《高电压技术讲座》PPT课件

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1、高电压技术讲座北开电气公司技术培训电力系统过电压和绝缘配合1概述•正常工作电压：额定电压±5％（电压等级＋15％）•过电压：雷电过电压内部过电压（暂时、谐振、操作）•对策：绝缘、限制和防护措施（避雷器、并联电抗器、断路器并联电阻）•内容：内部过电压、雷电过电压、绝缘配合2内部过电压及限制措施2.1暂时过电压（工频过电压、工频电压升高）•概念：电力系统正常或故障时可能出现Umax>Uphm（最大工作相电压）f≈50Hz的电压升高。（工频谐振过电压除外）•产生原因：空载线路的电容效应不对称接地故障突然甩负荷•影响：决定保护电气的工作条件影响设备绝缘及其运行性能直

2、接影响操作过电压幅值•限制措施：并联电抗器、发电机快速减磁或过压保护220kV以下系统：不需特殊措施330kV及以上系统：不超过1.3倍（母线侧）；1.4倍（线路侧）•容升现象：RLC电路中，若，，且UC>UL，因UC、UL反相，使UC>E。无损长线方程稳态解：2.1.1空载线路电容效应UcURULEI无损长线方程稳态解U(x)=U2cosαx+jI2Zcsinαx相位系数，输电线路α=0.06°/km特性阻抗x－从线路末端计算的距离空载线路的电压分布：末端x=0，电流I2=0U(x)=U2cosαx始端x=l，U1=U2cosαx沿线电压分布空载线路末端的

3、电压升高倍数：．．．•空载线路末端的电压升高倍数：电源阻抗的影响末端的电压升高倍数例如，某500kV线路，l=300km，Xs=263Ωαl=18°,φ=44°,k01=1.051，k02=1.54•并联电抗器补偿效应例如，上例末端装XL=1835Ω，k02=1.209上例始、末端都装XL=1835Ω，k02=1.0312.1.2不对称接地故障•A相发生单相接地故障故障点：UA=0IB=IC=0I1=I2=I0=IA/3U1=EA−I1Z1U2=−I2Z2U0=−I0Z0•••••••••••••••••健全相：UB、UC=EA=KB、CEA容量较大的系统Z

4、1≈Z2,若忽略R1、R2、R0则B相C相••••(1)•工频电压升高与X0/X1有关3、6、10kV中性点绝缘系统X0/X1=-20∽-∞35∽60kV中性点接消弧线圈系统X0/X1→±∞110kV以上中性点直接接地系统X0/X1≤3-∞-20-23.51+∞UphUBUn1.9∞1.31.01.01.1∞0.751.02.1.3突然甩负荷带负荷时甩负荷后E’d=E,令例如，cosφ=0.85E’d/Uph=1.186若线路末端跳闸,l=300km,αl=18°,φ=21°则k02=1.201,U2=k02E’d=1.424Uph2.2谐振过电压概念：电力

5、系统中部件的电感和电容形成振荡回路，产生谐振，引起过电压•类型：线性谐振铁磁谐振参数谐振影响：持续时间长，危及设备绝缘持续过流，烧毁设备影响避雷器的灭弧条件•限制措施：系统设计、运行避开谐振条件增加回路电阻损耗2.2.1线性谐振过电压•串联谐振—电压谐振自振频率阻尼率δ＝R/2L谐振条件：ω＝ω0，即ωL=1/ωC此时I=E/RR较小时，UC、UL过电压极高接近谐振条件时ω→ω0，忽略R，当＝±10％、20％、25％UC、UL/E＝5、2.5、2.0•特点：线性回路为固定数,ω→ω0时发生线性谐振。ω＝ω0时，谐振过电压受回路电阻R限制，一般R较小，过电压很

6、高。在操作或事故造成谐振过电压的暂态过程中，过电压暂态峰值还将高于稳态值。不对称接地故障或非全相操作时有可能产生线性谐振。线性谐振要求严格的参数配合，设计、运行中应避免谐振范围。2.2.2铁磁谐振过电压•忽略R，E＝UC＋UL因UC、UL反相，铁心未饱和时电感为L0，当，即随着铁心饱和L下降,使ω0→ω而发生谐振。K点ω0＝ω为谐振点，但E≠ΔU不稳定。根据E＝ΔU有三个平衡点a1、a2、a3。然而稳定点只有两个：a1在非谐振区，回路呈感性；a3在谐振区，回路呈容性。由E变动使从a1到a3是突变，相位反倾。•考虑存在R时，R增加将限制过电压；减小谐振范围，甚

7、至不发生谐振。•特点：E

8、统中的谐振过电压1.并联电抗器非全相操作•单相断开断