第九章 电力系统内部过电压.ppt

二、影响因素和限制措施 首先，断路器触头重燃及电弧熄灭有明显随机性。 其次，电力系统中性点接地方式对切空载线路过电压也有较大影响 。 另外，当母线上有其他出线时，相当于加大了母线的对地电容。 （1）断路器触头间装并联电阻。 （2）断路器线路侧接电磁式电压互感器。 （3）线路侧接并联电抗器。 （4）采用性能良好的氧化锌避雷器。 空载线路的合闸分两种情况，一是计划性合闸，二是自动重合闸。 由于线路电压在合闸前后发生突变，由此会引起合空载过电压。又由于初始条件的差别，重合闸过电压要比计划性合闸过电压严重。 这种过电压是超高压系统中的主要操作过电压，也是超高压系统绝缘水平的决定性因素。 一、发展过程 正常合闸时，若断路器的三相完全同步动作，则可按单相电路来研究，做定性分析时，还可忽略电源和线路电阻的作用，从而得到简化等值电路。 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uC（0）=0 。如果是自动重合闸，这时线路上有一定的残余电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加激烈。 如果采用单相自动重合闸，只切除故障相，而健全相不与电源电压脱离，那么当故障相重合闸时，因该相导线上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、影响因素和限制措施 1.合闸时电源电压的相位角； 2.线路残余电压的极性和大小； 3.线路损耗； 4.母线上接有其他线路； 针对合空线过电压的形成及其影响因素，限制合闸过电压的措施主要有： （1）采用单相（故障相）自动重合闸； （2）采用带有合闸电阻的断路器； （3）同步合闸 （4）采用避雷器保护 电力系统运行中，经常会遇到切除空载变压器、并联电抗器、消弧线圈及电动机等小电感负荷的操作，这时由于被开断的感性元件中所储存的电磁能量释放，产生振荡，将形成分闸过电压。 一、发展过程 二、影响因素和限制措施 切空变过电压的大小与断路器的性能、变压器参数和结构型式以及与变压器相连的线路有关。以上分析过电压的产生过程，是假定断路器截流后触头间不发生重燃。实际上，截流后变压器回路的高频振荡使断路器的端口恢复电压上升甚快，极易发生重燃。若考虑重燃因素，切空载变压器过电压将有所下降。 目前限制切空载变压器过电压的主要措施是采用避雷器。切空载变压器过电压幅值虽较高，但持续时间短，能量不大，用于限制雷电过电压的避雷器，其通流容量完全能满足限制切空载变压器过电压的要求。避雷器应接在断路器的变压器侧，保证断路器开断后，避雷器仍留在变压器连线上。此避雷器在非雷雨季节也不能退出运行。 电力系统中的大部分故障是单相接地故障，在中性点不接地系统中，发生稳定性单相接地时，非故障相对地电压将升至线电压，但电源三相线电压仍然对称，因此允许带故障短时运行（一般不超过2h），从而提高了供电的可靠性。但当单相接地电弧不稳定，时燃时灭时，这种间歇性电弧接地使系统工作状态时刻在变化，导致电感电容元件之间的电磁振荡，形成遍及全系统的过电压，这就是间歇电弧接地过电压。 一、发展过程 二、影响因素和限制措施 1.电弧过程的随机性； 2.导线相间电容C12的影响； 3.电网损耗电阻的影响； 4.对地绝缘泄漏电导的影响。 防止产生间歇电弧过电压的根本途径是消除间歇电弧，这可以通过改变中性点接地方式来实现。具体方法如下： 一是将系统中性点直接接地（或经小阻抗接地）； 二是中性点经消弧线圈接地 。 消弧线圈是一个铁心带有气隙的可调电感线圈。通常把消弧线圈电感电流补偿系统对地电容电流的百分数称为消弧线圈的补偿度，根据补偿度的不同，消弧线圈有欠补偿、全补偿和过补偿三种运行状态，通常采用过补偿5%-10%运行。 在正常或故障运行时，电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，称工频电压升高或工频过电压。这种过电压对系统正常绝缘的电气设备一般没有危险，但在确定超高压远距离输电系统绝缘水平时，却起着重要作用。 一、空载长线路电容效应引起的工频过电压 一般空载长线路的工频容抗Xc远大于工频感抗XL，这时在线路末端出现电压升高现象，其沿线电压分布为： 式中，U1-线路首端电压(kV)； x-线路上任意点与线路末端的距离(km)； l-线路首末端总长度（km)； α-相位系数，对于架空线路，约为0.06°/km。 在超高压系统中，为了