10电力系统内部过电压PPT.pptx

高电压技术;第9章重点;由于开关操作、故障或其他原因，使电力系统参数发生变化，引起内部电磁能量的振荡转化或传递所造成的电压升高——电力系统的内部过电压。 能量来自电网本身，大小与电网工作电压有一定关系。 用工作电压的倍数（过电压倍数 p.u.）来表示。;内部过电压;5;10.1.1 空载长线的电容效应;10.1.1 空载长线的电容效应;10.1.1 空载长线的电容效应;（3）工频电压升高受电源容量的影响;例：某500kV线路，长250km，电源电抗XS=263.2?，线路参数;10.1.1 空载长线的电容效应;14;10.1.2 不对称短路引起的工频电压升高;;;10.1.2 不对称短路引起的工频电压升高;工频电压升高---- 决定避雷器额定电压的依据;20;引起工频电压升高的原因： （1）发电机电势不能突变。 发电机的电势高于母线电压。 （2）空载长线的电容效应。 （3）调速器和制动设备的惰性。 在短时间内（一般持续数秒钟）电压和频率均上升，工频电压升高就更严重。 ;22;10.2 谐振过电压;发生谐振的那个谐波的振幅会急剧上升，且持续时间长，甚至稳定存在，属于暂时过电压。 有功负荷能阻尼振荡和限制谐振过电压。但对于零序回路的谐振，正序的有功负荷不起作用。 谐振过电压可在各种电压等级的电力系统中产生，尤其是在35kV及以下系统中，因谐振造成的事故较多 。;25;10.2.1 谐振过电压的类型;27;10.2.1 铁磁谐振过电压;;自激现象：电源电压很高时，△U 与E的交点只有1个，只有一个稳定的谐振点，不需要激发，回路就处于谐振状态。;（1）必要条件： 电感不是常数，存各种谐波谐振的可能性。 （2）回路可能有非谐振状态和谐振状态。电路稳定状态取决于外界冲击引起的过渡过程。 （3）非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件饱和效应本身也限制了过电压的幅值。回路损耗抑制了谐振过电压。电力系统中的铁磁谐振过电压往往发生在变压器处在空载或轻载的时候 。;32;A相电源侧导线对地电容及相间电容分别为： A相负载侧;;;对 策： （1）保证断路器三相同时动作，不采用熔断器设备； （2）在中性点直接接地的电力系统中，操作中性点不接地的负载变压器时，应将变压器的中性点临时接地。;例：35kV电压互感器爆炸分析;;39; 产生于中性点不接地系统（66kV及以下） 单相接地，发生接地电弧，产生容性电流 在1000km以内的10kV线路中不超过30A、在100km以内35kV线路中不超过10A 电弧不稳定，形成间歇性电弧（工频电流过零，高频振荡电流过零） 电磁暂态振荡过程;41;;;;;46;电弧熄灭与重燃时的相位。直接影响过电压发展过程和大小。 系统的相关参数。考虑线间电容时，电荷存在重新分配的过程，健全相电压起始值增大，更接近稳态值，过电压将下降。由于线路电阻和电弧损耗，过电压幅值也会降低。 ;48;;;;工程实际：脱谐度不大于10%的过补偿运行方式。 随电网发展逐渐成欠补偿，不至于像欠补偿那样导致脱谐度过大，失去消弧作用。 若采用欠补偿，在运行中部分线路可能退出运行时，可能形成全补偿，产生较高的中性点电压偏移，可能引起零序网络中的铁磁谐振过电压。;优点：迅速消弧，接地电弧一般不重燃，单相电弧接地过电压不超过2.5 p. u. 。 问题：消弧线圈的阻抗较大，因而对其他形式的操作过电压不起作用。在高压系统中，有功泄漏电流分量较大，补偿作用被削弱，限制了在较高电压等级的电力系统中使用。 运行关键：调谐值的整定（自动跟踪补偿）;54;分闸过程中触头间电弧重燃现象引起。 与断路器性能相关。超高压系统中这类过电压已得到有效控制。 220kV及以下系统仍有一些老的断路器在运行。曾是220kV及以下电力系统操作冲击绝缘水平的主要依据。;56;;电源电压：+10kV ；电感：10uH电容：1uF；电容器初始电压：-10kV;;60;（1）电弧发生与熄灭的随机性 提前重燃，过电压下降。 第二次过零后熄弧，线路残留电压低，过电压下降。 （2）母线出线数 未分闸线路电容对电荷的中和作用，过电压下降。 （3）线路负载及电磁式电压互感器 残余电荷释放，降低过电压（最高降30%）。 （4）中性点接地方式 中性点直接接地，各相独立，实测不大于3倍。 中性点非有效接地，开关分闸不同期，使中性点偏移，过电压可能增大，较中性点直接接地约高20%。;62;提高断路器介质恢复强度和灭弧能力，采用不重燃的断路器。 ;64;在超高压、特高压系统中，是决定电网绝缘水平的重要因素 ;66;一、正常合闸过电压;;69;（1）合闸相位 合闸不发生在电源电势幅值时，则合闸过电压较低。