高压电技术：内部过电压概论.ppt

第三节谐振过电压概述线性谐振谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感、变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈，其铁芯中有气隙）和系统中的电容元件所组成。在正弦电源作用下，系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振线性谐振消弧线圈补偿电网：消弧线圈与导线对地电容串联谐振，或接近谐振，中性点出现危险的过电压线路末端接并联电抗器首端断路器非全相操作超高压电网：断开相（A相）有工频电容传递过电压（相间电容的耦合作用）CBA、CCA与LA构成串联谐振回路，参数配合不当时在断开相出现较高的工频谐振过电压第三节谐振过电压概述非线性谐振（铁磁谐振）谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。因为铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振非线性谐振（铁磁谐振）断线引起的铁磁谐振过电压断线后非全相运行，可能组成多种串联谐振回路，回路中的电感可以是电网中空载或轻载运行的负载变压器的励磁电感以及消弧线圈的电感，回路中的电容可以是导线对地和相间的部分电容，电感线圈对地杂散电容非线性谐振（铁磁谐振）电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压电网出现某些扰动，如电压互感器的突然合闸、瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线电压、故障相接地消失时可能有电压的突然上升，在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电感饱和，且饱和程度不同，电网三相对地阻抗明显不同，此时与设备电容或对地电容构成谐振回路，可能激发起各种谐波谐振非线性谐振（铁磁谐振）传递过电压当系统中发生不对称接地故障或断路器不同期操作时，可能出现明显的零序工频电压，通过静电和电磁耦合在相邻输电线路之间或变压器绕组之间产生工频传递现象若与接在电源中性点的消弧线圈或电压互感器等铁磁元件组成谐振回路，还可能产生线性谐振或铁磁谐振传递过电压内部过电压概论内部过电压的分类工频过电压概述谐振过电压概述操作过电压概述第一节内部过电压的分类内部过电压的定义电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或其它原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量转化或传递所造成的电压升高通过电容的静电耦合和互感的电磁耦合，在相邻送电线路之间或变压器绕组之间导线的折断非线性电感（磁饱和现象）满足谐振的条件第一节内部过电压的分类内部过电压的特点过电压的能量来源于系统本身，其幅值与系统标称电压成正比，用Kn表征过电压的高低影响因数有系统结构、中性点运行方式、元件的性能参数、故障性质及操作过程等系统参数变化的原因是多种多样的，因此内部过电压的幅值、振荡频率、持续时间不相同第一节内部过电压的分类内部过电压的分类操作过电压因操作或故障引起的暂态电压升高暂时过电压暂态电压后出现的持续时间较长的工频电压升高或谐振现象，过电压具有稳态性质工频过电压在正常或故障时出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，或称工频电压升高谐振过电压由于操作或故障使系统电感元件与电容元件参数匹配时，发生谐振，产生过电压内部过电压500kV、336km空载线路合闸过电压

倍数K随时间的变化曲线合闸后0.1秒内的电压升高：是高幅值、强阻尼、高频率的操作过电压0.1秒至1秒内的电压升高：是由于发电机的调压装置的惰性和线路的电容效应，称为暂时工频电压升高大于1秒后，发电机自动电压调整器发生作用，电压下降，2、3秒后，系统进入稳定状态，这时主要是长线路电容效应引起的稳态工频电压升高内部过电压概论内部过电压的分类工频过电压概述谐振过电压概述操作过电压概述第二节工频过电压概述工频过电压的定义在正常或故障时出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，或称工频电压升高工频过电压的分类空载长线路的电容效应不对称接地故障负荷突变工频过电压的分类空载长线路的电容效应当首端的输入阻抗为容性，计及电源内阻抗的影响(感性)时，不仅使线路末端电压高于首端，而且使线路首、末端电压高于电源电动势以单相接地故障最为常见，且引起的工频电压升高也最严重不对称接地故障负荷突变断路器跳闸前输送负荷的大小、空载长线路的电容效应、发电机励磁系统及电压调整器的特性、原动机调速器及制动设备的惰性第二节工频过电压概述讨论工频过电压的意义母线侧1.3p.u.线路侧1.4p.u.直接影响操作过电压的幅值持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安全运行（油纸绝缘局放、绝缘子污闪、电晕等）在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水