2011第11章电力系统内部过电压11-3.ppt

电力系统防雷保护 第11章小结 操作过电压 切空变 合空线 切空线 电弧接地 谐振过电压 线性谐振过电压 铁磁谐振（非线性谐振） 电压互感器饱和过电压（PT谐振） 断线过电压 四． 电弧接地过电压 在中性点不接地的电网中，当单相接地电弧出现熄弧与重燃交替进行的现象时，由于系统中电感、电容间多次电磁振荡会产生电弧接地过电压。电弧的熄灭与重燃时间是决定最大过电压的重要因素。这种过电压的幅值并不太高，但其持续时间较长，而且遍及全网，对网内装设的绝缘较差的老设备、线路上存在的绝缘弱点，尤其是由发电机电压直配的电网中绝缘强度很低的旋转电机等，存在较大的威胁，在一定程度上会影响电网的安全运行。 11.3 谐振过电压 谐振有三种不同类型，即：线性谐振、铁磁谐振和参数谐振。 一． 线性谐振过电压 线性谐振是在线性电感和电容组成的回路中，当 时，即回路的总阻抗为零或外加电源的频率和电路的固有自振频率相等（ ）时产生的电压谐振现象。电阻R对线性谐振过电压的发展起到阻尼作用。 二． 铁磁谐振过电压 铁磁谐振是线性电容和铁芯电感组成的回路在 的条件下，受到某种“激发”因素时产生的电压谐振现象。其过电压幅值受铁芯饱和程度的限制，一般不会很高。断线和电压互感器饱和均可引发铁磁谐振过电压。 三． 参数谐振过电压 在电压和电容组成的振荡回路中，由于电感周期性地改变会产生参数谐振现象，回路中的电阻R能起到抑制参数谐振的作用。 四． 断线谐振过电压 * 四.断线谐振过电压 11.4 电压互感器饱和过电压 2.谐波谐振过电压 一.中性点不接地系统中的电压互感器饱和过电压 1. 工频过电压 3. 危害性 四.断线谐振过电压 断线是泛指： ①断线 ②开关不同期操作 1.过电压的形成和分析 谐振参数： 线路电容(相间，对地) 空载（轻载）变压器的励磁电感 消弧线圈电感 分析方法： 根据具体情况用等效发电机原理把三相电路化为等值单相回路来分析 简化 1）电源侧 2）负载侧 被短接 去掉 确定打开点： 1）求等值电源电势 即D，F间电压值 以 为负荷、其余部分作电源 2）求等值电源内阻抗 第一次简化单相等值回路 第二次简化单相等值回路 a b 第二次简化单相等值回路 铁磁谐振条件: 即: 愈大，愈易满足谐振条件 即负载端断线，负载侧接地最易谐振 铁磁谐振条件: 产生谐振的线路长度 例：线路额定电压 励磁电流百分数 受电变压器容量 导线单位长度对地电容 求产生谐振的线路长度 解： 即 时，可能产生断线谐振 2.危害性 1) 危及保护分级绝缘变压器中性点的避雷器 2) 传递过电压,危及低压侧设备绝缘 3) 可能使低压侧翻相——小型电动机反转 3. 限制措施 1）预防和避免发生断线：加强巡视、检修，预防短线的发生 2）断路器的维修质量： 不同期度三相不大于10ms 少用熔断器（35KV及以下用） 3）不要将空载变压器长期挂在线路上 4）若断路器操作后有异常现象，可立即 复原并进行检查 11.4 电压互感器饱和过电压 一.中性点不接地系统中的电压互感器饱和过电压 性质： 零序性质 1. 工频过电压 中性点位移电压 未饱和时: 饱和时: 呈感性 呈容性 其值为： 其值为： 设:B,C相饱和 A相未饱和 设 ∴不能平衡 设 两相高 (饱和相) 一相低 (未饱和相) 虚幻接地现象 2.谐波谐振过电压 谐波源: 非线性元件 谐振条件: 特点 1) 三相对地电压同时升高 高频： 电压较高，指示稳定 分频： 指针摆动 2) 可自保持，也可持续一段时 间后自行消失 3. 危害性 35KV电网 3.5Up 66KV电网 4.74Up 分频谐振时危害性最大 过电流使电压互感器冒油、烧损甚至爆炸。 4.限制措施 1)躲开谐振参数 实验得: 时， 可不谐振 当空母线带PT合闸时出现过电压,可适当增加空线(如事先规定好的某些线路和设备) 减少系统中接地的PT台数(XC上升)—建议用户PT不接地 选用励磁特性好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器 对地加电容 2) 在零序回路中加阻尼电阻 在PT高压侧中性点对地加R 在开口三角处加电阻R 问题： 中性点不接地的电网中的有功负载和相间电容对电磁式电压互感器谐振起什么作用？为什么？ 3) 避免产生中性点位移 禁止只使用一相或二相电压互感器接在相间与地线之间 110kV,220kV中性点接地系统中的电压互感器饱和过电压 二. 均压电容 隔离开关 断路器断口 电压互感器 均压电容 互感器励磁电感