第16讲暂时过电压.pptVIP

第1页，共33页，星期日，2025年，2月5日1.内部过电压在电力系统中，因为断路器的操作或系统故障，是系统的参数发生变化，导致电力系统内部能量的转化或传递的过渡过程中，在电力系统产生的过电压系统参数变化的原因是多种多样的，因此内部过电压的幅值、振荡频率、持续时间不尽相同内部过电压分为操作过电压和暂时过电压操作过电压即电磁过渡过程中的过电压，一般持续时间在0.1s以内暂时过电压包括谐振过电压和工频电压升高，持续时间相对较长，暂时过电压产生的原因主要是空载长线路的电容效应、不对称接地故障、负荷突变以及系统中可能发生的线性或非线性谐振等第2页，共33页，星期日，2025年，2月5日内部过电压第3页，共33页，星期日，2025年，2月5日1.内部过电压典型的合闸空载线路过电压倍数K随时间的变化曲线，变化过程可分为三个阶段：具有高幅值、强阻尼的高频操作过电压持续时间较长的工频暂时过电压，此处工频暂时过电压产生的原因是发电机的调压特性和线路电容效应，因此开始时暂时过电压较高，待发电机电压调整器发挥作用之后，电压开始下降系统逐渐进入稳定状态，这时主要是长线路电容效应引起的工频电压升高第4页，共33页，星期日，2025年，2月5日2.工频过电压电力系统中在正常或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，统称工频电压升高，或称工频过电压它的大小直接影响操作过电压的幅值它的数值是决定避雷器额定电压的重要依据持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安全运行在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不但要对工频电压升高的数值予以限制，对持续时间也给予规定第5页，共33页，星期日，2025年，2月5日3.空载长线路的电容效应对于一给定的R、L、C串联电路，若其参数R1/(?C)、?L，且有1/?C?L，当有正弦交流电流流过时，由于电感与电容上的压降UL、UC反相，且其有效值UCUL，于是电容上的压降大于电源的电动势。这就是集中参数电路中的“电感—电容”效应，简称“电容效应”对于分布参数电路，当末端空载时，一定条件下，首端的输入阻抗为容性，计及电源内阻抗的影响(感性)时，由于电容效应不仅使线路末端电压高于首端，而且使线路首、末端电压高于电源电动势。这就是系统中的空载长线路的工频电压升高，尤其在超高压系统中是一个重要的课题第6页，共33页，星期日，2025年，2月5日4.均匀长线及其稳态解无损长线首末端电压及电流关系一般第7页，共33页，星期日，2025年，2月5日5.空载长线路的电容效应线路首端或末端对线路任一点x的传递函数空载时线路首端对末端的电压传递函数线路上的各点电压的模按余弦分布。超高压系统中为限制电容效应引起的工频电压升高，广泛采用并联电抗补偿第8页，共33页，星期日，2025年，2月5日5.空载长线路的电容效应空载时线路末端电压升高与线路长度的关系第9页，共33页，星期日，2025年，2月5日电源阻抗对空载长线路电容效应的影响第10页，共33页，星期日，2025年，2月5日电源阻抗对空载长线路电容效应的影响末端电压与源端电压的关系电源电抗相当于增加了线路长度电源容量越小，即内电抗Xs越大，末端电压升高越严重。所以在估计最严重的工频电压升高时，应以可能出现的电源容量最小的运行方式为依据第11页，共33页，星期日，2025年，2月5日6.不对称短路引起的工频电压升高短路电流的零序分量会使健全相出现工频电压升高，常称为不对称效应，以不对称效应系数或接地系数表示由此而产生的工频电压升高的程度系统中不对称短路故障，以单相接地故障最为常见，且引起的工频电压升高也最严重第12页，共33页，星期日，2025年，2月5日6.不对称短路引起的工频电压升高系统在发生不对称故障时，故障点各相电压和电流是不对称的，可以采用对称分量法利用复合序网方便地进行分析第13页，共33页，星期日，2025年，2月5日6.不对称短路引起的工频电压升高第14页，共33页，星期日，2025年，2月5日6.不对称短路引起的工频电压升高第15页，共33页，星期日，2025年，2月5日6.不对称短路引起的工频电压升高系统工频电压升高是决定阀型避雷器灭弧电压的依据3、6、10kV系统工频电压升高可达系统最高电压的1.1倍，避雷器的灭弧电压即规定为系统最高电压的1.1倍，称为110％避雷器，例如10kV系统的最高电压按1.15Un考虑，避雷器的灭弧电压为12.7kV(35-60)kV系统的工频电压升高可达系统高电压，避雷器的灭弧电压规定为系统最高电压的100％，称为100％避雷器，例