高电压技术第七章

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1、内部过电压的产生根源在电力系统内部，通常都是由系统内部电磁能量的积聚和转换而引起。第九章内部过电压分类图解如下：工频电压升高，虽然其幅值不大，本身不会对绝缘构成威胁，但其他内部过电压是在它的基础上发展的，所以仍需加以限制和降低。操作过电压所指的操作应理解为“电网参数的突变”，这一类过电压的幅值较大，可采用限压保护装置和其他技术措施来加以限制。谐振过电压的持续时间较长，而现有的限压保护装置的通流能力和热容量都很有限，无法防护谐振过电压。一般在选择电力系统的绝缘水平时，要求各种绝缘均能可靠地耐受尚有可

2、能出现的谐振过电压的作用，而不再专门设置限压保护措施。分析内部的过电压的发展过程，可以采用分布参数等值电路及行波理论，也可采用集中参数等值电路暂态计算的方法。内部过电压的能量来自电网本身，它的幅值大小与电网的工作电压有一定的比例关系，用工作电压的倍数来表示。其基准值通常取电网的最大工作相电压幅值Un－系统额定电压有效值，kVk－容许电压偏移系数第一节切断空载线路过电压发展过程影响因素和降压措施切除空载线路时引起的操作过电压幅值大、持续时间长，是按操作过电压选择绝缘水平的重要因素之一。一、发展过程采

3、用分布参数等值电路和行波理论来分析设被切除的空载线路的长度为，波阻抗为Z，电源容量足够大，工作相电压u的幅值为。如图9-1（a）所示，当断路器QF闭合时，流过的电流将是空载线的充电（电容）电流，它比电压u超前90°，如图9-1（b）所示。当断路器在任何瞬间拉闸时，其触头间的电弧总是要到电流过零点附近才能熄灭，这时电源电压正好处于幅值的附近，触头间的电弧熄灭后，线路对地电容上将保留一定的剩余电荷，如忽略泄漏，导线对地电压将保持等于电源电压的幅值。切空线时电压沿线分布如图9-2所示。二、影响因素和降压

4、措施影响过电压的最大值的因素：1)中性点接地方式；2)断路器的性能；3)母线上的出线数4)在断路器外侧是否接有电磁式电压互感器切空线过电压在220kV及以下高电压线路绝缘水平的选择中有重要的影响，消除或降低这种操作过电压采取的措施如下：(一)采用不重燃断路器(二)加装并联分匝电阻降低触头间的恢复电压、避免重燃。(三)利用避雷器来保护ZnO或磁吹避雷器安装在线路首端和末端，能有效地限制这种过电压的幅值。小结采用分布参数等值电路和行波理论来分析切断空载线路过电压的发展机理。切空线过电压在220kV及以

5、下高压线路绝缘水平的选择中有重要的影响，采取措施消除或降低这种操作过电压有重大的技术、经济意义。主要措施如下：1）采用不重燃断路器2）加装并联分闸电阻3）利用避雷器来保护。第二节空载线路合闸过电压发展过程影响因素和限制措施合闸过电压在超高压系统的绝缘配合中，上升为主要矛盾，成为选择超高压系统绝缘水平的决定性因素。空载线的合闸分为两种情况，即正常合闸和自动重合闸。这时出现的操作过电压称为合空线过电压或合闸过电压，重合闸过电压是合闸过电压中最严重的一种。一、发展过程用集中参数等值电路暂态计算的方法来分

6、析。在正常合闸时，若断路器的三相完全同步动作，则按单相电路进行分相研究，可得到图9-6（a）所示的等值电路。在做定性分析时，还可忽略电源合线路电阻的作用，这样就可以进一步简化成图9-6（b）所示的简单振荡回路。图9-6（b）的回路方程为考虑最不利的情况，即在电源电压正好经过幅值时合闸。可得—振荡回路的自振角频率A、B—积分常数当时，达到最大值，即：实际上，回路存在电阻与能量损耗，振荡将是衰减的，通常以衰减系数来表示。可得其波形见下图，最大值将略小于电源电压并非直流电压，而是工频交流电压，这时的表达

7、式将为其波形如下图所示如果按分布参数等值电路中的波过程来处理，设合闸也发生在电源电压等于幅值的瞬间，且忽略电阻与能量损耗，则沿线传播到末端的电压波将在开路末端发生全反射，使电压增大为，这与按集中参数等值电路计算的结果是一致的。以上是正常合闸的情况，空载线路上没有残余电荷，初始电压。如果是自动重合闸的情况，那么条件将更为不利，主要原因在于这时线路上有一定残余电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加激烈。如果采用的是单相自动重合闸，只切除故障相，而健全相不与电源电压相脱离，那么当故障相重合闸时，因该相导线上

8、不存在残余电荷和初始电压，就不会出现高幅值重合闸过电压。在合闸过电压中，以三相重合闸的情况最为严重，其过电压理论幅值可达。二、影响因素和降压措施以上对合闸过电压的分析也是考虑最严重的条件、最不利的情况。实际出现的过电压幅值会受到一系列因素的影响，最主要的有：1)合闸相位如果合闸不是在电源电压接近幅值时发生，出现的合闸过电压自然就较低了。2)线路损耗线路损耗能减弱振荡，从而降低过电压。3)线路残余电压的变化合闸过电压的限制、降低措施主要有(一)装设并联合闸电阻(二)同电位合闸(三)利