《暂时过电压》PPT课件(I)

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1、11暂时过电压11.1工频电压升高11.2谐振过电压在电力系统内部，由于断路器的操作或发生故障，使系统参数发生变化，引起电网电磁能量的转化或传递，在系统中出现过电压，这种过电压称为内部过电压。内部过电压分为暂时过电压和操作过电压。若以其持续时间的长短来区分，一般持续时间在0.1s内的过电压称为操作过电压，持续时间长的过电压称为暂时过电压。暂时过电压包括工频电压升高（工频过电压）及谐振过电压。把频率为工频或接近工频的过电压，称为工频电压升高，或工频过电压。对因系统的电感，电容参数配合不当，出现的各类持续时间长、波形周期性重复的谐振现象及其电压升高称为谐振过电压。一般而言，工频电压升高对220kV

2、电压等级以下、线路不太长的系统的正常绝缘的电气设备是没有危险的，但对超高压、远距离传输系统绝缘水平的确定却起着决定性的作用。11.1.1工频电压升高工频电压升高在绝缘裕度较小的超高压输电系统中受到很大的注意的原因如下：由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，与多种操作过电压的发生条件相同或相似，所以它们有可能同时出现、相互，叠加。所以在设计高电压的绝缘时，应计及它们的联合作用；工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的重要依据，所以它直接影响避雷器的保护特性和电力设备的绝缘水平；由于工顿电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续的时间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大的影响。11.1.2工频

3、电压升高的原因1空载长线的电容效应2不对称短路引起的工频电压升高3突然甩负荷引起的工频电压升高1.空载长线电容效应引起的工频电压升高在集中参数RLC串连电路中，如果容抗大于感抗，即1/wC>wL，电路中将流过容性电流。电容上的电压等于电源电势加上电容电流流过电感造成的电压升。这种电容上电压高于电源电势的现象，称为电容效应。一条空载长线可以看作由无数个串连的RLC回路构成，在工频电压作用下，线路的总容抗一般远大于导线的感抗(电路中将流过容性电流,电容上电压高于电源电势),因此线路各点的电压均高于线路首端电压，而且越往线路末端电压越高。为了计算与分析起见，有时需要将线路用集中参数阻抗来代替。如无损

4、线路末端开路，从首端往线路看去，可等值为一个阻抗ZR，叫做末端开路时的首端输入阻抗。K01、K02线路首端、末端对电源的电压传递系数2.不对称短路引起的工频电压升高不对称短路是电力系统中最常见的故障形式.当空载线路发生单相或两相接地故障时，健全相上工频电压不仅由长线的电容效应所致，还有短路电流的零序分量，也会使健全相电压升高。其中单相接地引起的电压升高更大一些。单相接地时，故障点各相的电压、电流是不对称的，为了计算健全相上的电压升高，通常采用对称分量法和复合序网进行分析，不仅计算方便，且可计及长线的分布特性。当A相接地时，B、C两健全相上电压的模值为：UA0正常运行时故障点处A相电压；X0、X

5、1线路的零序、正序电抗。K为单相接地系数。它表示单相接地故障时，健全相的最高对地工频电压有效值与无故障时对地电压有效值之比。X0/X1的值越大，健全相上电压升高越严重。对中性点绝缘的3－10kV系统，X0主要由线路容抗决定。单相接地时，健全相的工频电压升高约为线电压的1.1倍。因此，在选择避雷器灭弧电压时，取110％的线电压，这时避雷器称为110％避雷器。对中性点经消弧线圈接地的35－60kV系统，在过补偿状态运行时，X0为很大的正值。单相接地时，健全相上电压接近线电压。因此，在选择避雷器灭弧电压时，取100％的线电压，这时避雷器称为100％避雷器。对中性点直接接地的110－220kV系统，X

6、0为不大的正值。由于继电保护、系统稳定等方面的要求，需要对不对称短路电流加以限制，故而选用了较大的X0/X1值，一般<＝3。因此，健全相上电压升高不大于1.4倍相电压，约为80％的线电压，故采用80％避雷器。3.甩负荷引起的工频电压升高当输电线路在传输较大容量时，断路器因某种原因而突然跳闸甩掉负荷时，会在原动机与发电机内引起一系列机电暂态过程，它是造成工频电压升高的又一原因。11.1.3工频电压升高的限制措施在考虑线路的工频电压升高时，如果同时计及空载线路的电容效应、单相接地及突然甩负荷等三种情况，那么工频电压升高可达到相当大的数值。实际运行经验表明：在一般情况下，220kV及以下的电网中不需

7、要采取特殊措施来限制工频电压升高在330～500kV超高压电网中，应采用并联电抗器或静止补偿装置等措施，将工频电压升高限制到1.3～1.4倍相电压以下。为了限制电容效应引起的工频电压升高，在超高压电网中，广泛采用并联电抗器来补偿线路的电容电流，以削弱其电容效应。在线路末端接入电抗器，相当于减小了线路的长度，因而降低了电压传递系数。系统中的电抗器可以安装在线路的首端、末端，甚至中间。但是并联电抗器的