008——010--内部过电压

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1、第五章内部过电压一、概述二、工频电压升高三、操作过电压四、谐振过电压第五章内部过电压概述一、内部过电压因电力系统的操作和故障等原因，使电力系统的参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化和传递，这样引起的电压升高就叫内部过电压。二、内部过电压特点：1、内部过电压能量的来源系电网本身。2、内部过电压的大小与电网的结构、参数及容量；中性点的接地方式；断路器的性能；母线上的出线回路数；以及电网的运行接线、操作方式有关。用K0表示。——过电压倍数。二、内部过电压特点：3、内部过电压具有统计规律，一般情况下，约为（2.5～4.0）VmpmVmpm——最大运行相电压。三、内部

2、过电压分类：1、工频电压升高2、操作过电压3、谐振过电压工频电压升高定义：指幅值超过最大工作相电压，频率为工频或接近工频，持续时间变化范围大的过电压。特点：⑴由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，所以有可能和其他过电压同时出现、相互叠加。⑵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，所以它直接影响到避雷器的保护特性和电力设备的绝缘水平。⑶由于工频电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续时间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大影响。一、空载长线末端电压升高二、不对称短路引起的工频电压升高三、甩负荷引起的工频电压升高四、限制措施工频电压升高一、空载长线末

3、端电压升高1、电容效应：输电线路在长度不很大时的等值电路，由于空载，就可简化如图所示。一般R要比XL和XC小得多，而空载线路的工频容抗XC又要大于工频感抗XL，因此在工频电势的作用下，线路上流过的容性电流在感抗上造成的压降将使容抗上的电压高于电源电势～RLUR.UL.EUCC..～RLUR.UL.EUCC..若忽略R的作用，则列回路方程：由于电感与电容上的压降反相，且UC＞UL，可见电容上的压降大于电源电势，相量图如图ULURIUCE...～RLUR.UL.EUCC..容性电流流过电感形成的UL与UC反相，使电容上的压降大于电源电势，称为电容效应，又称费兰梯效应

4、。ULURIUCE...2、K与L的关系：α＝0.060/km——相位常数。l——线路长度，km。2、K与L的关系：特殊情况：l＝1000km时，线路在空载时发生谐振。3、考虑电源后K与L的关系：Z——输电线路波阻抗。XS——电源阻抗。结论：电源阻抗增大了电容效应。例：二、不对称短路引起的工频电压升高当发生单像或两相对地短路时，健全相上的电压都会升高，其中单相接地引起的电压升高更大一些。此外，阀式避雷器的灭弧电压通常也就是依据单相接地时的工频电压升高来选定的，所以只讨论单相接地的情况。单相接地时，采用对称分量法进行分析。当A相接地时，可求得B、C两健全相上的电压

5、为UB、UC模值为如再忽略各序阻抗中的电阻分量R0、R1、R2,则上式中：为接地系数，表示单相接地故障时健全相的最高对地电压有效值与无故障时对地电压有效值之比。按电网中性点接地方式分别分析健全相电压升高的程度：⑴对中性点不接地（绝缘）的电网，X0取决于线路的容抗，故为负值。单相接地时健全相上的工频电压升高约定为额定（线）电压Un的1.1倍，避雷器的灭弧电压按110%Un选择，可称为“110%避雷器”。⑵对中性点经消弧线圈接地的35～60kV电网，在过补偿状态下运行时，X0为很大的正值，单相接地时健全相上电压接近等于额定电压Un，故采用“100%避雷器”。⑶对中性

6、点有效接地的110～220kV电网，X0为不大的正值，其中X0/X1≤3。单相接地时健全相上的电压升高不大于1.4UA0(≈0.8Un)，故采用的是“80%避雷器”。三、甩负荷引起的工频电压升高在发电机突然失去部分或全部负荷时，通过激磁绕组的磁通因须遵循磁链守恒原则而不会突变，与其对应的电源电势Ed’维持原来的数值。原先负荷的电感电流对发电机主磁通的去磁效应突然消失，而空载线路的电容电流对主磁通起助磁作用，使Ed’反而增大，要等到自动电压调节器开始发挥作用时，才逐步下降。另一方面，从机械过程来看，发电机突然甩掉一部分负荷后，因原动机的调速器有一定惯性，在短时间内

7、输入原动机的功率来不及减少，将使发电机转速增大、电源频率上升，不但发电机的电势随转速的增大而升高，而且还会加剧线路的电容效应，从而引起较大电压的升高。四、工频电压升高的限制实际运行经验表明：在一般情况下，220kV及以下的电网中不需要采取特殊措施来限制工频电压升高；但在330～500kV超高压电网中，应将工频电压升高限制到（1.3～1.4）倍相电压以下。1、采用并联电抗器：补偿线路的电容电流以削弱电容效应。2、采用静止补偿器：动态补偿。操作过电压种类：影响因素：电网的结构和参数、断路器性能、系统的接线方式、系统的运行和操作方式。空载线路合闸过电压、切断空载线路过

8、电压、切除空载变压器过电