第九章内部过电压说课.pptVIP

当输电线路在传输较大容量时，断路器因某种原因而突然跳闸甩掉负荷时，会在原动机与发电机内引起一系列机电暂态过程，它是造成工频电压升高的又一原因。 三、甩负荷引起的工频电压升高 在一般情况下，220kV及以下的电网中不需要采取特殊措施来限制工频电压升高 在330～500kV超高压电网中，应采用并联电抗器或静止补偿装置等措施，将工频电压升高限制到1.3～1.4倍相电压以下 在考虑线路的工频电压升高时，如果同时计及空载线路的电容效应、单相接地及突然甩负荷等三种情况，那么工频电压升高可达到相当大的数值。 实际运行经验表明： 小 结 工频电压升高的倍数虽然不大，一般不会对电力系统的绝缘直接造成危害，但是它在绝缘裕度较小的超高压输电系统中仍受到很大的注意。 电力系统中常见的几种工频电压升高为：1）空载长线电容效应引起的工频电压升高 2）不对称短路引起的工频电压升高 3）甩负荷引起的工频电压升高。 第六节 谐振过电压 谐振过电压的类型 铁磁谐振过电压 电力系统中存在着大量储能元件，即储存静电能量的电容元件和储存磁能的电感元件。当系统中出现扰动时，这些电感、电容元件就有可能形成各种不同的振荡回路，引起谐振过电压。 一、谐振过电压的类型 通常认为，系统中的电阻元件和电容元件均为线性元件，而电感元件则可分为三类：一类是线性的，第二类是非线性的，还有一类是电感值呈周期性变化的电感元件。与之相对应，可能发生三种不同形式的谐振现象： (一)线性谐振过电压 (二)参数谐振过电压 系统中某些元件的电感会发生周期性变化。 进行自激的校核，避开谐振点。 电路中的电感L与电容C、电阻R一样，都是线性参数。限制 这种过电流和过电压的方法是使回路脱离谐振状态或增加回路 的损耗。在电力系统设计和运行时，应设法避开谐振条什以消 除这种线性谐振过电压。 当电感元件带有铁心时。一般都会出现饱和现象，这时电 感不再是常数．而是随着电流或磁通的变化而改变，在满足一 定条件时，就会产生铁磁谐振现象，它具有—系列不同于其他 谐振过电压特点。 (三)铁磁谐振 二、铁磁谐振过电压 为了探讨这种过电压最基本的物理过程，可利用图9-17中最简单的L－C串连谐振电路。不过这时的L是一只带铁心的非线性电感，电感值是一个变数，因而回路也就没有固定的自振频率，同一回路中，既可能产生振荡频率等于电源频率的基频谐振，也可以产生高次谐波和分次谐波谐振，具有各种谐波谐振的可能性是铁磁谐振的一个重要特点。 在图9-18中分别画出了电感上的电压UL及电容上的电压UC 与电流 的关系。由于电容是线性的，所以 是一条直 线 ；随着电流的增大，铁心出现饱和现象，电感 L不断减小，设两条伏安特性相交于P点。 基波的铁磁谐振的特点： 产生串联铁磁谐振的必要条件是：电感和电容的伏安特性必须相交，铁磁谐振可在较大范围内产生； 对铁磁谐振电路，在同一电源电势作用下，回路可能有不只一种稳定工作状态； 铁磁元件的非线性是产生铁磁谐振的根本原因，但其饱和特性本身又限制了过电压的幅值。此外，回路中的损耗会使过电压降低，当回路电阻值大到一定数值时，就不会出现强烈的的谐振现象。 限制和消除铁磁谐振过电压的有效的措施为： （1）改善电磁式电压互感器的激磁特性，或改用电容式电压互感器。 （2）在电压互感器开口三角绕组中接入阻尼电阻，或在电压互感器一次绕组的中性点对地接入电阻。 （3）在有些情况下，可在10kV及以下的母线上装设一组三相对地电容器，或用电缆段代替架空线段，以增大对地电容，从参数搭配上避开谐振。 （4）在特殊情况下，可将系统中性点临时经电阻接地或直接接地，或投入消弧线圈，也可以按事先规定投入某些线路或设备以改变电路参数，消除谐振过电压。 小 结 谐振过电压可分为如下三种形式：线性谐振过电压、参数谐振过电压和铁磁谐振。 具有各种谐波谐振的可能性是铁磁谐振的一个重要特点。 电力系统中的铁磁谐振过电压常发生在非全相运行状态中。 有关操作过电压若干总的概念与结论 通过前面对4种常见的典型操作过电压及其防护措施的分析与介绍，我们可得到下面一些有关操作过电压的总的概念与结论。 1、电力系统中各种操作过电压的产生原因和发展过程各 异、影响因素很多，但其根源均为电力系统内部储存的 电磁能量发生交换和振荡。其幅值和波形与电网结构及 参数、中性点接地方式、断路器性能、运行接线及操作 方式、限压保护装置的性能等多种因素有关。 2、操作过电压具有多种多样的波形和持续时间，较长的持续时间对应于线路较长的情况。 两种典型的波形： 在工频电压分量上叠加 一高频衰减性振荡波。