电力系统过电压复习重点.doc

. 电磁暂态分析的理论基础 1、电源合闸至单频振荡电路，在电容元件上产生的最大过电压幅值为 ，Ucm=稳态值+振荡幅值=稳态值+（稳态值—初始值）=2*稳态值—初始值 导致波在传播过程产生损耗的因素主要有以下四种：1）导线电阻引起损耗；2）导线对地电导引起的损耗；3）大地电阻的损耗；4）导线发生电晕引起的损耗。 冲击电晕对波过程的影响 对导线耦合系数的影响：发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内充满电荷，相当于扩大了导线的有效半径，因而与其它导线间的耦合系数也增大。 对波阻抗和波速的影响：冲击电晕将使线路波阻抗减小 、波速减小 对波形的影响：冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性，有利于变电所的防雷保护。 4．一般连续式变压器绕组的αl值为5~10。变压器绕组的末端不论接地与否，其初始电压分布均相同，按指数规律分布。 最大电位梯度出现在绕组的首端。冲击电压波作用于变压器绕组初瞬，绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的αl倍。αl越大，电位分布越不均匀，相应绕组的抗冲击能力越差。（危及变压器绕组的首端匝间绝缘 ） 5．变压器绕组中的电磁振荡过程在10μs以内尚未发展起来，在这段时间内变压器绕组的特性主要由其纵向电容和对地电容组成的电容链决定，对首端来说相当于一个等效集中电容Cr，称为变压器的入口电容。 6．最大电位梯度均出现在绕组首端，其值等于αU0，对变压器绕组的纵绝缘（匝间绝缘）有危害。绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与作用在绕组上的冲击电压波形有关。过电压波的波头时间越长（陡度越小），由于电感分流的影响，振荡过程的发展比较和缓，绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降；反之则振荡越激烈。波尾也有影响，在短波作用下，振荡过程尚未充分激发起来时，外加电压已经大为减小，导致绕组各点的对地电压和电位梯度也比较低。 截波作用下绕组内的最大电位梯度将比全波作用时大，会在变压器绕组中产生很大的电位梯度，从而危及变压器绕组的纵绝缘，电力变压器不仅需要进行全波冲击耐压试验，还要通过截波耐压试验。 7．三相变压器绕组，三角形接线方式（Δ） 对于三角形接线的变压器，当冲击电压波沿一相线路（A相）入侵时，同样因为绕组的冲击波阻抗远大于线路波阻抗，所以B、C两端点相当于接地，因此在AB、AC绕组中的波过程与单相绕组末端接地的情况相同。 若发生两相或三相线路进波，则三角形接线的每相绕组两端同时有波侵入，当波传到绕组中部时，相当于波传到开路末端的情况，会产生较高的过电压，在各相绕组的中部出现的最大对地电位将达2U0。 8．变压器绕组内部保护的关键措施是：改善绕组的初始电位分布，使初始电位分布尽可能地接近稳态电位分布。这可有效地降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并削弱振荡，减小振荡过电压的幅值.。 （1）补偿对地电容C0dx的影响；（静电环） （2）增大纵向电容K0/dx （纠结式绕组 ） 变压器和电机绕组内部暂态过程 1 在冲击电压作用下，变压器绕组的初始电压分布对变压器绝缘有何影响？如何改善绕组初始电压分布：初始电压分布要尽量接近稳态电压分布，可有效降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并消弱振荡，减小振荡过电压的幅值。 改善方法：补偿对地电容的影响， 增大纵向电容 2 变压器在冲击电压下产生振荡的原因， 振荡的对地最大电位与哪些因素有关 绕组电容电感之间的能量转换和电压初始分布于最终分布不一致导致振荡。 Umax与绕组末端接地有关 接地，出现在拒绕组首段附近l/3处，1.4U0；不接地，绕组末端，1.9U0。最大Umax作用于变压器绕组的主绝缘。 3 对三相变压器，什么样的进波条件下和在变压器绕组的什么部位会产生最严重的振荡过电压：三相绕组同时进波，在震荡过程中产生的中性点最大电位将为首端电位的两倍 4 电机绕组为什么容量越大，波速和波阻越小，而当额定电压越高时，波阻越大？ 电机容量大，导线的半径将增大，每槽的匝数将减小，使电容C0增大而L0减小，使其波阻抗减小；电压等级升高，电机每槽匝数增多，L0变大，因而波阻抗增大。 雷电参数和防雷措施 9．雷电参数：1）雷暴日Td：在指定地区内一年四季所有发生雷电放电的天数，以Td表示。一天内只要听到一次或一次以上的雷声就算是一个雷电日。根据雷电活动的频繁程度，通常把我国年平均雷电日数超过 90的地区叫做强雷区，把超过40的地区叫做多雷区，把不足15的地区叫做少雷区。2）雷暴小时：在一个小时内，只要听到一次或一次以上雷声就算是一个雷电小时。3）地面落雷密度：云—地放电频度。单位时间，单位面积的地面平均落雷次数。4）.雷电流：雷直击于接地良好的物体时泄入大地的电流。（幅值 陡度 波形 极性） 10．避雷器与电子设备防雷保护器件 基本要求：1. 过电压限制器的