電網(wǎng)過電壓教程作業(yè)

1、電網(wǎng)過電壓教程作業(yè)姓名：* 學(xué)號：* 專業(yè)班級：*8.1 中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生間接電弧接地過電壓，用工頻熄弧理論并考慮相間電容的影響。計算第一次重燃是非故障相振蕩電壓的最大值，計算時可取。解：間歇電弧接地過電壓的發(fā)展過程如圖所示：假設(shè)A相電壓幅值時對地閃絡(luò)，此時B、C相對地電容上的初始電壓為，它們將過渡到新的穩(wěn)態(tài)瞬時值。在此過渡過程中出現(xiàn)的最高振蕩電壓幅值為。（1） 熄弧瞬間，B、C相電壓各為，而A相為零，斷弧后瞬間，B、C相電源電動勢為，疊加結(jié)果為；A相電源電動勢為，疊加結(jié)果為零。（2） B、C相電壓為，A相恢復(fù)電壓高達，假定引起重燃，則使得B、C相的電壓（在考慮相間電容的情況下）為，則B

2、、C相的電壓從初始值趨于線電壓瞬時值，過渡過程最高電壓為：。所以第一次重燃時非故障相震蕩電壓的最大值為。8.2 兩臺110/220kV、YNyn接法的三相變壓器，容量均為120MVA，第一臺三相變壓器的勵磁電流為2%，110kV側(cè)每相繞組對地電容為5000pF；第二臺三相變壓器勵磁電流為5%，110kV側(cè)每相繞組對地電容為2107pF。試計算在110kV側(cè)斷開這兩臺空載變壓器是預(yù)期過電壓倍數(shù)，并比較之。解：由公式：、及可知第一臺變壓器：取得最大過電壓倍數(shù)為： 第二臺變壓器：取得最大過電壓倍數(shù)為：對比可知在斷開空載變壓器時，第一臺變壓器會造成幅值很高過電壓，而第二臺變壓器，由于其勵磁電流很小，等

3、值對地電容很大，過電壓幅值很低，不會對絕緣造成危害。8.3 試校核采用FZ-110J避雷器限制切空載變壓器過電壓的可能性。被切變壓器參數(shù)為：電壓110/220kV，YNyn接法，容量為120MVA，激磁電流為5%，繞組每相對地電容為5000pF。霹雷器允許通過10us的矩形電流幅值為5kA，此時殘壓為332kV。解：計算中我們將近似等于則有再估算FZ-110J避雷器的流通能力，它能通過10us的矩形電流幅值為5kV，此時殘壓為320kV，通過的能量為：可見。因此避雷器的保護是可靠的。8.4 在開斷某空載線路時，母線上有等值電容，為空載線路電容，求切空載線路兩次重燃的最大過電壓值。解：切空線路的

4、單相等值電路如圖所示：圖中為線路電容，為線路電感，為斷路器，為母線側(cè)對地電容，為電源等值漏感，為電源電動勢，切空線過電壓的發(fā)展過程如圖所示：（1） 上的電壓為，若不考慮導(dǎo)線的泄漏，上的電壓保持不變，上的電壓隨電源電動勢作余弦變化。（2）斷路器觸頭間恢復(fù)電壓達最大值假定此時觸頭間介質(zhì)不能承受此恢復(fù)電壓，電弧重燃，重燃后的瞬間電壓為：,又，則,故，上的電壓由過渡到穩(wěn)態(tài)，使得上出現(xiàn)最大電壓為：。（3） 高頻電流過零值，觸頭間再次熄弧，上遺留電壓為。（4） 觸頭間恢復(fù)電壓為，第二次重燃，新的起始電壓，振蕩過程中上最高電壓為。（5） 高頻電流再次過零，電弧熄滅，上保持的電壓。所以第二次重燃的過電壓為。8

5、.5 試校核采用FCZ110J限制切110kV、200km空載線路時產(chǎn)生過電壓的可能性。線路參數(shù)：。避雷器在過電壓大2.7時動作，允許通過矩形波的電流為5kA，10us，殘壓為260kV。解：依題意空載線路電感與電容分別為：則 再估算FCZ-110J避雷器的流通能力，它能通過10us的矩形電流幅值為5kV，此時殘壓為260kV，通過的能量為：可見。因此避雷器的保護是不可靠。8.6 影響空載線路合閘和重合閘過電壓的主要因素有哪些？答：(1)在其它參數(shù)一定是，過電壓的幅值將隨著線路的增長而明顯增大；(2)對既定長度的線路，系統(tǒng)電源容量越小，漏抗越大，線路電容效應(yīng)越顯著，穩(wěn)態(tài)電壓和過電壓幅值急劇上升

6、；(3)線路上的殘余電壓的極性和大小，也會對空載線路合閘和重合閘過電壓造成河大影響；(4)斷路器三相不同期動作和電暈損耗也會對空載線路合閘和重合閘過電壓造成影響。8.7 說明斷路器并聯(lián)電阻限制切、合空線過電壓的物理過程。答：(1)斷路器并聯(lián)電阻限制切空線過電壓的物理過程：如圖8-7所示，圖8-7 斷路器呆并聯(lián)電阻切空載線路的示意圖在斷路器中加裝電阻和輔助觸頭，將它們串聯(lián)后并接在主觸頭的兩端。在開斷線路時，線斷開，被串聯(lián)在回路中，線路上的殘余電荷通過泄漏；經(jīng)過12個工作周期后，再將斷開，最終完成空載線路的開斷動作。(2) 斷路器并聯(lián)電阻限制合空線過電壓的物理過程：如圖8-7所示，斷路器合閘時先合

7、，將并聯(lián)電阻串聯(lián)到回路中。經(jīng)過短促的610ms時間，閉合，短接電阻，最終完成合閘過程。8.8 為什么合空線過電壓是超高壓網(wǎng)絡(luò)中的主要過電壓？答：近幾十年來，超、特高壓輸電技術(shù)迅猛發(fā)展，電能傳輸距離很長，空載長線路的電容效應(yīng)引起很高的工頻過電壓，并在此基礎(chǔ)上可能出現(xiàn)很高的空載線路合閘（或重合閘）過電壓；與此同時，隨著斷路器性能的改善及并聯(lián)電抗器的采用，高幅值的切空線過電壓及其出現(xiàn)概率大大減小，因而空載線路合閘（合空線）過電壓成為典型的操作過電壓。8.9 試分析斷路器滅弧性能對各種操作過電壓的影響。答：斷路器（如一般油斷路器）的滅弧能力與開斷電流大小有關(guān)時，由于其切斷小電流的熄弧能力較弱，一般不會產(chǎn)生在電流過零前熄弧的現(xiàn)象。而斷路器（如壓縮空氣斷路器、壓油式少油斷路器等