特高压电网的内部过电压及其限制措施教学教材.ppt

特高压电网内部过电压及其限制措施;内部过电压的分类; 工频过电压产生的原因包括空载长线路的电容效应、不对称接地故障引起的健全相电压升髙、甩负荷等，和系统结构、容量、参数及运行方式有关。一般工频过电压的幅值不高，但持续时间较长。 工频过电压在超、特高压电网中有重要影响： 直接影响操作过电压的幅值； 是避雷器额定电压选择的重要依据； 影响电气设备的耐压水平。 ; 电力系统中由于出现串、并联谐振而产生的过电压称为谐振过电压。 工频谐振 参数谐振 谐振过电压对电网安全危害较大，应在电网建设和运行中设法避免。;操作过电压;潜供电弧与恢复电压;工频过电压及其限制措施; ; 对66及以下中性点非有效接地系统，工频过电压 为 p.u.，持续时间10s＜ T ＜ 2h，选择避雷器持续运行电压Uc;使用高压并联电抗器补偿特高压线路充电电容 考虑使用可调节或可控高抗 特高压输电线路的自然功率和充电功率均与线路的运行电压的平方成正比。1000kV输电线路的输送功率是500kV输电线路的4倍以上；同时，其充电功率也为500kV线路的4倍以上。当特高压线路输送功率较大（重载运行）时，为保持系统的感性无功功率和容性无功功率接近平衡，高压电抗器须运行在较低的补偿度。在特高压线路轻载运行或空载时，为限制工频电压升高，高压电抗器须运行在较高的补偿度。;使用良导体地线(或光纤复合架空地线OPGW) 使用良导体地线可降低K值（X0/X1 ） ，有利于减少单相接地甩负荷过电压。 接地系数 使用线路两端联动跳闸或过电压继电保护 该方法可缩短高幅值无故障甩负荷过电压持续时间。 选择合理的系统结构和运行方式，以降低工频过电压。 ;谐振过电压及其限制措施;工频传递谐振 线路末端接有电抗器L，线路首端两相（B、C）合上，一相（A）断开，相电;参数谐振 在含有周期性变化的电感回路中，当感抗周期性变化的频率为电源频率的偶数倍，并有一定的容抗配合时，可能出现谐振过电压，此即为参数谐振过电压。 最常见的参数谐振过电压???“自励磁过电压”，它属于工频参数谐振，供给自励磁的能源是水轮机或气轮机。 ; 实际电力系统中可以考虑如下的消除自励磁的措施： 采用快速自动调节励磁装置 增大阻尼回路阻尼电阻 空载线路的充电合闸在大容量的系统侧进行，不在孤立电机侧进行 增加投入发电机的数量，破坏产生自励磁条件 在特高压网中，可在线路侧装设并联电抗器，破坏产生自励磁条件;操作过电压及其限制措施;接地短路过电压 接地短路在正常相产生的过电压, 除了靠线路两端MOA限制外，一般没有什么特别办法。因此在特高压的操作过电压研究中，以它作为限制操作过电压的底线，将合闸和分闸过电压限制到与其相当的范围内。 ; 合闸操作过电压 仅使用MOA限制合闸过电压; 使用MOA及同步合闸控制器限制过电压 ; 使用断路器合闸电阻及MOA限制合闸过电压 断路器合闸电阻阻值400欧姆，投入时间10ms 单段线路长度不超过500km，线路中部加设开 关站时，线路长度不超过2×350km条件下，操作 过电压倍数在允许范围之内。 ; 单相重合闸过电压 其值均低于相应合闸操作过电压。 分闸操作过电压 仅使用MOA限制分闸过电压;可控高压并联电抗器对分闸操作过电压影响 ; 使用可控高抗，由于在分闸后高抗从低补偿度到高补偿度有一段响应时延，这使得线路中部的分闸过电压比固定高抗高,从1.68升到1.73p.u.。而线路两端原来就有MOA,过电压提高不多。由于分闸操作过电压最大值出现在分闸后15ms左右,高抗50?100ms调节时间对此没什么影响。但应注意到，在这段时间内无论“工频”还是操作过电压主要靠MOA及低补偿度的高抗限制,可控高抗响应时间长将导致MOA能量增加。因此要注意可控高抗的响应时间，不同可控高抗的响应时间也不同。 ; 故障清除过电压;清除线路单相短路故障的转移过电压;2.线路三相短路故障清除过程的转移过电压;潜供电弧及恢复电压; ;计算分析表明，在我国即将建设的1000kV较长输电线路中，可以采用“并联电抗器中性点经小电抗接地”的方法来限制潜供电弧。 对于较短的线路，无须接入并联电抗器限制工频过电压，显然无法采用“并联电抗器中性点经小电抗接地”的方法来限制潜供电流和恢复电压的幅值。此时使用HSGS熄灭潜供电弧似乎是一种经