过电压与绝缘配合课件

工频电压升高电力系统中，因为断路器的操作、事故或其它原因，系统参数发生变化，引起电磁能量振荡转换或传递所出现的超过正常运行电压的电压升高称为内部过电压由于引起内部过电压的电磁能量来自电力系统内部，其幅值与额定电压成正比，工程上内部过电压的大小用内部过电压倍数kn表示最高运行相电压幅值＝0－0.1s幅值高、强阻尼、高频振荡、时间短（五个周波）操作过电压0.1－1s幅值低、弱阻尼、无高频振荡、时间长（5－50个周波）暂态工频电压升高2－3s稳态稳态工频电压升高我国第一条500kV线路合空载线路试验电压波形线路长336km，断路器合闸电阻400Ω，首末端接高压并联电抗器内部过电压工频电压升高谐振过电压空载长线容升效应甩负荷不对称短路操作过电压切、合空载长线过电压切空载变压器过电压弧光接地过电压暂时过电压线性谐振非线性谐振参数谐振断路器单相接地

5.1空载长线路的电容效应工频电压升高对系统中正常运行的电气设备一般没有危险，但在超高压远距离输电确定绝缘水平时，起着主要的作用1）工频电压升高再叠加操作过电压过电压幅值高2）影响避雷器的最大允许工作电压灭弧电压>最高工频电压3）持续时间长，对绝缘及运行性能有重大影响游离、老化、污闪、干扰等我国500kV电网:要求母线的暂态工频电压升高不超过工频电压的1.3倍（420kV），线路不超过1.4倍（444kV），空载变压器允许1.3倍工频电压持续1min空载长线电容效应引起的工频电压升高一、电容效应如果LC回路固有振荡频率回路电流呈容性二、空载均匀无损输电线的容升效应及限制相位系数特性阻抗沿线电压、电流与末端电压的关系线路长为l时首末端电压关系沿线电压与首端电压关系可见沿线电压分布呈余弦规律越靠近线路末端电压越高传递系数空载线路末端边界条件电流xs：电源感抗

xL：高压并联电抗器感抗空载线路末端边界条件电流末端电压与电源电压关系沿线电压与末端电压关系首端电压与末端电压关系沿线电压与首端电压关系沿线最高电压

出现在距末端处可见：电源感抗会升高线路首端电压故升高整条线路电压可用高压并联电抗器降低沿线电压限制工频电压升高的措施根据安装组数和位置不同，限制工频电压升高效果不同第6章操作过电压操作过电压属于内部过电压操作是广义的：计划性断路器的合闸和跳闸故障时断路器的跳闸切：L（空变、L、电动机）C（空线、电容器组）解列合：空线35kV及以下中性点不接地系统发生单相弧光接地时，不大的电容电流流经接地点，产生时燃时灭的电弧相当于开关的反复操作弧光接地过电压操作引起暂态过程，电磁能量发生转化，出现过电压由于操作过电压幅值与系统额定电压有关，因此电压等级越高的系统操作过电压越高系统的绝缘水平220kV及以下330kV及以上雷电过电压操作过电压主要我国规程规定：操作过电压倍数35－60kV及以下（非直接接地）系统≯4.0110－220kV（直接接地）系统≯3.5330kV系统≯3.0500kV系统≯2.0（或2.2）限制操作过电压措施：带并联电阻的断路器、MOA、高压并联电抗器6.1空载线路合闸过电压合空线及重合闸产生的过电压是系统中常见的操作过电压由于断路器灭弧能力的提高，切空线时现基本上不发生重燃，故切空线过电压最大过电压只测到1.19倍，而合空线最大过电压达2.03倍，自动重合闸时更高∴超高压系统中合（包括重合）空线过电压是选择绝缘水平的决定因素合闸计划性合闸线上无残余电压重合闸线上有残余电压存在起始值过电压更高三相重合闸过电压理论上可达3倍，但实际中过电压受很多因素影响：合闸相位、回路损耗、残压电压的变化、并联电抗器、断路器的不同期性限制措施：（一）带并联电阻的断路器（二）MOA利用带并联电阻的断路器限制操作过电压操作过电压出现在操作或故障引起的电磁暂态过渡过程中过渡过程是振荡的若R大阻尼作用使衰减很快，过电压断路器加并联电阻及一对辅助触头，使合闸、分闸过程在两个阶段进行，并联电阻起到减小稳态和自由分量、阻尼作用过电压R合闸电阻我国：500kVR＝400Ω330kVR＝800Ω国外：500kVR＝400－1200Ω6.2切除空载线路过电压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。线路上过电压＋3、－5、＋7、－9…重燃次数越多，过电压越高。实际中过电压一般在2.5倍以下，但测量到过4.8倍切空页线过挖电压太产生虏的根旬本原议因是钳断路专器重逃燃影仗响因滩素：断路器狼的灭弧椅性能线路泄宣漏损耗中性点鬼运行方窄式系统越参数富限因制措联施：改善施断路夫器灭静弧性果能采用带堵并联电旁阻的断躁路器采用MO透A6.狮3切除空让载变压壁器过电亲压是一乳种常泛规操肌作，跌如果DL和T配合不应当，可术能产生抗很高的卫过电压苗断路器予通常是斩按能开锻断强大葵的短路救电流（臣几－几笑十kA）设计陆的，灭休弧能力羞很强赢外能式例断路器建灭弧峡能力与逼开断的文电流大园小有关恒自能式单断路器休灭弧袍能力与抱开断的泄电流大苏小关系但不大饶如压缩答空气断昆路器、钓有压油秒活塞的饺少油断银路器各用灭弧定能力很固强的断姥路器开岸断空载扯变压器卖的激磁耕电流（绕一般为懂额定电柳流的0.系5－4％，即载几－几缝十A）时，运电流就趋可能在睛过零前掀被强迫演切断（叠截流）加产生箭切空变绣过电压鲜的根本叼原因是剑断路器棚的截流现象初始党能量铜：变压器蓝特性阻改抗如果激汽磁电流究最大值桌（电容接电压为坑零）时逼截断过羊电压最瓜高Ucm=ILmZT预期过誉电压晨影响因哑素：痰断路器云性能变压佳器参暂数根过电隔压幅拔值较群高但鲁持续钉时间挂短，虽能量德低（玩比雷堆电过纺电压翻作用饰下的送能量借小一桥个数太量级饺）曾限印制措明施：怪阀型俗避雷稻器两侧竭中性澡点接萝地方漆式相狠同低害压侧妇装督不滥同两侨侧装6.7中性点棒不接地仓系统的泥弧光接很地过电酬压实际工袭程中，秒单相接妙地是系肺统主要悲故障形乒式（60％）中群性点不雨接地系绩统中，什单相接弃地时，邮非故障采相（健觉全相）呀电压升咬高为线校电压，舱中性点缩慧升为相衫电压，樱由于电惰源仍然洁对称，碑不必立林即跳闸庙，允许占带故障抄运行0.5－2小时（1）可遗大大没提高定供电必可靠司性（2）故仙障时擦电压暗的升认高对阅电压背等级酱较低飘的系群统投概资影痒响不呼大一般我蓄国60k四V及以下撇都采用窑中性点套不接地肃的运行止方式科但犁如果接汪地故障栗不能自剪动消失之，存在（1）相由间短傅路立独即跳皮闸（2）时饭燃时梦灭电羊弧可爱能产棒生幅取值很牌高、垫持续眉时间运较长护的弧骆光接某地过村电压正常挺运行象时：A相对地贼短路后鸟：Uxg为最绕高运佳行相耽电压清流过夹故障槽点的晋电流拔为单飘相接御地电碗容电去流统计亩和表辆明：10k石V线路长<10仆00k则mIc≯3疫0A35k舌V线路球长<10科0kmIc≯1册0A若Ic>30床A（10界kV）Ic>1喇0A（35k沉V）单相塌接地死电容斧电流小过零担熄灭艘不再澡重燃单相接污地电容毙电流过冬零熄灭仁但可能暂重燃，纳不能形么成稳定化燃烧的悉电弧，梨故时燃棒时灭犹穴如不断侵开合的被开关，领会产生告幅值很薯高的弧迟光接地系过电压故障达电流陵有工备频分吃量和落高频签分量饲，因蛋此电据弧熄皆灭可能能是政工频微电流种过零甜时也惠可能恼是高授频电踪蝶流过若零时工频阳熄弧腰理论长分除析出潜的过蛮电压铲水平扯较低高频持熄弧傻理论肆分剖析出太的过执电压怜水平芦较高健全相蠢上过电仆压：第干一次发附弧时2.5量Uxg以后最丧大为3.肝5Uxg实际童工程滤中：明弧光付接地冻过电窄压最嗓大3.5倍，绝禁大多数<3崇.1过电换压水不平不三算太健高，我但持搂续时体间较扇长，付可能转危及衣一些赏老设可备及坦直配宅电机凳等绝柄缘水纠平低井的设剩备消弧锄线圈表电流贡补偿婆单相反接地芒电容茶电流柿，减聚小接汇地电齿流使非其过狡零熄怒弧后氏不再惑重燃经，接暑地故六障自症动消茄失第7章锣谐振漫过电借压电力系么统包含罚有许多脏电感和叉电容元竿件L：发电处机、变富压器、洁互感器炒、电抗巡寿器、消嫁弧线圈荷等C：线路吓对地电达容、导输线间电货容、补舰偿用的贱并、串竞联电容园、高压俊设备的蓬杂散电冬容、均采压电容赏等阀存在侮有一系讽列的复薄杂的振悼荡电路磨，正常响运行时睁由于负届载的阻鞠尼或大敢功率电光源的存晶在，不励会发生宗严重的示振荡。话但操作抛或事故填引起的枕空载或谅轻载时阻可能产番生幅值发较高、尺持续时谷间较长温的谐振淘过电压根据电炸感的特熔性把谐碍振分为镇：线性困谐振阻、非怕线性朽（铁拳磁）画谐振唯、参窝数谐益振7.纪3基波铁慢磁谐振铁磁谐夫振的谐能振频率娃可能是关电源频况率的整顺数倍和浊分数倍谢，分别坡称为高佩频谐振币和分频拔谐振，拳振荡频后率等于储或接近借电源频冻率时产滥生的谐南振过电朝压称为耀基波谐摧振过电哄压1.稳定妙工作倘点和植谐振叶条件与曲线苗相交于a1、a2、a3，但是稻不是都桐是稳定民工作点桐？物理径上判断档是否稳闸定工作猾点，用薄“小扰栏动”理激论，即布电源电沃压出现水小的扰剖动ΔE后，工棵作点能呼否回到使原来的诞工作点a1:ΔE>餐0→I精a1→a’1ΔE消失属后E<ΔU→I→a1点ΔE<0→I师a1→a拜’’1ΔE消失挑后E>ΔU→I→a1点a3：具有晴与a1相同茎的性辩质∴a1和a3点都赴是稳促定工惯作点辣（能趴经受附小扰爆动）a2：ΔE<桂0→I染a2→a’2ΔE消失后E>ΔU→I→a3点ΔE>0→I型a2→a锋’’2ΔE消失后E<ΔU→I→a1点∴a2不是稳敬定工作锄点（不趁能经受纽奉小扰动揉）a1为非题谐振挎点（古感性握）a3为谐刷振点择（容橡性，UL、UC、I都很大顷）产生铁廊磁谐振仪的必要巧条件：L0为铁芯血工作在镇未饱和控区域（村线性部暂分）的绳电感2.跃变现啊象（相定位反倾扣）叛一旦要谐振发耻生，就逢从非谐类振的工嗓作点跃变到谐弊振的核工作拨点同价时回虏路电败流从促感性钥变为蠢容性蓝，相位反庙倾3.自持净现象反和自丘激现皱象都谐振伐发生裁后，屑既便偶激发牌谐振在的因旗素消情失，浩谐振萝仍能自持电源电衫压超过Um即发骂生自激谐振4.回路电韵阻的阻届尼作用线回路电郑阻起着拒缩小谐溉振区域押甚至不附能谐振倦的作用进电感的反非线性夺是产生拨铁磁谐吗振的根饭本原因可，过电趟压倍数<3铁磁谐武振过电现压限制务措施改善牢电磁窑式电阿压互巷感器女的激查磁特恰性采用电抚容式电议压互感疯器增大坚阻尼况电阻参数和告运行方盏式上避价开谐振第8章与绝缘称配合过电压各种槽过电替压产蹦生机红理、讲大小遣、波厨形旗限制购和降饥低过萄电压卖的措鸽施绝缘各种绝梳缘材料阶在电场怖作用下孔的电气砌物理特棋性和强殖电场下亮击穿特糊性及规援律，以摧及如何叙设计出我技术先失进、经冶济合理歉、安全捞可靠的值绝缘结券构绝缘荷配合字：根幻玉据电巾气设斗备所寄在系观统中终可能榨出现骑的作罪用电钳压（疾正常拴运行屿电压姿和过谣电压乌），鉴考虑要限压感装置乌的特各性和充电气穗设备始本身枕的绝对缘特筑性来以确定评必要君的耐刊受强患度，具以便振把作钟用电她压所怜引起体的设辱备绝骂缘损莲坏和贩影响显连续辱运行番