断路器操作过电压（断路器操作过电压仿真）
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断路器开断空载变压器发生过电压的主要原因?
切空载变压器产生的过电压为操作感性负荷过电压，其实质是这个感性负荷在切断时存储一定能量造成，因为切空载变压器时，电流小，加上断路器灭弧能力强，导致并非是电流过零点而灭弧，所以存在一个截流，也称为截波过电压。
该设备出现过电压的主要原因是截流现象。当切除空载变压器时，相当于开断一个小容量的电感负荷。如果流过电感的电流在达到自然零值前被断路器强行切断，就会迫使储存在电感中的磁场能量转化为电能，从而导致电压升高。
切除空载变压器时会产生过电压，主要原因如下：变压器切断空载电流时，会迅速切断磁场，导致磁能瞬间释放，进而转化为电能。此时，变压器上的电压会迅速上升，形成过电压。变压器绕组中的空载电流会产生漏磁通，该漏磁通会在绕组中产生感应电动势，进一步加剧过电压的产生。
操作过电压之一——切空载线路(电容性元件)
1、在切除空载线路的过程中，断路器切断的是几十安到几百安的电容电流，比短路电流小得多，但使用的断路器灭弧能力不强，在切断这种电容电流时就可能出现电弧的重燃，从而引起电磁振荡，造成过电压。
2、合空载线路（电容性元件）时产生的操作过电压是电力系统中的一种常见现象。这种过电压通常发生在以下两种情况：正常合闸和自动重合闸。正常合闸时，过电压的幅值可以通过以下公式计算：过电压幅值 = 稳态值 + 振荡幅值 = 稳态值 + （稳态值 - 起始量）。在此公式中，稳态值Em为最大值，起始值为零。
3、空载线路的合闸分为两种情况，即正常合闸和自动重合闸。 这时出现的操作过电压称为合空线过电压或合闸过电压，重合闸过电压是合闸过电压中最严重的一种。
操作过电压是怎么引起的?
电网的操作过电压一般由下列原因引起 线路合闸和重合闸；空载变压器和并联电抗器分闸；线路非对称故障分闸和振荡解列；空载线路分闸。
过电压产生的原因如下：丝切断电感性负载而引起的操作过电压。如切断空载变压器、消弧线圈、电抗器和电动机等引起的过电压。切断电容性负载而引起的操作过电压。例如切断空载长线路、电缆线路或电容器组等引起的过电压 合上空载线路（包括重合闸）而引起的操作过电压。
电网操作过程中可能出现过电压，其主要由以下原因引起：线路合闸和重合闸、空载变压器和并联电抗器分闸、线路非对称故障分闸和振荡解列、以及空载线路分闸。这些过电压对设备绝缘构成威胁，需要采取相应的防范措施。对于线路合闸和重合闸过电压，应优先采用配备合闸电阻的断路器，这能有效限制过电压。
过电压产生大致有下列三种情况：线路开关拉合闸时形成的操作过电压。系统发生短路或间歇弧光放电时引起的故障过电压。直接雷击或大气雷电放电，在输电网中感应的脉冲电压波。过电压的危害：可使变压器绝缘击穿，为防止其危害，在线路和变压器结构设计上应采取以下保护措施。
操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压。主要包括：切除空载线路引起的过电压；空载线路合闸时引起的过电压；切除空载变压器引起的过电压；间隙性电弧接地引起的过电压；解合大环路引起的过电压。
操作过电压由电网内开关操作引起，特点是具有随机性，但最不利情况过电压倍数较高。因此300KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。谐振过电压：由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起，特点是过电压倍数高、持续时间长。
真空断路器应配有限制操作过电压的保护装置
1、真空断路器在开断操作过程中会产生较高的操作过电压，因此一般会通过过电压吸收装置来限制该过电压对负载的影响。该装置是一次系统的设备，都是与避雷器同一原理的装置，有的称：过电压吸收装置。
2、真空断路器应配有防止操作过电压的装置，一般采用氧化锌避雷器。运行中的真空灭弧室出现异常声音时，应立即断开控制电源，禁止操作。运行中的油断路器应定期对绝缘油进行试验，试验结果记入有关记录内；油位降低至下限以下时，应及时补充绝缘油。
3、真空断路器应配备防止操作过电压的装置，如氧化锌避雷器，以保护设备。当真空灭弧室出现异常声音时，应立即断开控制电源，禁止继续操作，避免造成进一步损坏。运行中的油断路器应定期进行绝缘油检测，记录试验结果。若油位低于下限时，应及时补充绝缘油。
4、其保护装置也有多种形式，在实际应用中应根据使用要求，选择不同类型、不同功能的保护装置来保护系统过电压带来的危害。1低截流断路器一般截流过电压受到真空断路器的截流水平的限制很大，而真空断路器的截流水平还与触头材料的饱和蒸汽压力有关，它们成反比关系。触头材料饱和蒸汽压力愈高，截流水平就愈低。
5、为避免这种操作过电压，建议在回路的相应位置安装压敏电阻，以保护电路的安全。压敏电阻能够有效吸收瞬间过电压，确保电路不会因过电压而受损。具体来说，当10KV的真空断路器用于3KV系统时，应当在断路器的回路侧设置压敏电阻，以应对可能出现的操作过电压。
