过电压保护课件.ppt

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1、第五章过电压保护第一节过电压概述一、过电压及危害过电压：电力系统运行中，出现危及电气设备绝缘的电压称之为过电压。电气设备在正常运行时受相应的额定电压，但由于各种因数实际电压会偏离该值，但有一定的范围。如：10KV的最高电压为12KV，66KV的最高电压为72.5KV。由于雷击或者电力系统中的操作、事故等原因，是漏泄电气设备和线路上承受的电压大大超过正常运行电压，危及设备和线路的绝缘。二、过电压的分类过电压雷电过电压直接雷击过电压雷电反击过电压感应雷过电压雷侵入波过电压内部过电压工频过电压谐振过电压操作过电压线性谐振非线性谐振参数谐振切、合空载长线路切、合空载变压器

2、开断感应电动机开断关联电容器弧光接地三、雷电过电压雷电放电是雷云所引起的放电现象。如果放电时附近没有带异号电荷的其他雷云，这时雷云就会对地放电，特别是对地面上的高大树木或建筑物放电。1、雷电放电3、直接雷击过电压定义：雷云直接对电器设备或电力线路放电，雷电流流过这些设备时，在雷电流流通路径的阻抗（包括接地电阻）上产生冲击电压，引起过电压。这种过电压称为直接雷过电压。4、雷电反击过电压定义：雷云对电力架空线路的杆塔部放电，或者雷云对电力架空线路杆塔顶部的避雷线放电，这时雷电流经杆塔入地。雷电流流经杆塔入地时，在入地阻抗上存在电压降。因此在顶部出现高电位，这个高电位作

3、用于电路的导线绝缘子上，如果电压足够高，有可能击穿，对导线放电，这种现象称为雷电反击过电压。5、感应雷过电压定义：是指在电气设备的附近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中线路，但在导线上会感应大量的和雷云极性相反的束缚电荷，形成雷电过电压。6、雷电侵入波定义：因直接雷击或感应雷击在输电线路导线中形成迅速流动的电荷称为雷电进行波。雷电进行波对其前进道路上的电气设备构成威胁，因此也称为雷电侵入波。危害：如有处于分闸状态的线路开关，或者来到变压器线圈尾端中性点处，则会产生进行波的全反射。这个反射波与侵入波叠加，过电压增加一倍，极易造成击穿事故。四、内部过电压1、工频过电

4、压：电力系统中的工频过电压一般由线路空载、单相接地或三相系统中发生不对称故障时引起。工频过电压特点：持续的时间可能较长，但工频过电压数值并不是很大，对电力系统的正常绝缘危险不大。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

5、谐振2、谐振过电压2、谐振过电压定义：如果在串联电路中包括有电感、电容，当电感电抗和电容电抗数值都很大时而且彼此绝对值相等或接近时，将会出现很大的电流，而该电流会在电感电容上产生很高的电压降。这就是串联谐振过电压。如：Z=R+j（XL-XC)当XL=XC，则有i=u/R+j（XL-XC)为最大。E串联谐振电路CLCL串联铁磁谐振电路当谐振过电压发生在铁磁电感与电容组成的电路中时，称为铁磁谐振电路3、操作过电压定义：是指电力系统中郁郁操作或事故，使设备运行状态发生改变（例如停、送电时分、合闸操作），而引起相关设备电容、电感上的电场、磁场能量相互转换，能量转换可能引起

6、振荡，从而产生过电压。例如：切除空载线路过电压（断路器灭弧不够强时）切空线操作是常见的一种操作，如检修线路断路器触头分离后，电弧熄灭，但触头间恢复电压上升速度超过了介质强度的恢复速度，电弧就可能发生重燃，在线路上出现过电压。如果断路器灭弧能力越差，重燃概率越大，过电压幅值就越高（3倍以上）且持续时间很长（0.5－1个周期）。因此220kV及以下系统绝缘水平考虑过电压时，主要以切空线过电压为依据。在电流波形瞬时值未达到零点之前，就强行将电流截断，如果分断的又是电感性负载，如高压电动机、变压器等设备，则有可能发生截流过电压。因为电流的突然变化，电感性负载设备磁路中磁通

7、量跟着发生突变，根据电磁感应原理，将会产生很高的感应电动势，从而发生过电压。例如：切除空载线路过电压（断路器灭弧很强，截流过电压）第二节直接雷击过电压一.避雷针和避雷线1.保护作用的原理能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿着避雷针的方向发展，直击于其上，雷电流通过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避雷针（线）周围的设备受到雷击独立避雷针构架避雷针消雷器2.保护范围(1).单支避雷针h:避雷针高度,m被保护物高度,mP:高度影响系数(2).两支等高避雷针a.定出保护范围上部边缘最低点ob.二针间被保护物高度水平面上保护范围的一侧宽度(3).两支不等高避雷针(

8、4).多支