第九章 内部过电压.pptx

第一节切断空载线路过电压

第二节空载线路合闸过电压

第三节切除空载变压器过电压

第四节断续电弧接地过电压

第五节有关操作过电压若干总的概念与结论

第六节工频电压升高

第七节谐振过电压;在电力系统中，由于断路器操作、故障或其他原因，使系统参数发生变化，引起系统内部电磁能量的振荡转化或传递从而造成的电压升高，称为电力系统的内部过电压。

内部过电压产生的根源在电力系统内部，其大小由系统参数决定。;;在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型：

6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压

110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压

330～500kV：合空载线路过电压;第一节切断空载线路过电压;-Uφ;工频电弧电流过零时熄弧;影响因素:

（1）中性点接地方式：中性点非有效接地电网的中性点电位有可能发生位移，所以某一相的过电压可能特别高20%左右；

（2）断路器的性能：重燃次数对这种过电压的最大值有决定性的影响；

（3）母线上的出线数：当母线上同时接有几条出线，而只切除其中一条时，这种过电压将较小；

（4）在断路器外侧是否接有电磁式电压互感器等设备：它们的存在将使线路上的剩余电荷有了附加的泄放路径,因而能降低这种过电压。;;第二节空载线路合闸过电压;一、发展过程;;13;14;

;如果是自动重合闸，那么条件将更为不利，主要原因在于这时线路上有一定残余电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加剧烈。

如果采用的是单相自动重合闸，只切除故障相，而健全相不与电源电压相脱离，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，就不会出上述高幅值重合闸过电压。

由上述可知：在合闸过电压中，以三相重合闸的情况最为严重，其过电压理论值可达3Uφ;二、影响因素和限制措施;18;;在CT、LT构成的振荡回路中发生电磁振荡，在某一瞬间，全部电磁能量均变为电场能量，这时电容CT上出现最大电压Umax;二、影响因素与限制措施;22;第四节断续电弧接地过电压;物理过程：

设u1、u2、u3为三相导线对地电压;A相的电压幅值=1(t=0)

B、C相初始电压为-0.5;

稳态电压为-1.5

t=t1时u2=u3=1.5,u1=0Ijd=0电弧熄灭

t=t2时u2=u3=0.5,u1=0振荡（电弧重燃）

新的稳态值：u2=u3=1.5,u1=0

u振m=-3.5;二、防护措施;第五节有关操作过电压若干总的概念与结论;在断路器内安装并联电阻是降低多种操作过电压的有效措施；

该操作过电压对并联电阻有不同的要求。采取折中方案：

在220kV以下电网中，通常更多地倾向于采用以限制切空线过电压为主的中值电阻；

在550kV电网中，倾向于以限制合空线过电压为主的低值电阻。;操作过电压的幅值受到许多因素的影响，因而具有显著的统计性质。

能同时保护操作过电压和雷电过电压的磁吹避雷器、特别是现代金属氧化物避雷器的问世，为操作过电压的限制与防护提供了新的可能性。;第六节工频电压升高;一、空载长线电容效应引起的工频电压升高;;二、不对称短路引起的工频电压升高;单相接地时，采用对称分量法和复合序网进行分析。

当A相接地时，可求得B、C两健全相上的电压为：;

;35;按电网中性点接地方式分别分析健全相电压升高的程度：

中性点不接地(绝缘)的电网，X0取决于线路的容抗，故为负值。单相接地时健全相上的工频电压升高约定为额定(线)电压Un的1.1倍，避雷器的灭弧电压按110%Un选择，可称为“110%避雷器”。

中性点经消弧线圈接地的35～60kV电网，在过补偿状态下运行时，X0为很大的正值，单相接地时健全相上电压接近等于额定电压Un，故采用“100%避雷器”。;中性点有效接地的110～220kV电网，X0为不大的正值，其中X0/X1