电力系统过电压-第6章-操作过电压.ppt

Chapter 6 操作过电压 西安交通大学高压教研室 Ch.6 操作过电压 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 §2. 合闸空载线路引起的过电压 §3. 切除空载线路引起的过电压 §4. 切除空载变压器产生的过电压 §5. GIS中快速暂态过电压(VFTO) 绪论 操作过电压产生的原因： 断路器操作和各种故障引起的过渡过程（初始状态? 振荡?稳定状态） 特点 与暂时过电压相比，操作过电压通常具有幅值高，存在高频振荡、强阻尼和持续时间短的特点。 常见的操作过电压有： 中性点不接地系统中电弧接地过电压 空载线路合闸过电压 切除空载线路过电压 切除空载变压器过电压 绪论 操作过电压 近年来，由于高压断路器灭弧性能的改善，变压器铁芯材料的改进、避雷器制造水平的提高，限制了切除空载线路和空载变压器的过电压，但空载线路合闸过电压仍未得到有效的限制，尤其在超高压及特高压系统中，这种过电压已成为决定电网绝缘水平的主要依据。 限制措施 在低压系统中安装消弧线圈 在高压线路上装设并联电抗器 采用带有并联电阻的断路器 采用避雷器。 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 中性点不接地系统电弧接地过电压出现的条件 中性点不接地系统，单相接地时，若电弧不能熄灭，也不能稳定燃烧，则由于电弧的重燃，可能引起过电压。 我国35 kV电压等级以下的电网中，经常采用中性点不接地系统(提高供电可靠性)，当单相接地电流大于一定值(3-6 kV电网，30 A；10 kV电网，20 A；35 kV电网，10 A)时，电弧便难以熄灭，然而这种电流还不至于形成稳定的电弧，因此形成电弧时而熄灭时而燃烧的情况，在电网中引起电磁能量的振荡，形成间歇性电弧接地过电压。 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 过电压发展的物理过程 当发生间歇性电弧接地时，因健全相对地电压的起始值与稳态值不同，电容与电源电感会产生振荡并引起过电压。 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 过电压发展的物理过程 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 限制过电压的措施 消除电弧接地过电压最根本的途径是消除间歇性电弧。 ①中性点直接接地。 使发生单相接地故障时形成很大的单相短路电流，将线路断开，待故障消除后恢复供电。目前110 kV及以上电网大都采用中性点直接接地的运行方式。 ②中性点经消弧线圈接地 在电压等级较低的配电网中，单相接地事故率相对较大，如采用中性点直接接地方式，势必引起断路器频繁跳闸，这不仅要增设大量的重合闸装置，还会增加断路器的维修工作量，故宜采用中性点绝缘的运行方式。为减小电容电流，使电弧易于熄灭，我国35 kV及以下电压等级的配电网系采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。。 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 限制过电压的措施 ②中性点经消弧线圈接地 补偿流过故障点的短路电流，使电弧能自行熄灭，系统自行恢复到正常工作状态。 降低故障相上的恢复电压上升的速度，减小电弧重燃的可能性。 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 限制过电压的措施 ②中性点经消弧线圈接地 消谐度 调节消弧线圈的电感量，即可改变接地电流大小。 电感电流补偿电容电流的百分数称为消弧线圈的补偿度（或调谐度），用kr 表示 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 限制过电压的措施 ②中性点经消弧线圈接地 当kr1，γr0时，表示消弧线圈的电感电流小于线路的电容电流(ICIL)，故障点有一容性残流，称此为欠补偿。 当kr1，γr0时，表示电感电流大于电容电流(ICIL) ，故障点流过感性残流，称此为过补偿。 当kr=1，γr=0时，电感电流与电容电流相互抵消(IC=IL) ，消弧线圈与三相并联电容处于并联谐振状态，称此为全补偿。 电力系统通常采用过补偿的运行方式 若原来是欠补偿，随着电网发展（C增大），脱谐度将增大，当脱谐度过大时，则失去消弧线圈的作用； 如果运行中部分线路退出，则可能出现全补偿或接近全补偿状态，因电网三相对地电容不对称，将导致中性点上出现较大的位移电压危及系统绝缘。采用过补偿就不会出现上述情况。 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 限制过电压的措施 ②中性点经消弧线圈接地 Ch.6 操作过电压 §1. 中性点不接地系统电弧接地引起的过电压 §2. 合闸空载线路引起的过电压 §3. 切除空载线路引起的过电压 §4. 切除空载变压器产生的过电压 §5. GIS中快速暂态过电压(VFTO) §2. 合闸空载线路引起的过电压 合闸空载线路过电压形成的原因 合闸空载线路产生过电压的根本原因是电容、电感的振荡，其振荡电压叠加在稳态电压上所致