高电压第8-10章

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1、第8章电力系统暂时过电压电力系统中，因为断路器的操作、事故或其它原因，系统参数发生变化，引起电磁能量振荡转换或传递所出现的超过正常运行电压的电压升高称为内部过电压由于引起内部过电压的电磁能量来自电力系统内部，其幅值与额定电压成正比，工程上内部过电压的大小用内部过电压倍数kn表示最高运行相电压幅值＝8.1概述0－0.1s幅值高、强阻尼、高频振荡、时间短（五个周波）操作过电压0.1－1s幅值低、弱阻尼、无高频振荡、时间长（5－50个周波）暂态工频电压升高2－3s稳态稳态工频电压升高我国第一条500kV线路合空载线路试验电压波形线路

2、长336km，断路器合闸电阻400Ω，首末端接高压并联电抗器内部过电压工频电压升高谐振过电压空载长线容升效应甩负荷不对称短路操作过电压切、合空载长线过电压切空载变压器过电压弧光接地过电压暂时过电压线性谐振非线性谐振参数谐振断路器单相接地8.2空载长线路的电容效应工频电压升高对系统中正常运行的电气设备一般没有危险，但在超高压远距离输电确定绝缘水平时，起着主要的作用1）工频电压升高再叠加操作过电压过电压幅值高2）影响避雷器的最大允许工作电压灭弧电压>最高工频电压3）持续时间长，对绝缘及运行性能有重大影响游离、老化、污闪、干扰等我国

3、500kV电网:要求母线的暂态工频电压升高不超过工频电压的1.3倍（420kV），线路不超过1.4倍（444kV），空载变压器允许1.3倍工频电压持续1min空载长线电容效应引起的工频电压升高一、电容效应如果回路固有振荡频率回路电流呈容性二、空载均匀无损输电线的容升效应及限制相位系数特性阻抗沿线电压、电流与末端电压的关系线路长为l时首末端电压关系沿线电压与首端电压关系可见沿线电压分布呈余弦规律越靠近线路末端电压越高传递系数空载线路末端边界条件电流xs：电源感抗xL：高压并联电抗器感抗空载线路末端边界条件电流U2与E关系Ux与U

4、2关系U1与U2关系Ux与U1关系沿线最高电压出现在距末端处可见：电源感抗会升高线路首端电压故升高整条线路电压可用高压并联电抗器降低沿线电压限制工频电压升高的措施根据安装组数和位置不同，限制工频电压升高效果不同8.3接地故障引起的工频电压升高（自学）8.4甩负荷引起的工频电压升高（自学）电力系统包含有许多电感和电容元件L：发电机、变压器、互感器、电抗器、消弧线圈等C：线路对地电容、导线间电容、补偿用的并、串联电容、高压设备的杂散电容、均压电容等存在有一系列的复杂的振荡电路，正常运行时由于负载的阻尼或大功率电源的存在，不会发生严

5、重的振荡。但操作或事故引起的空载或轻载时可能产生幅值较高、持续时间较长的谐振过电压根据电感的特性把谐振分为：线性谐振、非线性（铁磁）谐振、参数谐振8.5谐振过电压的一般概念铁磁谐振的谐振频率可能是电源频率的整数倍和分数倍，分别称为高频谐振和分频谐振，振荡频率等于或接近电源频率时产生的谐振过电压称为基波谐振过电压1.稳定工作点和谐振条件8.6铁磁谐振过电压与曲线相交于a1、a2、a3，但是不是都是稳定工作点？物理上判断是否稳定工作点，用“小扰动”理论，即电源电压出现小的扰动ΔE后，工作点能否回到原来的工作点a1:ΔE>0→Ia1

6、→a’1ΔE消失后E<ΔU→I→a1点ΔE<0→Ia1→a’’1ΔE消失后E>ΔU→I→a1点a3：具有与a1相同的性质∴a1和a3点都是稳定工作点（能经受小扰动）a2：ΔE<0→Ia2→a’2ΔE消失后E>ΔU→I→a3点ΔE>0→Ia2→a’’2ΔE消失后E<ΔU→I→a1点∴a2不是稳定工作点（不能经受小扰动）a1为非谐振点（感性）a3为谐振点（容性，UL、UC、I都很大）产生铁磁谐振的必要条件：L0为铁芯工作在未饱和区域（线性部分）的电感2.跃变现象（相位反倾）一旦谐振发生，就从非谐振的工作点跃变到谐振的工作点同时回路

7、电流从感性变为容性，相位反倾3.自持现象和自激现象谐振发生后，既便激发谐振的因素消失，谐振仍能自持电源电压超过Um即发生自激谐振4.回路电阻的阻尼作用回路电阻起着缩小谐振区域甚至不能谐振的作用电感的非线性是产生铁磁谐振的根本原因，过电压倍数<3铁磁谐振过电压限制措施改善电磁式电压互感器的激磁特性采用电容式电压互感器增大阻尼电阻参数和运行方式上避开谐振第9章电力系统操作过电压操作过电压属于内部过电压操作是广义的：计划性断路器的合闸和跳闸故障时断路器的跳闸切：L（空变、L、电动机）C（空线、电容器组）解列合：空线35kV及以下中性

8、点不接地系统发生单相弧光接地时，不大的电容电流流经接地点，产生时燃时灭的电弧相当于开关的反复操作弧光接地过电压操作引起暂态过程，电磁能量发生转化，出现过电压9.1概述由于操作过电压幅值与系统额定电压有关，因此电压等级越高的系统操作过电压值越高系统的绝缘水平220kV及以下33