[摘 要]550kV瓷柱式断路器采用合闸电阻单元用于限制分合闸过程中产生的过电压，本文从合闸电阻的投入时间、热容量和耐压等多方面对其进行分析计算，计算结果表明：550kV瓷柱式断路器的合闸电阻单元设计合理，性能安全可靠。
　　[关键词]瓷柱式；合闸电阻；热容量
　　中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0039-01
　　1.引言
　　363kV及以上电压等级的电网，在合空载长线时，尤其是在电源电压幅值与线路残压反相时合闸，由于系统参数突变，电网L-C上电磁能量的振荡而引起较大的过电压。为了限制这种合闸过电压，利用合闸电阻将电网中的部分电能吸收转化成热能，已达到削弱电磁振荡，限制过电压的目的[1]。
　　本文对550kV瓷柱式断路器的合闸电阻单元进行研究分析。
　　2.550kV瓷柱式合闸电阻结构
　　550kV瓷柱式合闸电阻单元由瓷柱、电阻片、触头等主要元件组成，见图1所示。
　　550kV瓷柱式断路器每相合闸电阻的阻值选为400Ω。每相断路器由两组合闸电阻串联而成，每组电阻由40片电阻片串联而成，即每相断路器由80片电阻片串联而成。
　　3.合闸电阻参数
　　（1）电阻单元参数：
　　额定电压：550kV；
　　总电阻值：400Ω；
　　在连续的合闸操作中不考虑散热问题。
　　（2）单个电阻片额定参数：
　　电阻值：5 Ω；
　　比热容：≥2J/（cm3*K）；
　　短時安全工作体积热容量（在SF6介质中）：≥600J/cm3
　　外形尺寸：Φ12.7xΦ3.3x2.5t cm；
　　工频耐受电压：9.5kV
　　4.合闸电阻投入时间
　　由于线路本身阻抗的阻尼作用，合闸过电压的持续时间为2.5～6.5ms，并在合闸后20～60ms全部衰减。造成这种时间分散性的主要原因是各种断路器三相合闸不同期值有差异。当首先合闸相的电阻接通后，该相电阻的接通时间应持续到最后一相合闸后暂态振荡波反射回断路器。因此电阻投入最小时间应等于断路器三相合闸不同期加上两倍线路暂态时间。从限制过电压的角度考虑，电阻接入时间没有上限，但受到电阻元件热容量的限制，取8～12ms。
　　5.合闸电阻热容量的计算
　　取一相断路器进行计算，单位体积电阻产生的热容量为：
　　由以上计算可知，单位体积电阻在两次提前主断口的关合时间内通过的能量为1024.1 J/cm3，小于电阻片的允许通流能力1200 J/cm3。
　　6.电阻片耐压值的计算
　　与主断口并联的合闸电阻，在断路器合闸位置时不承受电压，只是在断路器刚合闸时，电阻片刚投入8～12ms内承受电网电压，最严重（反相合闸）时每片电阻片承受的工频电压为：
　　7.结论
　　550kV瓷柱式断路器选取的电阻片，在通流能力和耐压水平等方面均满足断路器的需要，合闸电阻单元设计合理，产品性能安全可靠。
　　参考文献
　　[1] 黎斌.SF6高压电器设计[M].北京：机械工业出版社，2003
　　作者简介
　　张岩（1962—），男，主任工程师，主要从事高压断路器的开发设计。