低压电力系统浪涌抑制技术.doc

电力系统过电压及抑制技术 概述 过电压的影响及危害（补充培训教材） 电力系统内部外电压 电力系统外部过电压 过电压抑制制技术介绍 5．1典型过电压波形 5．2直击雷保护 5．3浪涌保护器介绍 5.3.1浪涌保护器原理介绍 5.3.2元件介绍 5.3.3浪涌保护器主要技术参数 5.3.4三级布控技术介绍 5.3.5国内外防雷标准 六、过电压抵制技术发展方向及的经济效益分析 一、概述 电力系统过电压是指超过正常运行电压并可使电力系统绝缘，或保护设备损坏的电压升高，据统计，在电力系统各种事故中，由于过电压引起的绝缘事故占主导地位。 过电压可以分为内部过电压及外部过电压两大类。 内部过电压是由于电力系统正常操作事故切换，发生故障或负荷骤变时引起的过电压，可分为操作过电压、工频过电压、电弧接地过电压、谐振过电压等。 内部过电压的能量来自于电力系统本身，经验证明，内部过电压一般不超过系统正常运行时额定电压的3-4倍，对电力线路和电气设备绝缘的威胁不是很大。 雷电过电压亦称 过电压或大气过电压，是由于系统中的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。 雷电冲击波的电压幅值可高达上亿伏，其电流幅值可高达几十万安培，对电力系统的危害远远超过内部过电压，其可能毁坏电气设备和线路的绝缘，烧毁线路，引发事故，造成大面积停电等危害，必须采取有效措施加以防护。 二、过电压的影响及危害 1、造成电能质量下降、破坏电压波形、造成电能污染。 2、破坏绝缘、加速设备老化、降低电压设备使用寿命。 3、引起各类事故，如火灾、大面积停电、破坏供电线路、造成设备损坏及人身伤亡。 4、对敏感设备的干扰，如对通讯系统的干扰、精密电子设备的干扰，或造成自动装置失灵、误操作等，电度表计量误差。 5、造成损耗加大，带铁芯设备的温度升高。 内部过电压危害： 概括性地说，浪涌会使用户的用电成本增加；同时，浪涌会破坏设备的安全运行。我们先说浪涌与用电成本的关系。大量的科学研究已经证明，浪涌使一个用电系统的电耗增加的方式有三种： 1、系统效率下降： 通用电气公司的《TECHNICAL DATA》（《技术通讯》）杂志上发 表的多篇研究报告证实，瞬流将使一个用电系统的用电效率严重下降。瞬流对所有的开关装置、接触 元件、线包绕组、半导体元件等，都有冲击作用，使电机、灯光及系统中所有的用电装置的用电效率下降。研究发现，由于经年累月的冲击，瞬流会在开关装置及其它接触性器件上造成氧化性碳膜层。在电机接触器上，每1欧姆阻抗的氧化性碳膜层的生成和存在，可使电机的效率损失13%。 瞬流导致系统用电效率下降的另一个例子来自下面这样一个研究结果：在一条120V 的电路中，电流为15A/小时，瞬流发生的频次为40000个/小时，瞬流持续的时间为100微秒。 研究人员发现，在这样一个简单的电路中，瞬流导致了8.05%的线路电耗增加。 2、电机温度升高：电机的温升还由于瞬流使电感性负载电流损失增加和铜损提高而造成。实验表明，一个800周的振荡型瞬流会使铁芯材料的能耗由 0.04W/lb提高到3W/lb，能耗增加的幅度为67%。 常识也告诉我们，由于瞬流高压的冲击，多余的电能转换成热能，因而使电机的 运行温度上升。电机温度每上升一度，大约增加4%的电耗。 3、避免用电量的过度误计量：美国工程学会会刊IEE第59卷第460-464页上发表的Keener与 Nelm先生的一份研究报告，证明瞬流会严重地影响电能表的计量。其结果会导致电能表对一个系统总的应用电量的过度计量。 瞬流能使电表走快，也被其它一些学者的研究结果所证实。如Hershfiled博士在《规范工程杂志》发表的一篇论文，就曾详细说明瞬流如何使监测电气负载的感性电能表对系统的总电量产生过度计量。ECO Saver的应用将从两个方面切断瞬间变对电能表的影响：一是堵截外部的来路；二是切断内部的回路。ECO Saver可使电能表的计量恢复正常,用多少电，电表就正常计量多少。通过前面的叙述，我们已经了解瞬流的危害是不仅会使一个系统的电耗增加，用户多付电费；而且会严重影响到设备的安全。统计发现，50%-70%的电视返修及保修索赔，皆起因于瞬流的影响。通用电气公司持续7年时间的一系列研究还发现，当电机线包绕组的耐压从2000V提高到6000V以上的耐压水平时，电机被烧的机会降低80%。该项研究不但证明了瞬流对电机安全性的影响，还说明2000V-6000V之间的瞬流对电机安全性的影响最大。除电机外，但问题是提高了线包绕组的耐压水平意味着电机的制造成本提高，故不是一个解决问题的实际方法。瞬流还影响到所有的电子设备、电脑系统、灯光系统、配电设备，使它们荡机、损坏、寿命缩短、发生火灾等。瞬流产生的来源主要有两个方面：一是环境的。