包含的绝缘特性的特殊性还取决于电阻的液体特性。液态软起动的液体电阻在通入一定时间的电流后必然产生热能,这种热能会以气体向外排放。多年来液态软起动排气证明,气体电介质的电离是极轻微的,当电场强度小于气体游离所需值时,气体介质的电导也是极小的,所以损耗很小,可忽略不计。但当电场强度超过气体游离所需值时,气体介质会发生游离,情况通常发生在固体和液体介质中含有气泡的场合,因为固体和液体介质中的ε0要大得多。因此即使在外加电压还不太高时,气泡中也有可能出现很大的电场强度而导致局部放电。在液态软起动处于冷态状况下,AA与BB的路径长短关系并不重要,因为绝缘套管J已高于液面许多,K为固态绝缘材料。但当液阻吸收热量之后,温度升高,其能量通过液体表面向外扩散,促使水分汽化,在绝缘套管表面、盖板内表面形成气泡,自然形成"气体小桥"。在通入低压电的情况下,由于受到电场力的吸引,它将向两个电极中间移动,并逐渐沿电场方向头尾相连,排列成"小桥"贯通两极。
当瞬间通入6kV或10kV高电压时,其电场力强,迅速击穿的可能性较大。实验反映,对2000kW/800kW,6kV的液态软起动,AA沿盖板一旦产生"气体小桥",在刚接通1秒钟范围内,动、定极板同相间拉弧放电,因此时产生的电流很大,致使高压开关过流保护动作。击穿的现象显现出来了,仔细分析它应属于热击穿。所谓电介质的热击穿是由介质内部的热不稳定所造成的。液体介质较长时间随电压作用时(对于第一次起动而言),会由于介质吸收电能,介质损耗增大而发热,并向周围散热(主散热是液体表面),如果环境温度低、散热条件好,发热与散热将在一定条件下达到平衡,温度不再升高,介质不会发生击穿。对于液态软起动的介质来说,发热与散热达到一定的平衡,再增大液箱体积是不可取的,
电力电缆但提高绝缘的方法并不难,如将图2中的定极上的绝缘套管加上,动极上适当套入不短于250mm的热缩管(电液外露200mm),让"气体小桥"不通,绝缘性就大大提高,这时,过电压防护与绝缘配合的矛盾则迎刃而解。
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