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高电压技术-电力系统内部过电压
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目录
01
内部过电压的定义
02
内部过电压的类型
03
内部过电压的产生原因
04
内部过电压的影响
05
预防和控制内部过电压
内部过电压的定义
PART01
过电压概念
过电压的分类
过电压分为内部过电压和外部过电压，内部过电压由系统内部故障引起，如操作过电压。
过电压的影响
过电压可能导致电力设备绝缘损坏，甚至引发系统故障，对电力系统安全运行构成威胁。
内部过电压特点
内部过电压可能由开关操作、雷击、系统故障等多种因素引起，具有不确定性。
产生原因的多样性
内部过电压通常持续时间较短，可能只有几毫秒到几秒，但其影响可能很大。
持续时间的短暂性
内部过电压的波形可能包含多种频率成分，波形复杂，难以用单一的数学模型描述。
波形的复杂性
内部过电压的类型
PART02
操作过电压
在电力系统中，开关设备操作时会产生瞬态过电压，如断路器操作过电压。
开关操作过电压
01
当输电线路发生故障后重合闸时，可能会产生较高的操作过电压，影响系统稳定。
线路重合闸过电压
02
变压器的投切操作可能会引起操作过电压，对变压器绝缘造成威胁。
变压器操作过电压
03
电容器组的投切操作容易产生振荡过电压，需要采取措施进行抑制。
电容器组操作过电压
04
暂态过电压
操作过电压通常发生在电力系统操作时，如断路器操作，可导致电压瞬间升高。
操作过电压
电力系统内部发生短路或其他故障时，会产生故障过电压，影响系统稳定运行。
故障过电压
雷击电力线路或设备时，会产生暂态过电压，对电力系统安全构成威胁。
雷击过电压
01
02
03
系统谐振过电压
铁磁谐振是由变压器铁芯非线性磁化特性引起的，可能导致电力系统中出现高幅值的过电压。
铁磁谐振过电压
01、
电容式电压互感器在特定条件下可能与系统电感形成串联谐振，产生谐振过电压，影响系统稳定。
电容式电压互感器谐振
02、
雷电冲击过电压
直击雷过电压
直击雷直接击中电力系统，产生极高电压，可能导致绝缘击穿和设备损坏。
感应雷过电压
雷电绕击过电压
雷电绕过避雷针直接击中电力线路，产生过电压，对输电线路构成威胁。
雷电放电产生的电磁场变化在电力线路上感应出高电压，可能引起绝缘击穿。
雷电反击过电压
雷电击中地面或附近物体，地电位升高，反击至电力系统，造成过电压。
内部过电压的产生原因
PART03
设备操作因素
变压器分接头调整时，若操作不当，可能会产生暂态过电压，影响电力系统稳定。
变压器分接头调整
断路器操作不当可引起系统内部过电压，如操作速度过快或不协调导致电压尖峰。
断路器操作
系统故障因素
电力系统中绝缘材料老化会导致局部放电，进而引发内部过电压。
绝缘老化
01
电力设备的操作人员失误，如错误合闸或断闸，可能引起系统内部过电压。
操作失误
02
电力系统中的设备缺陷，如变压器内部绕组短路，是内部过电压的常见原因。
设备缺陷
03
自然环境因素
雷击过电压
雷电直接击中电力设备或线路，产生高电压冲击，导致内部过电压。
静电放电
在干燥环境中，绝缘体表面积累的静电荷可能突然放电，引起过电压。
大气过电压
由于大气条件变化，如温度、湿度等，可能引起电力系统内部的过电压现象。
地磁暴影响
地磁暴活动增强时，地球磁场变化可导致电力系统内部产生过电压。
设备老化因素
长期运行后，设备的机械强度降低，可能因震动或冲击导致内部过电压。
机械强度下降
设备老化导致接触点氧化或磨损，可能产生电弧，引发过电压。
接触不良
随着使用年限增长，绝缘材料性能下降，容易引起内部过电压。
绝缘材料退化
内部过电压的影响
PART04
对设备的影响
内部过电压可加速绝缘材料老化，降低设备寿命，如变压器绝缘层可能因此损坏。
绝缘材料老化
过电压可能导致电力系统中敏感设备损坏，例如变频器和控制电路板可能因电压突增而失效。
设备损坏风险增加
对系统稳定性的影响
内部过电压可能导致电力系统中设备绝缘性能下降，增加故障风险。
设备绝缘损害
过电压可能引起继电保护装置误动作，导致不必要的系统断电或设备损坏。
继电保护误动作
内部过电压可引起电力系统振荡，影响电网的稳定运行和供电质量。
电力系统振荡
高电压冲击可能导致自动化控制系统失灵，影响整个电力系统的协调和控制。
自动化控制失效
对供电可靠性的影响
设备绝缘老化
内部过电压可加速电力设备绝缘老化，降低其使用寿命，影响供电稳定性。
继电保护误动作
过电压可能导致继电保护装置误动作，引起不必要的停电，降低供电可靠性。
自动化系统故障
内部过电压可能干扰电力系统的自动化控制，导致监控和保护系统故障，影响供电连续性。
预防和控制内部过电压
PART05
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