開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件

開關(guān)電器開斷的弧原上的電壓變化過程開關(guān)電器開斷的11.開斷三相電路時(shí)首開極弧像上的恢復(fù)電壓(1)恢復(fù)電壓的基本概念●恢復(fù)電壓(recoveryvoltage)開斷電流熄弧后,出現(xiàn)于開關(guān)一個(gè)極的兩端子間的電壓該電壓可以認(rèn)為是連續(xù)的兩段,起初是瞬態(tài)恢復(fù)電壓接著是工頻恢復(fù)電壓。瞬態(tài)恢復(fù)電壓(transientrecoveryvoltage,簡稱TRV):具有顯著瞬態(tài)特性時(shí)間內(nèi)的恢復(fù)電壓?！窆ゎl恢復(fù)電壓(power-frequencyrecoveryvoltage,簡稱PFRV):瞬態(tài)電壓現(xiàn)象消失后的恢復(fù)電壓。s以上的基本概念是根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)給出的。1.開斷三相電路時(shí)首開極弧像上的恢復(fù)電壓2short-circuitArevoltageSystenEvoltageRecoveryvoltage(systemfrequency對開關(guān)電器開斷性能來說,在熄弧過程中起重要作用的恢復(fù)電壓正是瞬態(tài)恢復(fù)電壓,但它的大小又受到工頻恢復(fù)電壓大小的影響。short-circuit3另外還有一種分析方法,也符合電工術(shù)語標(biāo)準(zhǔn),即把恢復(fù)電壓看成是它的工頻分量和非工頻衰減分量兩部分疊加。這在數(shù)學(xué)分析上較為有用,從時(shí)間上自始至終將恢復(fù)電壓看成是兩個(gè)分量的疊加這兩種分法從原則上講并不矛盾,但不能混淆。這是兩種不同場合的規(guī)定,是不同的名詞術(shù)語,且本身含義也不同。既不能簡單地把恢復(fù)電壓與瞬態(tài)恢復(fù)電壓等同又不能把恢復(fù)電壓的工頻分量就叫做工頻恢復(fù)電壓。另外還有一種分析方法,也符合電工術(shù)語標(biāo)準(zhǔn),即把4(2)開斷單相電路時(shí)的恢復(fù)電壓在斷路器出口處發(fā)生短路,則斷路器D打開,產(chǎn)生電弧。在電弧電流過零時(shí)電弧熄滅,于是在間隙兩端將發(fā)生個(gè)電壓恢復(fù)過程,最后間隙上的電壓即為電源電壓。顯然,間隙上的電壓恢復(fù)過程同時(shí)受到電網(wǎng)參數(shù)和弧隙參數(shù)兩方面的作用DLUe=Usin(at+a)=c(2)開斷單相電路時(shí)的恢復(fù)電壓5假定斷路器DL為一個(gè)帶有并聯(lián)電阻rB的理想弧隙(帶有rg的目的是使討論情況具有一般化。r代表的具體意義可有不同,后面將陸續(xù)提到)這樣,在觸頭未打開和電弧燃燒時(shí),觸頭兩端沒有壓降。電路中的電流為正弦電流;熄弧后,弧隙即為介質(zhì),其殘余電阻為無限大。而熄弧時(shí)的電壓即為熄弧電壓(理想弧隙時(shí),Ox應(yīng)為零。這里考慮x是為了兼顧到一般情況)n(at+a)假定斷路器DL為一個(gè)帶有并聯(lián)電阻rB的理想弧隙(帶有rg的目6L、R為發(fā)電機(jī)和線路的電感與電阻(都看作為集中參數(shù))。C為發(fā)電機(jī)、斷路器、線路等在斷路器觸頭處的等效總電容。通常實(shí)際電壓恢復(fù)過程的時(shí)間很短,為便于分析,認(rèn)為在此過程中電源電壓瞬時(shí)值的變化并不大,以一常數(shù)Eo來代表,E0為電流過零時(shí)熄弧瞬間的電源電壓瞬時(shí)值。斷路器DL打開后間隙兩端的電壓恢復(fù)過程,實(shí)際上就是電源向電容C的充電過程。當(dāng)開關(guān)K閉合后在間隙上的電壓變化過程就是間隙兩端的電壓恢復(fù)過程。在K閉合瞬間,間隙上的電壓為Ux即熄弧電壓值,取負(fù)號表明與電源電勢反向。L、R為發(fā)電機(jī)和線路的電感與電阻(都看作為集中參數(shù))。C7dL-+ri+u=EQ吃rBdtdrnduLCR1RBCB2LCrBLCd8從特征方程的根可以看出:R若22rCLCrLC則α1,α2為實(shí)數(shù),微分方程可得到非周期性過程的解答。RR右(2)22rCLCrC則α1和α2為實(shí)數(shù)重根,仍得非周期性解答。RR若2L2r.CLCrgLC則∝1和α2為虛數(shù)。微分方程得到周期性過程的解答。從特征方程的根可以看出:9第一種情況Eo-(Eo+Uxe◆此時(shí)電壓恢復(fù)過程為非周期性的,最大值不會超過工頻電源電壓的幅值。◆恢復(fù)電壓由兩部分所組成。一是穩(wěn)態(tài)分量;另一是與穩(wěn)態(tài)分量反向的衰減分量,是非周期性的上升特性。第二種情況(臨界情況)Eo-(Eo+Ux(+t)恢復(fù)電壓仍是一個(gè)非周期性的過程,且最大值也不會超過工頻電源電壓的幅值。第一種情況10開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件11開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件12開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件13開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件14開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件15開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件16開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件17開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件18開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件19開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件20開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件21開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件22開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件23開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件24開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件25開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件26開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件27開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件28開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件29開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件30開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件31開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件32開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件33開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件34開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件35開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件36開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件37開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件38開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件39開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件40開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件41開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件42開關(guān)電器開斷的弧原上的電壓變化過程開關(guān)電器開斷的431.開斷三相電路時(shí)首開極弧像上的恢復(fù)電壓(1)恢復(fù)電壓的基本概念●恢復(fù)電壓(recoveryvoltage)開斷電流熄弧后,出現(xiàn)于開關(guān)一個(gè)極的兩端子間的電壓該電壓可以認(rèn)為是連續(xù)的兩段,起初是瞬態(tài)恢復(fù)電壓接著是工頻恢復(fù)電壓。瞬態(tài)恢復(fù)電壓(transientrecoveryvoltage,簡稱TRV):具有顯著瞬態(tài)特性時(shí)間內(nèi)的恢復(fù)電壓。●工頻恢復(fù)電壓(power-frequencyrecoveryvoltage,簡稱PFRV):瞬態(tài)電壓現(xiàn)象消失后的恢復(fù)電壓。s以上的基本概念是根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)給出的。1.開斷三相電路時(shí)首開極弧像上的恢復(fù)電壓44short-circuitArevoltageSystenEvoltageRecoveryvoltage(systemfrequency對開關(guān)電器開斷性能來說,在熄弧過程中起重要作用的恢復(fù)電壓正是瞬態(tài)恢復(fù)電壓,但它的大小又受到工頻恢復(fù)電壓大小的影響。short-circuit45另外還有一種分析方法,也符合電工術(shù)語標(biāo)準(zhǔn),即把恢復(fù)電壓看成是它的工頻分量和非工頻衰減分量兩部分疊加。這在數(shù)學(xué)分析上較為有用,從時(shí)間上自始至終將恢復(fù)電壓看成是兩個(gè)分量的疊加這兩種分法從原則上講并不矛盾,但不能混淆。這是兩種不同場合的規(guī)定,是不同的名詞術(shù)語,且本身含義也不同。既不能簡單地把恢復(fù)電壓與瞬態(tài)恢復(fù)電壓等同又不能把恢復(fù)電壓的工頻分量就叫做工頻恢復(fù)電壓。另外還有一種分析方法,也符合電工術(shù)語標(biāo)準(zhǔn),即把46(2)開斷單相電路時(shí)的恢復(fù)電壓在斷路器出口處發(fā)生短路,則斷路器D打開,產(chǎn)生電弧。在電弧電流過零時(shí)電弧熄滅,于是在間隙兩端將發(fā)生個(gè)電壓恢復(fù)過程,最后間隙上的電壓即為電源電壓。顯然,間隙上的電壓恢復(fù)過程同時(shí)受到電網(wǎng)參數(shù)和弧隙參數(shù)兩方面的作用DLUe=Usin(at+a)=c(2)開斷單相電路時(shí)的恢復(fù)電壓47假定斷路器DL為一個(gè)帶有并聯(lián)電阻rB的理想弧隙(帶有rg的目的是使討論情況具有一般化。r代表的具體意義可有不同,后面將陸續(xù)提到)這樣,在觸頭未打開和電弧燃燒時(shí),觸頭兩端沒有壓降。電路中的電流為正弦電流;熄弧后,弧隙即為介質(zhì),其殘余電阻為無限大。而熄弧時(shí)的電壓即為熄弧電壓(理想弧隙時(shí),Ox應(yīng)為零。這里考慮x是為了兼顧到一般情況)n(at+a)假定斷路器DL為一個(gè)帶有并聯(lián)電阻rB的理想弧隙(帶有rg的目48L、R為發(fā)電機(jī)和線路的電感與電阻(都看作為集中參數(shù))。C為發(fā)電機(jī)、斷路器、線路等在斷路器觸頭處的等效總電容。通常實(shí)際電壓恢復(fù)過程的時(shí)間很短,為便于分析,認(rèn)為在此過程中電源電壓瞬時(shí)值的變化并不大,以一常數(shù)Eo來代表,E0為電流過零時(shí)熄弧瞬間的電源電壓瞬時(shí)值。斷路器DL打開后間隙兩端的電壓恢復(fù)過程,實(shí)際上就是電源向電容C的充電過程。當(dāng)開關(guān)K閉合后在間隙上的電壓變化過程就是間隙兩端的電壓恢復(fù)過程。在K閉合瞬間,間隙上的電壓為Ux即熄弧電壓值,取負(fù)號表明與電源電勢反向。L、R為發(fā)電機(jī)和線路的電感與電阻(都看作為集中參數(shù))。C49dL-+ri+u=EQ吃rBdtdrnduLCR1RBCB2LCrBLCd50從特征方程的根可以看出:R若22rCLCrLC則α1,α2為實(shí)數(shù),微分方程可得到非周期性過程的解答。RR右(2)22rCLCrC則α1和α2為實(shí)數(shù)重根,仍得非周期性解答。RR若2L2r.CLCrgLC則∝1和α2為虛數(shù)。微分方程得到周期性過程的解答。從特征方程的根可以看出:51第一種情況Eo-(Eo+Uxe◆此時(shí)電壓恢復(fù)過程為非周期性的,最大值不會超過工頻電源電壓的幅值。◆恢復(fù)電壓由兩部分所組成。一是穩(wěn)態(tài)分量;另一是與穩(wěn)態(tài)分量反向的衰減分量,是非周期性的上升特性。第二種情況(臨界情況)Eo-(Eo+Ux(+t)恢復(fù)電壓仍是一個(gè)非周期性的過程,且最大值也不會超過工頻電源電壓的幅值。第一種情況52開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件53開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件54開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件55開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件56開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件57開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件58開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件59開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件60開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件61開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件62開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件63開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件64開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件65開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件66開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件67開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件68開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件69開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件70開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件71開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件72開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件73開關(guān)電器開斷時(shí)弧隙上的電壓變化過程剖析課件