郑州大学：《高电压技术》课程教学课件（讲稿）第九章 内部过电压

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内部过电压 第九章 H i g h v o l t a g e t e c h n o l o g y

第九章内部过电压目录>9.1切断空载线路过电压>9.2空载线路合闸过电压>9.3切除空载变压器过电压>9.4断续电弧接地过电压>9.5有关操作过电压若干总的概念与结论>9.6工频电压升高>9.7谐振过电压

第九章 内部过电压 ➢ 9.1 切断空载线路过电压 ➢ 9.2 空载线路合闸过电压 ➢ 9.3 切除空载变压器过电压 ➢ 9.4 断续电弧接地过电压 ➢ 9.5 有关操作过电压若干总的概念与结论 ➢ 9.6 工频电压升高 ➢ 9.7 谐振过电压 目录

第九章内部过电压内部过电压产生根源在电力系统内部：电磁能量积聚和转换引起空载长线的电容效应工频电压升高不对称短路引起的工频电压升高甩负荷引起的工频电压升高暂时过电压线性谐振过电压谐振过电压件铁磁谐振过电压内部过电压参数谐振过电压切断空载线路过电压空载线路合闸过电压操作过电压切断空载变压器过电压断续电弧接地过电压能量来源于电网本身，过电压幅值大小与电网的工作电压有一定的比例关系，一般用工作电压的倍数来表示。基准值-电网的最大工作相电位幅值

内部过电压产生根源在电力系统内部，电磁能量积聚和转换引起                                              断续电弧接地过电压 切断空载变压器过电压 空载线路合闸过电压 切断空载线路过电压 操作过电压 参数谐振过电压 铁磁谐振过电压 线性谐振过电压 谐振过电压 甩负荷引起的工频电压升高 不对称短路引起的工频电压升高 空载长线的电容效应 工频电压升高 暂时过电压 内部过电压 能量来源于电网本身，过电压幅值大小与电网的工作电压有一定的比例关 系，一般用工作电压的倍数来表示。 基准值-电网的最大工作相电位幅值 第九章 内部过电压

第一节切断空载线路过电压1.发展过程1.发展过程号1(a)(b)切除空载线路情况下的等值电路（a）等值电路：（b）简化后的等值计算电路e（t）一电源电势；Ls=L+纟;uAB一触头AB间的恢复电压

1.发展过程 1.发展过程 第一节 切断空载线路过电压 切除空载线路情况下的等值电路 （a）等值电路；（b）简化后的等值计算电路 e（t）—电源电势；Ls=L+𝐿𝑇 2 ;uAB—触头AB间的恢复电压

第一节切断空载线路过电压1.发展过程空载线路，容性充电电流超前32电压90°，任意瞬间分闸时电流在过零处熄灭，此时电压为To幅值。0容性线路熄弧后，线路保持电压幅值，半个周期后系统电压i0)0.0110.011到另一半波幅值，则可能在2U10)下重燃，则有一个2U的电压波t5和相应电流波向未端传播，线路未端开路，电压波全反射造-5E成3U端部电压，电流全反射后变为0，依次类推可有5u、7u。切断空载线路过电压的发展过程t1-第一次断弧；t2-第一次重燃；t3-第二次随着断路器性能增强一般不高断弧；t4-第二次重燃；t5-第三次断弧于3U

1.发展过程 第一节 切断空载线路过电压 空载线路，容性充电电流超前 电压90°，任意瞬间分闸时电 流在过零处熄灭，此时电压为 幅值。 容性线路熄弧后，线路保持电 压幅值，半个周期后系统电压 到另一半波幅值，则可能在2U 下重燃，则有一个2U的电压波 和相应电流波向末端传播，线 路末端开路，电压波全反射造 成3U端部电压，电流全反射后 变为0，依次类推可有5u、7u。 随着断路器性能增强一般不高 于3U。 切断空载线路过电压的发展过程 t1-第一次断弧；t2-第一次重燃；t3-第二次 断弧；t4-第二次重燃；t5-第三次断弧

第一节切断空载线路过电压2.影响因素2.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一般估计比中性点有效接地电网中的切空线过电压高20%左右。(2)1断路器性能（避免断路器重燃）(3）母线上的出线数（多出线时过电压较小2U./n）（4）在断路器外侧是否接有电磁式电压互感器等设备（电荷释放回路）断路器中电弧重燃是产生切空载线路过电压的根本原因

2.影响因素 第一节 切断空载线路过电压 2.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一般估计比中性点有效接 地电网中的切空线过电压高20%左右。 （2）断路器性能（避免断路器重燃） （3）母线上的出线数（多出线时过电压较小2U0 /n） （4）在断路器外侧是否接有电磁式电压互感器等设备（电 荷释放回路） 断路器中电弧重燃是产生切空载线路过电压的根本原因

第一节切断空载线路过电压3.降压措施3.降压措施（1）采用不重燃断路器（2）利用避雷器保护安装在线路首端或末端安装ZnO、磁吹避雷器(3)加装并联分闸电阻操作顺序：先打开主触头K1，使并联电阻R串联接入电路，然后经1.5~2个周期后再将辅助触头K2打开，完成整个分闸操作。串联后过电压不超过2.28U分闸电阻R的作用：KyR=1000~30000。2用带并联电阻开关以限制切除空载线路时的过电压

3.降压措施 第一节 切断空载线路过电压 3.降压措施 （1）采用不重燃断路器 （2）利用避雷器保护 安装在线路首端或末端安装ZnO、磁吹避雷器 （3）加装并联分闸电阻 操作顺序： 先打开主触头K1，使并联电阻R串联接入电路，然后经1.5~2个周期后 再将辅助触头K2打开，完成整个分闸操作。 串联后过电压不超过2.28U 分闸电阻R的作用： R=1000~3000Ω。 用带并联电阻开关以限制切除空载线路时的过电压

第二节空载线路合闸过电压1.发展过程1.发展过程(1）计划性合闸)U最大=2U/线路初始电压为零，电源电压幅值合空载线路的等值计算电路处合闸，电压波U全反射后电压增大至2U国H(2)目自动重合闸r7U最大=3U自动重合闸示意图线路已有一定的初始电压，即U=2UU最大=U稳态 +(U稳态－U初始）稳态初始

1.发展过程 第二节 空载线路合闸过电压 1.发展过程 （1）计划性合闸 线路初始电压为零,电源电压幅值 处合闸，电压波U全反射后电压增 大至2U （2）自动重合闸 线路已有一定的初始电压，即 U最大 = 2U U最大 = 3U U最大 = U稳态 +（U稳态 − U初始）= 2U稳态 − U初始 自动重合闸示意图 合空载线路的等值计算电路

第二节空载线路合闸过电压1.发展过程计及电阻及能量损耗，振荡分量逐渐衰减最大伦稳态值E初值一起(a)(b)电弧重燃时的等值电路及振荡波形(a）等值电路；（b）振荡波形

1.发展过程 第二节 空载线路合闸过电压 计及电阻及能量损耗，振荡分量逐渐衰减 电弧重燃时的等值电路及振荡波形 （a）等值电路；（b）振荡波形

第二节空载线路合闸过电压2.影响因素(1）合闸相位电压幅值时最严重（2）线路损耗（3）线路残余电压的变化3.限制措施(1)装设并联合闸电阻操作顺序：先K2后K1合闸电阻的作用：R=400~10000。(2）同电位合闸选相断路器（3）利用避雷器保护可将过电压限制在1.5-1.6U

第二节 空载线路合闸过电压 2.影响因素 （1）合闸相位 电压幅值时最严重 （2）线路损耗 （3）线路残余电压的变化 3.限制措施 （1）装设并联合闸电阻 操作顺序：先K2后K1 合闸电阻的作用： R=400~1000Ω。 （2）同电位合闸 选相断路器 （3）利用避雷器保护可将过电压限制在1.5-1.6U