2011第11章电力系统内部过电压(11-1)

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1、过电压绝缘(材料)试验高压专业外内第十一章内过电压电力系统过电压一、过电压超过正常运行的电压并使电力系统绝缘或保护设备损坏的电压升高。绝缘出现故障不外乎两方面的原因：绝缘本身的绝缘强度下降作用在绝缘上的电压因某种原因升高电气设备的绝缘强度是有限的，因此必须采取措施将可能出现的过电压限制在一个合理的范围。一、过电压二.过电压的分类11.2操作过电压一.空载变压器的分闸过电压1.切空变的等值电路2.过电压的形成3.过电压的大小4.影响因素5.限制措施二.操作空载长线路的过电压1.关合空载长线影响因素⑴计划性合闸(线路上无剩余电荷)⑵故障性合

2、闸(重合闸)2.开断空载长线(开断电容性负载)操作过电压倍数（线路绝缘设计）小结三.空载长线操作过电压的限制措施11.1概述二.过电压的分类1.雷电过电压：雷云中大量雷电荷倾注于电力系统而形成2.内部过电压:由于电力系统内部能量的转化或传递引起的能量来源能量转化是指磁能转化为电能能量传递则主要是通过各部分相互之间的电磁耦合。电网内的操作（拉闸或合闸）和故障（断线或接地等）都是激发能量转化的原因，按不同原因，将内过电压分为操作过电压和暂时过电压，暂时过电压包括工频电压升高及谐振过电压。内部过电压因操作或故障引起的暂态电压升高操作过电压谐振过电

3、压因系统的电感、电容参数配合不当，出现的各种持续时间很长的谐振现象及其电压升高工频电压升高暂时过电压最大工作电压Um=Un(1+5~15%)例如：Un=110/1.732kVUm=Un(1+0.15)K0值与电网结构、系统容量及各元件的参数、中性点接地方式、断路器性能、母线上出线的回数、电网的运行接线和操作方式、故障形式等因素有关，并具有明显的统计性。内过电压的能量来源于电网本身，并在电网工频电压的基础上振荡产生，故其幅值与工频电压的大小基本成正比关系。二.过电压的分类能量来源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

4、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工频电压升高暂时过电压工频电压升高规程（具体）规定的设计要求工频过电压一般不应超过最高运行相电压的1.3倍（线路断路器的变电站侧）或1.4倍（线路断路器的线路侧）。电力系统工频电压升高的过电压倍数一般小于2.0倍，对正常绝缘的电气设备是没有危险的，但是对于超高压远距离传输系统确

5、定绝缘水平时却起着决定性的作用，必须予以充分重视。这是因为：系统中有可能在伴随工频电压升高的同时，产生操作过电压。这两种过电压联合作用，会对电气设备绝缘造成危害。工频电压升高持续的时间长，对设备绝缘及其运行性能有重大影响。例如污秽绝缘子闪络、铁芯过热、电晕及电磁干扰等。11.2操作过电压由电力系统内部的能量转化和传递引起特点：过电压倍数高，持续时间长电力系统中常见的操作过电压有：中性点绝缘电网中的电弧接地过电压开断电感性负载（空载变压器、电抗器、电动机等）过电压开断电容性负载（空载线路、电容器组等）过电压空载线路合闸（包括重合闸）过电压系统

6、解列过电压等RLC11.2操作过电压一.空载变压器的分闸过电压1.切空变的等值电路变压器励磁电感绕组对地电容由电力系统内部的能量转化和传递引起特点：过电压倍数高，持续时间长励磁电流i0(小电流几安到十几安)例:35kV变压器P=10MvAI0%=4%三相功率额定线电压0.2～4%额定电流2.过电压的形成电流在自然过零前的某一瞬间强行被截断截流3.过电压的大小截流时的总能量全部转换为电能思考：自能式的断路器和外能式的断路器相比，哪一种更易产生切空变过电压？变压器的特征阻抗4.影响因素①断路器的性能②电容C的影响灭弧性能好Um(空变带长线)CU

7、m③电感L的影响(铁芯材料)新式:冷轧硅钢片I0Um老式:热轧硅钢片I0Um∴用熄弧性能好的开关去切不带线路的,老式变压器才会有切空变过电压的危害截流过电压的大小与断路器的灭弧性能、变压器励磁电流的大小以及变压器绕组电容的大小有关。断路器的灭弧性能越好，则产生的分闸过电压越高；当变压器绕组的电容CB增大时，过电压将减小；当变压器的励磁电流较小时，即使电流在幅值时被截断，过电压也不会太大。现代高压变压器都采用冷轧硅钢片，其励磁电流仅为额定电流的0.5%左右（热轧硅钢片可达5%以上），同时又采用了纠结式绕组，大大增加了绕组的电容，所以开断这种变

8、压器时，过电压倍数一般不会大于2。5.限制措施用避雷器保护(注意接法)避雷器应该接在断路器的变压器侧，以保证断路器断开后避雷器仍能留在变压器的连线上切断空载变压器过电压的特点是幅