电力系统过电压介绍.ppt

1、2020/8/13，1，电力系统过电压，2020/8/13，2，电力系统中的各种绝缘都会受到过电压的影响，这种过电压除了在运行中的长期工作电压之外，还远远高于工作电压。过电压是指对电气系统绝缘有危险的电压和电势的上升。一般来说，过电压可分为以下几类：2020/8/13，3，电力系统过电压的类型和等级，过电压分类，工频电压上升，临时过电压，内部过电压，谐振过电压，操作过电压，直接雷电过电压，雷电过电压，感应雷电过电压，2020/8/13，4，内部过电压植根于电力系统，通常是由系统中电磁能的积累和转换引起的分类：内部过电压，临时过电压，操作过电压，工频电压上升，谐振过电压，空载长线的电容效应， 不

2、对称短路引起的工频电压升高、甩负荷引起的工频电压升高、线性谐振过电压、铁磁谐振过电压、参数谐振过电压、空载线路截止过电压、空载线路合闸过电压、空载变压器截止过电压和间歇性电弧接地过电压。 2020/8/13/5，第1节稳定过电压的电路基础第2节谐振过电压第3节切断空载线路过电压第4节合闸过电压第5节切断空载变压器过电压第6节雷电放电和雷电过电压，内部过电压，2020年8月13/6日，稳定过电压的电路基础第1节，(1)由于工频电压的上升大多发生在空载或轻载条件下， 它们有(2)工频电压的升高是确定某些过电压保护装置工作条件的重要依据，因此它直接影响避雷器的保护特性和电力设备的绝缘水平。 (3)由

3、于工频电压的上升是一种持续时间较长的无衰减或弱衰减现象，对设备绝缘及其运行条件也有很大影响。工频电压升高的危害，2020年8月13日，当输电线路的等效电路长度不是很大时，由于空载可以简化为如图所示。、R、L、UR、UL，E，UC，C，空载长线简化等效电路，2020/8/13，8，R一般小于XL和XC，2020/8/13/9，由于电感和电容上的压降与UCUL反相，可见电容上的压降大于电源电位。为了限制这种工频电压上升现象，并联电抗器大多用来补偿线路的电容电流，以削弱电容效应，效果非常显著。2020/8/13，10，第2节谐振过电压，1。谐振过电压的类型(1)线性谐振过电压(2)参数谐振过电压(3

4、)铁磁谐振过电压，2020/8/13，11，2。铁磁谐振过电压。2020/8/13/13，第3节切断空载线路的过电压，QF，Z，-U，L，(A) (2)断路器的性能：重燃次数对该过电压的最大值有决定性影响；(3)母线上的出线数量：当多条出线同时接入母线时，只有一条被切断，过电压会很小；2020/8/13/15，第4节空载线路的合闸过电压，空载线路的合闸可分为正常合闸和自动重合闸。此时，操作过电压称为合闸过电压或合闸过电压，而重合闸过电压是最严重的过电压。2020/8/13/16，如果是自动重合闸，条件将是不利的，主要是因为此时线路上有一定的剩余电荷和初始电压，而重合闸时振荡会更剧烈。如果采用单

5、相自动重合闸，只有故障相被切断，健全相不与电源电压分离，那么当故障相重合闸时，由于该相导线上没有剩余电荷和初始电压，上述高幅重合闸过电压不会发生。在合闸过电压中，三相重合闸最严重，其理论过电压值可达3U，2020年8月13日、17日。影响因素和限制措施，影响因素(1)关闭阶段：它是一个随机量，遵循统计规律。(2)线损：主要来源：线路和电源电阻；当过电压超过导线的电晕起始电压时，导线会发生电晕损失。(3)2020年8月13日线路剩余电压的变化及限制和降低合闸过电压的措施主要包括：(1)安装并联合闸电阻；(2)以相同的电位闭合；(3)使用避雷器进行保护，2020年8月13日，19、第5节切断空载变

6、压器的过电压，iL、iL、LT、CT、iC，2020/8/13，20。原因是流经电感器的电流在达到自然零值之前被断路器强制切断，从而迫使存储在电感器中的磁场能量转换成电场能量，导致电压上升。2020/8/13/21，2。影响因素及限制措施，影响因素(1)断路器性能和灭弧能力越高，相应的切除过电压最大值越大。(2)变压器特性，2020年8月13日，第6节雷电放电和雷电过电压，一、雷云的形成关于雷云的形成机理有许多理论。他们从微观物理过程或宏观大气现象出发，分析研究了雷云形成过程中的电荷分离、电荷积累和分布以及雷云电场的形成，其中具有代表性的是感应带电。2020/8/13/23，2。闪电放电过程本

7、质上是一种超长气隙的火花放电，类似于金属电极之间的长气隙放电。不同的是雷云的物理性质不同于金属板，所以它具有重复雷击的现象和特点。2020/8/13/24，雷云的下部大部分是带负电的，所以大多数雷击都是带负电的，雷云中的负电荷会在地面上感应出大量的正电荷。这样，在大地和大地之间或两个电荷不同的雷云之间就会形成一个强电场，电位差可以达到几兆伏甚至几十兆伏。在2020年8月13日和25日，通常“云与地”之间的线状闪电是一个开始时从雷云延伸到地面的弱发光通道，它以一步一步的方式向下发展，每一级长约2550米，每一级以约104公里/秒的速度延伸，平均发展速度只有100800公里/秒。这种预放电称为先导

8、放电。2020/8/13/26，当飞行员在接近地面的地方放电时，地面上的一些高耸的物体将会向飞行员发出向上的正面辐射，因为周围的电场强度达到了能够电离空气的水平。当遇到向下的先导时，会有强烈的电荷中和过程和大电流，这是雷电的主要放电阶段，并伴有雷电和闪光。这段时间很短，只有50-100秒，沿负向下行导频信道自下而上反向发展，也叫“反击”。2020年8月13日和27日，三条架空输电线路的防雷是电力系统的主干道，一条100米长的架空线路每年经常遭受数十次雷击，因此线路雷击事故在电力系统雷击事故总数中占很大比例。输电线路防雷的根本目的是最大限度地降低雷击事故的频率和损失。2020/8/13/28，为

9、了表示线路的耐雷性和所采取的防雷措施的效果，通常使用的指标是线路绝缘不会闪络的最大雷电流幅值或在：单位为KA雷击时会引起绝缘闪络的最小雷电流幅值。雷击跳闸率(n) :是指100公里线路每年因雷击造成的跳闸次数2020/8/13/29，四个变电站的防雷保护，它们是多条输电线路的交叉点和电力系统的枢纽。变电站雷电过电压有两种来源：雷电直接击中变电站；雷电过电压波沿输电线路侵入。2020/8/13/30，当雷电直接击中变电站设施的导电部分时，雷电过电压很高，通常会引起闪络或绝缘击穿，因此必须安装避雷针或避雷线以防止直接雷击。根据安装方式的不同，避雷针可分为两种类型：独立避雷针和安装在配电设备框架上的

10、避雷针。变电站直击雷防护的设计内容主要包括选择避雷针的数量、高度和安装位置，检查避雷针的保护范围，应有的接地电阻，防雷接地装置的设计等。2020年8月13日，5月31日。变电站进线段的保护。从前面的分析可以看出，为了使阀式避雷器有效地发挥保护作用，必须采取措施：限制来波陡度和限制流经避雷器的浪涌电流的幅值可以起到两个作用：进入变电站的雷电过电压将来自来线段以外的线路，它们在流经来线段时会因冲击电晕而衰减和变形，从而减小陡波阵面。引入线段用于限制流经避雷器的浪涌电流的幅度。2020年8月13日32时，6台旋转电机的防雷比变压器的防雷困难得多，其雷击事故往往比变压器的大，这是由其绝缘结构和运行条件的特殊性造成的。在相同电压等级的电气设备中，旋转电机的冲击电气强度最低。电机绝缘的冲击耐压等级与避雷器的保护等级相似，裕度很小。发电机绕组的匝间电容小且不连续，这迫使过电压在进入电机绕组后沿绕组导体传播，并且每个匝绕组的长度远大于变压器绕组的长度。从防雷的角度来看，发电