电力系统暂时过电压

第11章电力系统暂时过电压11.1工频过电压11.2谐振过电压1、内部过电压：在电力系统中，由于断路器操作、故障或者其他原因，使系统参数发生变化，引起系统内部电磁能量的振荡转化或传送所造成的电压升高。2、内部过电压倍数Kn：内部过电压幅值与系统最高运行相电压幅值之比。3、分类：操作过电压：由于操作或故障引起的瞬时电压升高。暂时过电压：瞬时过程完毕后出现的稳态工频电压升高（工频过电压）或谐振（谐振过电压）。11.1

工频过电压1、工频过电压：电力系统在正常或故障运行时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高。2、意义：它对系统电气设备的正常绝缘一般没有危险，但对超高压远距离输电确定绝缘水平时，起着重要作用。我国超高压系统中，要求线路侧工频过电压不大于最高运行相电压的1.4倍；母线侧工频过电压不大于最高运行相电压的1.3倍。3、工频过电压的形成：①空载长线路电容效应引起的工频过电压：

均匀无损空载线路沿线电压逐步升高，线路末端电压最高。为限制长线路的工频电压升高，通常采用并联电抗器补偿线路电容电流，削弱线路电容效应。②不对称接地引起的工频过电压（以单相接地为例）：

可见不对称接地会引起线路的过电压，因此线路的避雷器设计要考虑到此类问题。③甩负荷引起的工频过电压：正常时：突然甩负荷后：

可见，甩负荷前传输的功率愈大，甩负荷后的工频电压也愈高。11.2

谐振过电压1、谐振：振荡回路中某一自由振荡频率等于外加强迫频率的一种稳态（准稳态）现象。2、危害性：既决定于其幅值大小，也决定于持续时间的长短。3、谐振设备：

L：发电机、变压器、线路电感、电抗器、互感器。

C：补偿电容、杂散电容、对地电容、相间电容。

R：线路。

通常认为C和R是线性元件，根据电感L的不同特性（线性、非线性、周期性），对应三种谐振方式。4、线性谐振：谐振条件5、非线性谐振：非线性谐振也称铁磁谐振，指发生在含有非线性电感（如铁芯电感元件）的串联振荡回路中的谐振现象。与曲线相交于a1、a2、a3，但是不是都是稳定工作点？物理上判断是否稳定工作点，用“小扰动”理论，即电源电压出现小的扰动ΔE后，工作点能否回到原来的工作点a1:ΔE>0→Ia1→a’1

ΔE消失后E<ΔU

→I→a1点

ΔE<0→Ia1→a’’1

ΔE消失后E>ΔU→I→a1点a3：具有与a1相同的性质∴a1和a3点都是稳定工作点（能经受小扰动）a2：ΔE<0→Ia2→a’2

ΔE消失后E>ΔU

→I→a3点

ΔE>0→Ia2→a’’2

ΔE消失后E<ΔU→I→a1点∴a2不是稳定工作点（不能经受小扰动）

a1为非谐振点（感性）

a3为谐振点（容性，UL、UC、I都很大）根据的交点，可知非线性电路有多个解。点a：L和C上为小电压、小电流，为非谐振点。点b：按照小干扰分析，为非稳定工作点。点c：既是稳定点，且大电压、大电流，为谐振点。6、参数谐振：参数谐振也称周期性谐振，指串联回路中含有周期性变化的电感（如同步电抗），其变化频率为电源频率的偶数倍，并有相应的电容配合，回路电阻也不大时，有可能出现的谐振现象。特性