008——010--內(nèi)部過電壓

1、 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 第五章第五章 內(nèi)部過電壓內(nèi)部過電壓 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 一、概述一、概述 二、二、工頻電壓升高工頻電壓升高 三、三、操作過電壓操作過電壓 四、四、諧振過電壓諧振過電壓 第五章第五章 內(nèi)部過電壓內(nèi)部過電壓 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 概概 述述 一、內(nèi)部過電壓一、內(nèi)部過電壓 因電力系統(tǒng)的操作和故障等原因，使電力系統(tǒng)的參因電力系統(tǒng)的操作和故障等原因，使電力系統(tǒng)的參 數(shù)發(fā)生變化，引起電網(wǎng)內(nèi)部電磁能量的轉(zhuǎn)化和傳遞，數(shù)發(fā)生變化，引起電網(wǎng)內(nèi)部電磁能量的轉(zhuǎn)化和傳遞， 這樣引起的電壓升高就叫內(nèi)部過電壓。這樣引起的電壓升高就叫內(nèi)部過電壓。 二、內(nèi)部過電壓特點(diǎn)：二、內(nèi)部過電壓特點(diǎn)： 1、

2、內(nèi)部過電壓能量的來源系電網(wǎng)本身。、內(nèi)部過電壓能量的來源系電網(wǎng)本身。 2、內(nèi)部過電壓的、內(nèi)部過電壓的大小與電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及容量；中大小與電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及容量；中 性點(diǎn)的接地方式；斷路器的性能；母線上的出線回路數(shù)；性點(diǎn)的接地方式；斷路器的性能；母線上的出線回路數(shù)； 以及電網(wǎng)的運(yùn)行接線、操作方式有關(guān)以及電網(wǎng)的運(yùn)行接線、操作方式有關(guān)。 用用 K0 表示。表示。過電壓倍數(shù)。過電壓倍數(shù)。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 二、內(nèi)部過電壓特點(diǎn)：二、內(nèi)部過電壓特點(diǎn)： 3、內(nèi)部過電壓具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，一般情況下，約為、內(nèi)部過電壓具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，一般情況下，約為 （2.54.0）Vmpm Vmpm 最大運(yùn)行相電壓。最大運(yùn)行相

3、電壓。 三、內(nèi)部過電壓分類：三、內(nèi)部過電壓分類： 1、工頻電壓升高、工頻電壓升高 2、操作過電壓、操作過電壓 3、諧振過電壓、諧振過電壓 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 工頻電壓升高工頻電壓升高 定義：指幅值超過最大工作相電壓，頻率為工頻或接定義：指幅值超過最大工作相電壓，頻率為工頻或接 近工頻近工頻 ，持續(xù)時(shí)間變化范圍大的過電壓。，持續(xù)時(shí)間變化范圍大的過電壓。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 由于工頻電壓升高大都在空載或輕載條件下發(fā)生，由于工頻電壓升高大都在空載或輕載條件下發(fā)生， 所以有可能和其他過電壓同時(shí)出現(xiàn)、相互疊加。所以有可能和其他過電壓同時(shí)出現(xiàn)、相互疊加。 工頻電壓升高是決定某些過電壓保護(hù)裝置工作條工頻電壓升

4、高是決定某些過電壓保護(hù)裝置工作條 件的重要依據(jù)，所以它直接影響到避雷器的保護(hù)特性和件的重要依據(jù)，所以它直接影響到避雷器的保護(hù)特性和 電力設(shè)備的絕緣水平。電力設(shè)備的絕緣水平。 由于工頻電壓升高是不衰減或弱衰減現(xiàn)象，持續(xù)由于工頻電壓升高是不衰減或弱衰減現(xiàn)象，持續(xù) 時(shí)間很長，對設(shè)備絕緣及其運(yùn)行條件也有很大影響。時(shí)間很長，對設(shè)備絕緣及其運(yùn)行條件也有很大影響。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 一、空載長線末端電壓升高一、空載長線末端電壓升高 二、不對稱短路引起的工頻電壓升高二、不對稱短路引起的工頻電壓升高 三、甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高三、甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高 四、限制措施四、限制措施 工頻電壓升高工頻電壓升

5、高 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 一、空載長線末端電壓升高一、空載長線末端電壓升高 1、電容效應(yīng)：、電容效應(yīng)： 輸電線路在長度不很大時(shí)的等值電路，由于空載，就輸電線路在長度不很大時(shí)的等值電路，由于空載，就 可簡化如圖所示?？珊喕鐖D所示。 . I 一般一般R 要比要比 XL 和和 XC 小得小得 多，而空載線路的工頻容抗多，而空載線路的工頻容抗 XC 又要大于工頻感抗又要大于工頻感抗XL ， 因此在工頻電勢的作用下，因此在工頻電勢的作用下， 線路上流過的容性電流在感線路上流過的容性電流在感 抗上造成的壓降抗上造成的壓降 將使容抗上的電壓將使容抗上的電壓 高于電源電勢高于電源電勢 . E c . U

6、L . U R L UR . UL . E UC C . . 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) . I R L UR . UL . E UC C . . . . C C . . L L . . . . C C . . L L . . R R . . I Ij jX XI Ij jX XI IR R U UU UU UE E 若忽略若忽略R的作用，則的作用，則 列回路方程：列回路方程： ) )X X( (X XI Ij jU UU UE E C CL L . . . C C . . L L . . 由于電感與電容上的壓降反由于電感與電容上的壓降反 相，且相，且UCUL ，可見電容上的，可見電容上的 壓降大

7、于電源電勢，相量圖如壓降大于電源電勢，相量圖如 圖圖 UL UR I UC E . . . 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) . I R L UR . UL . E UC C . . 容性電流流過電感形成的容性電流流過電感形成的 UL 與與 UC 反相，使電容上的反相，使電容上的 壓降大于電源電勢，稱為電容效應(yīng)，又稱費(fèi)蘭梯效應(yīng)。壓降大于電源電勢，稱為電容效應(yīng)，又稱費(fèi)蘭梯效應(yīng)。 UL UR I UC E . . . 2、K 與與 L 的關(guān)系：的關(guān)系： lcos 1 U U K 1 2 21 0.060/km 相位常數(shù)。相位常數(shù)。 l 線路長度線路長度，km。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 2、K 與與 L 的關(guān)

8、系：的關(guān)系： 特殊情況：特殊情況：l1000km 時(shí)，時(shí)， 線路在空載時(shí)發(fā)生諧振。線路在空載時(shí)發(fā)生諧振。 3、考慮電源后、考慮電源后K 與與 L 的關(guān)系：的關(guān)系： )lcos( cos E U K 2 20 Z X tg S1 Z輸電線路波阻抗。輸電線路波阻抗。 XS電源阻抗電源阻抗。 結(jié)論：電源阻抗增大了電容效應(yīng)。結(jié)論：電源阻抗增大了電容效應(yīng)。 例：例： 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 二、不對稱短路引起的工頻電壓升高二、不對稱短路引起的工頻電壓升高 當(dāng)發(fā)生單像或兩相對地短路時(shí)，健全相上的電壓都會當(dāng)發(fā)生單像或兩相對地短路時(shí)，健全相上的電壓都會 升高，其中單相接地引起的電壓升高更大一些。此外，閥升高，

9、其中單相接地引起的電壓升高更大一些。此外，閥 式避雷器的滅弧電壓通常也就是依據(jù)單相接地時(shí)的工頻電式避雷器的滅弧電壓通常也就是依據(jù)單相接地時(shí)的工頻電 壓升高來選定的，所以只討論單相接地的情況。壓升高來選定的，所以只討論單相接地的情況。 A A0 0 . . 2 21 10 0 2 2 2 2 0 0 2 2 B B . . U U Z ZZ ZZ Z a a) )Z Z( (a a1 1) )Z Z( (a a U U 單相接地時(shí)，采用對稱分量法進(jìn)行分析。單相接地時(shí)，采用對稱分量法進(jìn)行分析。 當(dāng)當(dāng)A相相 接地時(shí)，可求得接地時(shí)，可求得B、C兩健全相上的電壓為兩健全相上的電壓為 A0A0 . . 2

10、 21 10 0 2 2 2 2 0 0 C C . . U U Z ZZ ZZ Z a)Za)Z(a(a1)Z1)Z(a(a U U 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 00 1 0 1 0 2 1 0 2 1 3 AACB KUU X X X X X X UU 0A . 1 0 1 0 B . U 2 3 j X X 2 X X 5 . 1 U 0 . 1 0 1 0 . 2 3 2 5 . 1 ACUj X X X X U UB、 、UC模值為 模值為 2 1 3 1 0 1 0 2 1 0 X X X X X X K 如再忽略各序阻抗中的電阻分量如再忽略各序阻抗中的電阻分量R0、R1、R2,則則

11、上式中：上式中： 為接地系數(shù)，表示單相接地故障時(shí)健全相的最高對地電為接地系數(shù)，表示單相接地故障時(shí)健全相的最高對地電 壓有效值與無故障時(shí)對地電壓有效值之比。壓有效值與無故障時(shí)對地電壓有效值之比。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 按電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式分別分析健全相電壓升高的按電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式分別分析健全相電壓升高的 程度：程度： 對中性點(diǎn)不接地（絕緣）的電網(wǎng)，對中性點(diǎn)不接地（絕緣）的電網(wǎng)，X0取決于取決于 線路的容抗，故為負(fù)值。單相接地時(shí)健全相上的工頻線路的容抗，故為負(fù)值。單相接地時(shí)健全相上的工頻 電壓升高約定為額定（線）電壓電壓升高約定為額定（線）電壓Un的的1.1倍，避雷器的倍，避雷器的 滅弧電壓按

12、滅弧電壓按110%Un選擇，可稱為選擇，可稱為“110%避雷器避雷器”。 對中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的對中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的3560kV電網(wǎng)，電網(wǎng)， 在過補(bǔ)償狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，在過補(bǔ)償狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，X0為很大的正值，單相接地為很大的正值，單相接地 時(shí)健全相上電壓接近等于額定電壓時(shí)健全相上電壓接近等于額定電壓Un，故采用，故采用“100% 避雷器避雷器”。 對中性點(diǎn)有效接地的對中性點(diǎn)有效接地的110220kV電網(wǎng)，電網(wǎng)，X0為為 不大的正值，其中不大的正值，其中X0/X13。單相接地時(shí)健全相上的電。單相接地時(shí)健全相上的電 壓升高不大于壓升高不大于1.4UA0(0.8Un)，故采用的是，故采用的是“80

13、%避避 雷器雷器”。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 三、甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高三、甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高 在發(fā)電機(jī)突然失去部分或全部負(fù)荷時(shí)，通過激磁在發(fā)電機(jī)突然失去部分或全部負(fù)荷時(shí)，通過激磁 繞組的磁通因須遵循磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t而不會突變，與其繞組的磁通因須遵循磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t而不會突變，與其 對應(yīng)的電源電勢對應(yīng)的電源電勢Ed維持原來的數(shù)值。原先負(fù)荷的電感維持原來的數(shù)值。原先負(fù)荷的電感 電流對發(fā)電機(jī)主磁通的去磁效應(yīng)突然消失，而空載線電流對發(fā)電機(jī)主磁通的去磁效應(yīng)突然消失，而空載線 路的電容電流對主磁通起助磁作用，使路的電容電流對主磁通起助磁作用，使Ed反而增大，反而增大， 要等到自動電壓調(diào)節(jié)器開始發(fā)揮作用時(shí)

14、，才逐步下降。要等到自動電壓調(diào)節(jié)器開始發(fā)揮作用時(shí)，才逐步下降。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 另一方面，從機(jī)械過程來看，發(fā)電機(jī)突然甩掉一另一方面，從機(jī)械過程來看，發(fā)電機(jī)突然甩掉一 部分負(fù)荷后，因原動機(jī)的調(diào)速器有一定慣性，在短時(shí)部分負(fù)荷后，因原動機(jī)的調(diào)速器有一定慣性，在短時(shí) 間內(nèi)輸入原動機(jī)的功率來不及減少，將使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速間內(nèi)輸入原動機(jī)的功率來不及減少，將使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速 增大、電源頻率上升，不但發(fā)電機(jī)的電勢隨轉(zhuǎn)速的增增大、電源頻率上升，不但發(fā)電機(jī)的電勢隨轉(zhuǎn)速的增 大而升高，而且還會加劇線路的電容效應(yīng)，從而引起大而升高，而且還會加劇線路的電容效應(yīng)，從而引起 較大電壓的升高。較大電壓的升高。 高電壓技術(shù) 高電

15、壓技術(shù) 四、工頻電壓升高的限制四、工頻電壓升高的限制 實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在一般情況下，實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在一般情況下，220kV及以下及以下 的電網(wǎng)中不需要采取特殊措施來限制工頻電壓升高；的電網(wǎng)中不需要采取特殊措施來限制工頻電壓升高； 但在但在330500kV超高壓電網(wǎng)中，應(yīng)將工頻電壓升高限超高壓電網(wǎng)中，應(yīng)將工頻電壓升高限 制到（制到（1.31.4）倍相電壓以下。）倍相電壓以下。 1、采用并聯(lián)電抗器：、采用并聯(lián)電抗器： 補(bǔ)償線路的電容電流以削弱電容效應(yīng)。補(bǔ)償線路的電容電流以削弱電容效應(yīng)。 2、采用靜止補(bǔ)償器：、采用靜止補(bǔ)償器： 動態(tài)補(bǔ)償。動態(tài)補(bǔ)償。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 操作過電壓操作過電壓

16、 種類：種類： 影響因素：影響因素： 電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)、斷路器性能、系統(tǒng)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)、斷路器性能、系統(tǒng) 的接線方式、系統(tǒng)的運(yùn)行和操作方式。的接線方式、系統(tǒng)的運(yùn)行和操作方式。 空載線路合閘過電壓、切斷空載線路過電壓、空載線路合閘過電壓、切斷空載線路過電壓、 切除空載變壓器過電壓切除空載變壓器過電壓 、斷續(xù)電弧接地過電壓。、斷續(xù)電弧接地過電壓。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 一、空載線路合閘過電壓一、空載線路合閘過電壓 二、切斷空載線路過電壓二、切斷空載線路過電壓 三三 、切除空載變壓器過電壓、切除空載變壓器過電壓 四四 、斷續(xù)電弧接地過電壓、斷續(xù)電弧接地過電壓 五、五、 操作過電壓小結(jié)操作過電壓小

17、結(jié) 操作過電壓操作過電壓 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) R0L0 u=Ucost RT/2LT/2LT/2RT/2 CT 一、一、 空載線路合閘過電壓空載線路合閘過電壓 空載線的合閘可分為正常合閘和自動重合閘?？蛰d線的合閘可分為正常合閘和自動重合閘。 過電壓的分析過電壓的分析: 在正常合閘時(shí)，若斷路器的三相完全同步動作，在正常合閘時(shí)，若斷路器的三相完全同步動作， 則可得集中參數(shù)等值電路。則可得集中參數(shù)等值電路。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 忽略電源和線路電阻的作用，可簡化為：忽略電源和線路電阻的作用，可簡化為： )(tuu dt di L c E L i CT UC 合閘瞬間合閘瞬間 (t=0), 電源

18、電壓電源電壓 u(t)=Ucost 1、計(jì)劃合閘時(shí)：、計(jì)劃合閘時(shí)： 空載線路上沒有殘余電荷，初始電壓空載線路上沒有殘余電荷，初始電壓uc(0)=0。 dt du Ci c T )( 2 2 tuu dt ud LC c c t 可見，該電路為可見，該電路為L串聯(lián)電串聯(lián)電 路路振蕩電路。振蕩電路。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) E Eu u d dt t u ud d L LC C c c 2 2 c c 2 2 T T t t B Bc co os st t A As si in nU Uu u 0 00 0c c )tcos1(Eu 0c 解方程，得：解方程，得： 由初始條件，有：由初始條件，有：

19、t0 時(shí)時(shí) uc0； 則：則：A0 時(shí)時(shí) B-E；所以；所以 E 的大小取決于合閘瞬間的大小取決于合閘瞬間 (t=0), 電源電壓電源電壓 u(t)=Ucost 值。值。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 若若t0 時(shí)時(shí) ，E = Em ；則；則 t t 0 0 那么在那么在0t/4 時(shí)，即時(shí)，即 時(shí)，時(shí)， 結(jié)論：結(jié)論： 計(jì)劃合閘時(shí)計(jì)劃合閘時(shí)uc 是一個(gè)以合閘時(shí)電源電壓的是一個(gè)以合閘時(shí)電源電壓的 瞬時(shí)值為軸線，以瞬時(shí)值為軸線，以0 為頻率的高頻振蕩電壓?？紤]損為頻率的高頻振蕩電壓?？紤]損 耗，它是個(gè)衰減振蕩。其耗，它是個(gè)衰減振蕩。其最大值最大值可達(dá)可達(dá) 2Em 。 mcmc E2uu )tcos1(Eu

20、 0mc 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 自動重合閘時(shí)初條件將更為不利，主要原因在于這自動重合閘時(shí)初條件將更為不利，主要原因在于這 時(shí)線路上有一定殘余電荷和初始電壓，重合閘時(shí)振蕩時(shí)線路上有一定殘余電荷和初始電壓，重合閘時(shí)振蕩 將更加劇烈。將更加劇烈。 2、自動重合閘：、自動重合閘： 在合閘過電壓中，以三相重合閘的情況最為嚴(yán)重，在合閘過電壓中，以三相重合閘的情況最為嚴(yán)重， 其最大值其最大值可達(dá)可達(dá) 3Em 。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 影響因素和限制措施影響因素和限制措施 1、影響因素、影響因素 線路損耗：線路損耗： 主要來源：主要來源：線路及電源的電阻；線路及電源的電阻； 當(dāng)過電壓超過導(dǎo)當(dāng)過電壓超過導(dǎo)

21、線的電暈起始電壓后，導(dǎo)線上出現(xiàn)電暈損耗。線的電暈起始電壓后，導(dǎo)線上出現(xiàn)電暈損耗。 合閘相位：是隨機(jī)量，遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律。合閘相位：是隨機(jī)量，遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 線路殘余電壓的變化線路殘余電壓的變化 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 2、限制措施、限制措施 降低殘壓：降低殘壓： 在線路側(cè)裝設(shè)電磁式互感器，消耗殘壓。在線路側(cè)裝設(shè)電磁式互感器，消耗殘壓。 抑制振蕩：抑制振蕩： 裝設(shè)并聯(lián)合閘電阻裝設(shè)并聯(lián)合閘電阻 同電位合閘同電位合閘 就是自動選擇在斷路器觸頭兩端的電位極性相同時(shí)、就是自動選擇在斷路器觸頭兩端的電位極性相同時(shí)、 甚至電位也相等的瞬間完成合閘操作，以降低甚至消除甚至電位也相等的瞬間完成合閘操作，以降低甚至消

22、除 合閘和重合閘過電壓合閘和重合閘過電壓 R有阻尼作用有阻尼作用 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 二、切斷空載線路過電壓二、切斷空載線路過電壓 1 1、原因、原因 開關(guān)斷開時(shí)，觸頭在電壓的作用下發(fā)生電弧重燃開關(guān)斷開時(shí)，觸頭在電壓的作用下發(fā)生電弧重燃, ,使使 線路多次出現(xiàn)與電源重新接通。線路多次出現(xiàn)與電源重新接通。 類似于合空載線路。類似于合空載線路。 比合空載線路的情況嚴(yán)重，初始條件比合空載線路的情況嚴(yán)重，初始條件線路的殘線路的殘 壓逐次增大。振蕩更激烈。壓逐次增大。振蕩更激烈。 e（t） L i CT UC A B 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) e（t） L i CT UC A B )tcos1()()

23、t (e EEUMMAB 恢復(fù)電壓。恢復(fù)電壓。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 2、影響因素、影響因素 在斷路器外側(cè)是否接有電磁式電壓互感器等設(shè)備：在斷路器外側(cè)是否接有電磁式電壓互感器等設(shè)備： 它們的存在將使線路上的剩余電荷有了附加的泄放路徑，它們的存在將使線路上的剩余電荷有了附加的泄放路徑， 因而能降低這種過電壓。因而能降低這種過電壓。 母線上的出線數(shù)：當(dāng)母線上同時(shí)接有幾條出線，而只母線上的出線數(shù)：當(dāng)母線上同時(shí)接有幾條出線，而只 切除其中一條時(shí)，這種過電壓將較??；切除其中一條時(shí)，這種過電壓將較??； 斷路器的性能：重燃次數(shù)對這種過電壓的最大值有斷路器的性能：重燃次數(shù)對這種過電壓的最大值有 決定性的影響

24、。決定性的影響。 中性點(diǎn)接地方式：中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)的中性點(diǎn)電中性點(diǎn)接地方式：中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)的中性點(diǎn)電 位有可能發(fā)生位移，所以某一相的過電壓可能特別高一些。位有可能發(fā)生位移，所以某一相的過電壓可能特別高一些。 約約20%左右；左右； 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) Q2 Q1 R Q1 Q2 R (b) (a) 3、限制措施、限制措施 采用不重燃斷路器采用不重燃斷路器 采用帶并聯(lián)電阻斷路器采用帶并聯(lián)電阻斷路器 R的作用：的作用： 在打開主觸頭在打開主觸頭Q1后，線路仍通過后，線路仍通過R與電與電 源相連，剩余電荷通過源相連，剩余電荷通過R 釋放，釋放，Q1上的恢復(fù)電壓就是上的恢復(fù)電壓就是R 上

25、的壓降，只要上的壓降，只要R不太大，主觸頭間就不會發(fā)生電弧的不太大，主觸頭間就不會發(fā)生電弧的 重燃。重燃。 隔一段時(shí)間后，打開隔一段時(shí)間后，打開Q2 ，恢復(fù)電壓已較低，電弧，恢復(fù)電壓已較低，電弧 一般不會重燃。即使發(fā)生重燃由于一般不會重燃。即使發(fā)生重燃由于R上有壓降，沿線傳播上有壓降，沿線傳播 的電壓波遠(yuǎn)小于沒有的電壓波遠(yuǎn)小于沒有R時(shí)的數(shù)值；時(shí)的數(shù)值； R對振蕩起阻尼作用，減小過電壓的最大值對振蕩起阻尼作用，減小過電壓的最大值 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 利用避雷器來保護(hù)利用避雷器來保護(hù) 在線路首端和末端安裝在線路首端和末端安裝ZnO或磁吹避雷器?；虼糯当芾灼?。 3、限制措施、限制措施 R的取值：

26、的取值： 抑制振蕩時(shí)選大好；但抑制振蕩時(shí)選大好；但R大觸頭間的恢復(fù)大觸頭間的恢復(fù) 電壓也大，容易重燃；矛盾！所以取中值電壓也大，容易重燃；矛盾！所以取中值300即可。即可。 降低殘壓：降低殘壓： 在線路側(cè)裝設(shè)電磁式互感器，消耗殘壓。在線路側(cè)裝設(shè)電磁式互感器，消耗殘壓。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 等值電路等值電路 三、切除空載變壓器過電壓三、切除空載變壓器過電壓 u i=iL+iC 電弧 iL iL LT CT iC uc 截流：電流在非自然過零時(shí)被強(qiáng)行切斷截流：電流在非自然過零時(shí)被強(qiáng)行切斷 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 1、產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： 流過電感的電流在到達(dá)自然零值之前就被斷路器強(qiáng)行切流過電感

27、的電流在到達(dá)自然零值之前就被斷路器強(qiáng)行切 斷，從而迫使儲存在電感中的磁場能量轉(zhuǎn)為電場能量而導(dǎo)致斷，從而迫使儲存在電感中的磁場能量轉(zhuǎn)為電場能量而導(dǎo)致 電壓的升高。電壓的升高。 切除前切除前 （磁場能）（磁場能） （電場能）（電場能） 截流瞬間截流瞬間 I0 = Imsin 截流后截流后 2 2 0 0 2 2 0 0 T T T T A AX X u ui i C C L L U U M 2 2 0 0T T 2 2 0 0T T 2 2 m mT T U UC C 2 2 1 1 i il l 2 2 1 1 U UC C 2 2 1 1 2 2 0 0T TL L I IL L 2 2 1

28、1 W W 2 2 0 0T TC C U UC C 2 2 1 1 W W 增大增大 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 振蕩頻率振蕩頻率 T TT TC C L L2 2 1 f T00M Zii T T T T2 2 0 0 2 2 0 0 T T T T A AX X C C L L u ui i C C L L U U 2、影響因素與限制措施、影響因素與限制措施 斷路器性能斷路器性能 一般來說，滅弧能力越強(qiáng)的斷路器，其對應(yīng)的切一般來說，滅弧能力越強(qiáng)的斷路器，其對應(yīng)的切 空變過電壓最大值也越大?？兆冞^電壓最大值也越大。 變壓器特性：變壓器特性： 過電壓的值與變壓器的特性阻抗成正比。變壓器的特過電壓

29、的值與變壓器的特性阻抗成正比。變壓器的特 性阻抗值很大。很小的性阻抗值很大。很小的i0就會造成較高的過電壓。就會造成較高的過電壓。 Zr特性阻抗特性阻抗 這種過電壓是持續(xù)時(shí)間短的高頻振蕩波。影響同雷電這種過電壓是持續(xù)時(shí)間短的高頻振蕩波。影響同雷電 波。可用閥型避雷器保護(hù)。波?？捎瞄y型避雷器保護(hù)。 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 四、斷續(xù)電弧接地過電壓四、斷續(xù)電弧接地過電壓 一、發(fā)展過程 產(chǎn)生原因：系統(tǒng)35kv以下 I . FC1C2C3 I2I3 . . 1 2 3 N S L 等值電路圖 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) UB UA UC UCAUBA UN= -UA . . . . . . . I2 . .

30、 . . I3 IC IL 向量圖 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 物理過程：物理過程： 設(shè)設(shè)uA、uB、 、uC為三相電源電壓 為三相電源電壓 u1、 、u2、 、u3為三相導(dǎo)線對地電壓為三相導(dǎo)線對地電壓 uAB、uBC、uCA為三相電源線電壓為三相電源線電壓 設(shè)設(shè)A相的電壓幅值相的電壓幅值 = 1 (t=0) B、C相相 初始電壓為初始電壓為-0.5; 穩(wěn)態(tài)電壓為穩(wěn)態(tài)電壓為-1.5 t=t1時(shí)時(shí) u2=u3=1.5 , u1=0 Ijd=0 電弧熄滅電弧熄滅 t=t2時(shí)時(shí) u2=u3=0.5, u1=0 振蕩（電弧重燃）振蕩（電弧重燃） 新的穩(wěn)態(tài)值：新的穩(wěn)態(tài)值：u2=u3=1.5 u1=0 u振

31、振 m=-3.5健全相最大過電壓 健全相最大過電壓 U 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 二、防護(hù)措施二、防護(hù)措施 采用中性點(diǎn)有效接地方式采用中性點(diǎn)有效接地方式 采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式 高電壓技術(shù) 高電壓技術(shù) 五、操作過電壓小結(jié)五、操作過電壓小結(jié) 操作過電壓的波形可歸納成兩種典型的波形：操作過電壓的波形可歸納成兩種典型的波形： 1. 在工頻電壓分量上疊加一高頻衰減性振蕩波；在工頻電壓分量上疊加一高頻衰減性振蕩波； 2. 在工頻電壓分量上疊加一非周期性沖擊波。在工頻電壓分量上疊加一非周期性沖擊波。 電力系統(tǒng)中各種操作過電壓的產(chǎn)生根源為電力系電力系統(tǒng)中各種操作過電壓的產(chǎn)生根源為電力系 統(tǒng)內(nèi)部儲存的電磁能量發(fā)生交換和振蕩。統(tǒng)內(nèi)部儲存的電磁能量發(fā)生交換和振蕩。 在斷路器內(nèi)安裝并聯(lián)電阻是降低多種操作過電壓的在斷路器內(nèi)安裝并聯(lián)電阻是降低多種操作過電壓的 有效措施，有效措施， 操作過電壓的幅值受到許多因素的影響，因而具有操作過電壓的幅值受到許多因素的影響，因而具有 顯著的統(tǒng)