过电压事故原因研究和其防止措施

《过电压事故原因研究和其防止措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、过电压事故原因研究和其防止措施【摘要】因南方天气多雾、空气潮湿，220KV供电系统输送电线路绝缘强度差，绝缘子容易发生污闪，变配电容易发生单相接地短路跳闸，220KV系统产生内部过电压，通过传递在供电低压系统形成过电压，损坏直流测量变换器(CM4017)o本文分析了220KV系统内部过电压怎样形成？过电压是如何传递？以及设备损坏的机理。通过事故原因的分析，结合变配电的实际情况，提出4条防止措施：加强检查和试验，提高绝缘弱点的绝缘强度；采用技术手段，提高耐压水平低设备的防过压能力；采用具有金属屏蔽层的电缆，设备的金属外壳可靠接地；在低压系统中安装电涌保护器

2、(SPD),实现三级保护，有效抑制过电压带来的危害。【关键词】过电压；内部过电压；静电耦合；电磁耦合;三级保护一、事故情况变配电容易发生绝缘子污闪事故，造成该变电所所带负荷中断，供电低压系统发生过电压事故，直流测量变换器(CM4017)中的压敏电阻全部烧坏，造成较大经济损失。二、原因分析峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压，统称为过电压。在供电系统中，过电压按其产生原因的不同，分为大气过电压和内部过电压。大气过电压是指供电系统内的电气设备和构筑物受直接雷击或雷电感应而产生的过电压，引起这种过电压的能量来源于外界，故也称为外部过电压。它所形成

3、的雷电冲击电流幅值可高达几十万安，雷电冲击电压幅值最高可达百万伏，破坏性极大。内部过电压是指电力系统内部的开关操作或出现其它故障原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其过渡过程中出现电磁能在系统内部振荡和积累所引起的电压升高。内部过电压是在电网额定电压基础上产生的，其幅值大体上随着电网额定电压的升高按比例增大，在一般情况下，内过电压幅值约为2.5〜4Uxg（Uxg为系统最大运行相电压）。内部过电压包括操作过电压和谐振过电压两大类。通过以上叙述可知供配电低压系统过电压事故属于内部过电压事故，高压系统产生的过电压向低压系统传递，在低压系统中形成瞬间升高的

4、电压，破坏设备。具体原因如下:1.220KV系统中内部过电压的形成因南方天气多雾、空气潮湿，220KV变配站两输电线路上绝缘强度差，绝缘子容易发生污闪，变配站变发生单相接地短路跳闸。在中性点接地的系统中，X0是感抗，X0>0,X0/Xl~3的电力系统称作为有效接地系统，由于继电保护的要求，不是每台变压器的中性点都是直接接地，故XO/X1W3,健全相B相和C相工频电压要升高，但不超过1.4倍相电压。单相接地形成接地短路，变配站两输电线路正常工作时电流就较大，发生短路时其故障电流可达到上万安培。断路器突然跳闸，瞬间将产生极大的电流变化率di/dt,系统中存在

5、电感性设备，如电抗器、变压器和互感器线圈，根据电磁感应定律可知：在这些设备上将产生很大的感生电动势E=L*di/dt,220KV系统中产生操作过电压。断路器跳闸突然甩负荷，使发电机瞬间加速，考虑空载线路的电容效应，则系统工频电压可达到2倍相电压。在开关断开和熄弧的过渡过程中，将产生高频振荡，振荡的频率与某个回路或系统的自振频率相近时，在这一回路或系统中将产生谐振过电压，同时由于电流的急剧变化也可能引起变压器、电压互感器、消弧线圈等铁芯电感的磁路饱和而产生铁磁谐振过电压。由于开关断开时刻的随机性和电弧熄灭时刻不确定性（通常认为电弧熄灭在工频电流过零时刻或高

6、频振荡电流过零时刻），造成这种谐振过电压的产生和幅值具有随机统计性。内部过电压的幅值与电网结构、系统容量及参数、中性点接地方式、断路器的性能、母线上的回路数以及电网运行接线、操作方式等因素有关。通过上面的分析可知，鸡场变220KV系统在污闪跳闸时产生了内部过电压。1.过电压的传递内部过电压幅值一般不大，有时不足以让防止大气过电压的避雷器动作，泄入地中。由于变压器、互感器接线形式不同，防过电压设备装配不完善，即使避雷器动作，也会产生过电压。如供电一车间变比为10KV/0.4KV的变压器均为Y.ynO接线，高压侧装有ZnO避雷器，低压侧未装电涌保护器，高压侧

7、过电压，避雷器动作，避雷器上流过很大的电流,在接地装置上产生压降，此电压降同时作用在低压绕组中性点，低压绕组将流过电流，通过电磁感应在高压绕组感应出一高电动势，即为“高压进波逆变换”，若高压侧未装避雷器，同样存在"低压进波正变换”。此外高压侧避雷器动作,使高压侧冲击电压波发生截断，变压器高压侧绕组对地电容通过绕组放电形成振荡，通过静电耦合和电磁耦合，低压侧也会产生过电压，不过其幅值比避雷器未动作时要小。过电压的传递过程就是电磁场传播的过程。冲击电压波在线路上传播时，在线路的轴平面形成了电磁场，冲击电压波在线路上传播就是平面电磁场的传播。系统中存在电感性、

8、电容性元件，在电感性元件中电流的变化产生电动势E=L*di/di,即磁场能转变成