電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓

電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓匯報(bào)人：AA2024-01-21CATALOGUE目錄過(guò)電壓現(xiàn)象及危害內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理過(guò)電壓防護(hù)措施與策略仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)際應(yīng)用案例分享未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)過(guò)電壓現(xiàn)象及危害01由于開(kāi)關(guān)操作或系統(tǒng)故障引起的電壓暫時(shí)升高，持續(xù)時(shí)間較短。暫時(shí)過(guò)電壓操作過(guò)電壓雷電過(guò)電壓由于電力系統(tǒng)中斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等操作引起的過(guò)電壓。由于大氣中的雷云放電引起的過(guò)電壓，具有幅值高、波前時(shí)間短的特點(diǎn)。030201過(guò)電壓現(xiàn)象描述過(guò)高的電壓可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣擊穿，引發(fā)設(shè)備故障。擊穿絕緣長(zhǎng)期過(guò)電壓作用會(huì)加速設(shè)備絕緣的老化過(guò)程，縮短設(shè)備使用壽命。加速絕緣老化過(guò)電壓可能導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生局部放電，進(jìn)一步損壞絕緣。產(chǎn)生局部放電對(duì)設(shè)備絕緣危害過(guò)電壓可能引發(fā)系統(tǒng)振蕩，導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。系統(tǒng)振蕩過(guò)電壓可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作，擴(kuò)大事故范圍。保護(hù)裝置誤動(dòng)設(shè)備因過(guò)電壓損壞可能導(dǎo)致停電事故，影響供電可靠性。設(shè)備損壞導(dǎo)致停電對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性影響內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理02

操作過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理空載線路合閘當(dāng)空載線路合閘時(shí)，由于線路電容效應(yīng)的存在，會(huì)在合閘瞬間產(chǎn)生較高的過(guò)電壓?？蛰d變壓器分閘當(dāng)空載變壓器分閘時(shí)，由于變壓器磁通的突變，會(huì)在分閘瞬間產(chǎn)生較高的過(guò)電壓。電弧接地當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，如果接地電弧不能自熄，將會(huì)產(chǎn)生間歇性的電弧接地過(guò)電壓。當(dāng)系統(tǒng)電感元件和電容元件的參數(shù)匹配時(shí)，會(huì)發(fā)生線性諧振，產(chǎn)生較高的諧振過(guò)電壓。線性諧振當(dāng)系統(tǒng)中存在非線性電感元件（如鐵磁元件）時(shí)，在一定條件下會(huì)發(fā)生非線性諧振，產(chǎn)生更高的諧振過(guò)電壓。非線性諧振諧振過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理空載長(zhǎng)線路電容效應(yīng)當(dāng)空載長(zhǎng)線路末端存在感性負(fù)載時(shí)，由于線路的電容效應(yīng)，會(huì)在線路末端產(chǎn)生較高的工頻過(guò)電壓。發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷當(dāng)發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時(shí)，由于發(fā)電機(jī)定子繞組中的磁通突變，會(huì)在定子繞組中產(chǎn)生較高的工頻過(guò)電壓。對(duì)地電容不平衡當(dāng)系統(tǒng)中存在對(duì)地電容不平衡時(shí)，會(huì)引起中性點(diǎn)位移，從而產(chǎn)生工頻過(guò)電壓。工頻過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理過(guò)電壓防護(hù)措施與策略03根據(jù)電力系統(tǒng)電壓等級(jí)和過(guò)電壓特性，選擇合適的避雷器類(lèi)型，如金屬氧化物避雷器、碳化硅避雷器等。避雷器類(lèi)型選擇根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)和過(guò)電壓水平，合理配置避雷器的額定電壓、殘壓、通流容量等參數(shù)。避雷器參數(shù)配置將避雷器安裝在電力系統(tǒng)的關(guān)鍵位置，如變電站進(jìn)線、出線、母線等，以有效限制過(guò)電壓的幅值和持續(xù)時(shí)間。避雷器安裝位置避雷器選擇與配置接地網(wǎng)設(shè)計(jì)原則遵循等電位聯(lián)結(jié)、均壓分布、降低接地電阻等原則，設(shè)計(jì)合理的接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)。接地材料選擇選用導(dǎo)電性能良好、耐腐蝕的接地材料，如銅、鍍鋅鋼等。接地電阻降低措施通過(guò)增加接地極數(shù)量、擴(kuò)大接地網(wǎng)面積、采用降阻劑等措施，降低接地電阻，提高接地效果。接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化通過(guò)合理規(guī)劃電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少不必要的電氣距離和元件數(shù)量，降低系統(tǒng)阻抗。采用低阻抗設(shè)備選用低阻抗的變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備，以降低系統(tǒng)整體阻抗。無(wú)功補(bǔ)償措施合理配置無(wú)功補(bǔ)償裝置，如并聯(lián)電容器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器等，提高系統(tǒng)功率因數(shù)，降低系統(tǒng)阻抗。降低系統(tǒng)阻抗措施仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證04參數(shù)設(shè)置設(shè)置模型中各元件的參數(shù)，如電源電壓、變壓器變比、輸電線路長(zhǎng)度和阻抗、負(fù)載大小和類(lèi)型等。仿真軟件選擇選擇合適的電力系統(tǒng)仿真軟件，如PSCAD、MATLAB/Simulink等，進(jìn)行仿真分析。建立電力系統(tǒng)仿真模型根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)和參數(shù)，建立包含電源、變壓器、輸電線路、負(fù)載等元件的仿真模型。仿真模型建立及參數(shù)設(shè)置在正常運(yùn)行條件下，分析電力系統(tǒng)的電壓、電流、功率等參數(shù)的仿真結(jié)果，并與理論值進(jìn)行比較。正常運(yùn)行場(chǎng)景設(shè)置不同類(lèi)型的故障，如單相接地短路、兩相短路等，分析故障對(duì)電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓的影響及仿真結(jié)果。故障場(chǎng)景改變電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，如并列運(yùn)行、分列運(yùn)行等，分析不同運(yùn)行方式對(duì)內(nèi)部過(guò)電壓的影響及仿真結(jié)果。不同運(yùn)行方式場(chǎng)景010203不同場(chǎng)景下仿真結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備01準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如高壓電源、變壓器、輸電線路模型、負(fù)載模型等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)02設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，包括實(shí)驗(yàn)接線、操作步驟、數(shù)據(jù)采集等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示03通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓的實(shí)際數(shù)據(jù)，與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性和有效性。同時(shí)，可以通過(guò)圖表等形式展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以便更直觀地了解內(nèi)部過(guò)電壓的特性。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法及結(jié)果展示實(shí)際應(yīng)用案例分享0503治理措施采取增加無(wú)功補(bǔ)償裝置、優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式等措施，有效降低了過(guò)電壓發(fā)生的概率和幅值。01過(guò)電壓現(xiàn)象描述該地區(qū)電網(wǎng)頻繁出現(xiàn)過(guò)電壓現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備損壞、保護(hù)誤動(dòng)等問(wèn)題。02原因分析經(jīng)過(guò)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)電網(wǎng)存在無(wú)功補(bǔ)償不足、系統(tǒng)諧振等問(wèn)題，導(dǎo)致過(guò)電壓產(chǎn)生。某地區(qū)電網(wǎng)過(guò)電壓治理案例該變電站為重要樞紐變電站，過(guò)電壓對(duì)其影響重大，需進(jìn)行全面風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。過(guò)電壓風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，設(shè)計(jì)采用避雷器、電容器組、電抗器等設(shè)備，構(gòu)建完善的過(guò)電壓防護(hù)系統(tǒng)。防護(hù)措施設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)實(shí)施，該變電站成功抵御了多次雷電沖擊和內(nèi)部過(guò)電壓，保障了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)施效果某大型變電站過(guò)電壓防護(hù)案例123新能源的大規(guī)模接入使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對(duì)過(guò)電壓的應(yīng)對(duì)策略提出了新的挑戰(zhàn)。新能源接入對(duì)過(guò)電壓的影響針對(duì)新能源接入系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用智能并網(wǎng)技術(shù)、優(yōu)化新能源出力控制等措施，降低新能源接入對(duì)過(guò)電壓的影響。應(yīng)對(duì)策略設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)實(shí)施，新能源接入系統(tǒng)的過(guò)電壓?jiǎn)栴}得到有效控制，提高了電網(wǎng)的接納能力和運(yùn)行穩(wěn)定性。實(shí)施效果某新能源接入系統(tǒng)過(guò)電壓應(yīng)對(duì)策略未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)06電力電子設(shè)備廣泛應(yīng)用電力電子設(shè)備在新型電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，使得系統(tǒng)諧波、諧振等問(wèn)題更加突出，對(duì)過(guò)電壓防護(hù)提出更高要求。電網(wǎng)互聯(lián)與智能化發(fā)展電網(wǎng)互聯(lián)和智能化發(fā)展使得電力系統(tǒng)運(yùn)行更加復(fù)雜，過(guò)電壓?jiǎn)栴}的監(jiān)測(cè)、識(shí)別和控制面臨新的挑戰(zhàn)。新能源大規(guī)模接入隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性發(fā)生深刻變化，過(guò)電壓?jiǎn)栴}更加復(fù)雜。新型電力系統(tǒng)下過(guò)電壓?jiǎn)栴}挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分析與決策基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的智能電網(wǎng)可以對(duì)過(guò)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，為優(yōu)化防護(hù)策略提供決策支持。智能化設(shè)備與系統(tǒng)智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將推動(dòng)過(guò)電壓防護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)的智能化升級(jí)，提高防護(hù)的自動(dòng)化和智能化水平。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警智能電網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)過(guò)電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，為及時(shí)采取防護(hù)措施提供依據(jù)。智能電網(wǎng)技術(shù)在過(guò)電壓防護(hù)中應(yīng)用前景能源轉(zhuǎn)型政策日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)將推動(dòng)電力系統(tǒng)向更加清潔、高效的