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1、二二.过电压的分类过电压的分类1.1.雷电过电压：雷电过电压：雷云中大量雷电荷倾注于电力系统而形成2.2.内部过电压内部过电压:由于电力系统内部能量的转化或传递引起的切空线合空线切空变电弧接地操作过电压谐振过电压线性谐振消弧线圈补偿电网中的线性共振现象空长线的电容效应不对称短路引起的工频电压升高突然甩负荷引起的工频电压升高传递过电压铁磁谐振参数谐振断线互感器饱和非全相拉合闸内部过电压空长线的电容效应不对称短路引起的工频电压升高突然甩负荷引起的工频电压升高切空线合空线断线互感器饱和电弧接地切空变11.2 11.2 操作过电压操作过电压一一.空载变压器的分闸过电压空载变压器的分闸过电压1.1.切空
2、变的等值电路切空变的等值电路变压器励磁电感变压器励磁电感绕组对地电容绕组对地电容励磁电流励磁电流i i0 0(小电流小电流 几安到十几安几安到十几安)例:35 kv变压器 P=10MvA I0%=4%三相功率三相功率额定线电压额定线电压额定电流额定电流2.2.过电压的形成过电压的形成截流:电流在自然过零前的某一瞬间电流在自然过零前的某一瞬间强行被截断强行被截断3.3.过电压的大小过电压的大小截流时的总能量截流时的总能量全部转换为电能全部转换为电能4.4.影响因素影响因素 断路器的性能断路器的性能 电容电容C C的影响的影响灭弧性能好灭弧性能好Um(空变带长线空变带长线)C U m 电感电感L
3、L的影响的影响(铁芯材料铁芯材料)新式新式:冷轧硅钢片冷轧硅钢片I0 Um老式老式:热轧硅钢片热轧硅钢片I0 Um 用用熄弧性能好的熄弧性能好的开关去切开关去切不带线路不带线路的的,老式老式变压器才会有切空变过电压的危害变压器才会有切空变过电压的危害5.5.限制措施限制措施用避雷器保护用避雷器保护(注意接法注意接法)二二.操作空载长线路的过电压操作空载长线路的过电压1.1.关合空载长线关合空载长线 直流电压作用在直流电压作用在LC LC 回路上回路上当 Uc(0)=0 时过电压过电压 =稳态值稳态值 +振幅振幅=稳态值稳态值+(稳态值稳态值 初始初始值值)=2 =2 稳态值稳态值 初始值初始值
4、 计划性合闸计划性合闸(线路上无剩余电荷线路上无剩余电荷)设时合闸设时合闸无过电压无过电压 计划性合闸最大过电压为计划性合闸最大过电压为2Em2EmB 故障性合闸故障性合闸 (重合闸重合闸)假设假设A 相相 开断时开断时 U Ua=a=-Em Em 重合时重合时 U Ua=a=+Em Em 重合闸过电压最大值为重合闸过电压最大值为3Em3Em 开断空载长线开断空载长线(开断电容性负载开断电容性负载)切空线的等值电路切空线的等值电路电源电感电源电感长线的总电容长线的总电容Ua影响因素影响因素1.1.重燃的随机性重燃的随机性2.2.熄弧的随机性熄弧的随机性3.断路器的三相不同期合闸断路器的三相不同
5、期合闸一般：重燃次数多，过电压高一般：重燃次数多，过电压高但也不尽然但也不尽然 以计划性合闸为例:A A相先合如果B B C C相的合闸相角与被感应电压极性相反使过电压升高 10 10 30%30%4.4.母线上有其他出线母线上有其他出线设设:分析重合闸分析重合闸-Em时，时，K K1 1断开，断开，l l1 1上残余电荷上残余电荷在在EmEm时合闸，时合闸，C C2222上储存电荷上储存电荷1合闸瞬间：合闸瞬间：C C1111，C C2222上电荷重新分配上电荷重新分配 l l1 1 上起始电压为上起始电压为 0 0，而不是，而不是 -E-Em m 过电压为过电压为 2Em2Em，而不是，而
6、不是 3Em3Em合闸后：合闸后：C11与与C22并联并联操作过电压倍数（线路绝缘设计操作过电压倍数（线路绝缘设计）相对地绝缘相对地绝缘3566KV以下（电网中性点经消弧线圈接地或不接地）4.0110154kV（电网中性点经消弧线圈接地）3.5110220kV（电网中性点直接接地）3.0330kV（电网中性点直接接地）2.75500kV（电网中性点直接接地）2.0 相间绝缘相间绝缘35220 kV 对地操作过电压的对地操作过电压的1.31.4倍；倍；330 kV 对地操作过电压的对地操作过电压的1.41.45倍；倍；500 kV 对地操作过电压的对地操作过电压的1.5倍。倍。三三.空载长线操作
7、过电压的限制措施空载长线操作过电压的限制措施1.1.改善开关熄弧性能改善开关熄弧性能 无重燃无重燃 无过电压无过电压线路设计中可不考虑切空线过电压不需要采用限制重合空闸过电不需要采用限制重合空闸过电压的措施压的措施 220kV 220kV及以下及以下:330 kV 330 kV 以上以上:断路器断口加并联电阻断路器断口加并联电阻 目前断路器己可基本消除重燃现象目前断路器己可基本消除重燃现象断路器断口并联电阻断路器断口并联电阻合闸合闸:先合先合D2D2,短接短接 R Rb bR Rb b 限制切空线过电压的作用分闸分闸:先分先分D D1 1R Rb b两端电压两端电压U URbRb即为主断口即为主断口D1D1上的恢复上的恢复电压电压一般不重燃接入 R Rb b 阻尼振荡,约约7 715ms15ms后后,再合再合D D1 1 Rb 接入，流过残余电荷主触头主触头辅助触头R Rb=400 b=400 120012001.产生切空变过电压的根本原因是截流；可以用普通阀式避雷器来限制3.开关并联电阻可以限制切、合空线过电压2.产生切空线过电压的根本原因是开关重燃；小结：小结：