文档介绍：过电压及绝缘
考试大纲
了解电力系统过电压的种类
了解雷电过电压的特性
了解接地和接地电阻、接触电压和跨步电压的基本概念
了解氧化锌避雷器的基本特性
了解避雷针、避雷线保护范围的确定
电力系统过电压的种类
电力系统内部的过电压主要有:
(1)工频过电压:由于电网运行方式的突然改变,引起某些电网工频电压的升高。
(2)操作过电压:由于电网内开关操作引起的过电压。
(3)谐振过电压:由系统电感和电容组成的谐振回路引起的过电压。
工频过电压
工频电压升高包括:
(1)突然甩负荷引起的工频电压升高;
(2)空载线路末端的电压升高;
(3)发电机自励磁;
(4)系统不对称短路时的电压升高。
工频过电压

(1)发电机电枢反应的变化引起的工频电压升高
一般系统所带的是感性负荷,感性负荷的电流对发电机起去磁的电枢反应,当系统突然甩掉负荷时,这个去磁的电枢反应也随之消失,但根据磁链守恒原理,穿过励磁绕组的磁通来不及变化,故发电机端电压将升高到。同时,甩掉感性负荷的长线路呈容性,容性的电流又对发电机起助磁的电枢反应。
工频过电压
线路上的电压将为:
式中——线路的等值容抗,;
——同步发电机纵轴暂态电抗,;
——变压器的短路电抗,。
对于110~220kV或更低电压的线路,电压约上升20%~30%;对超高压远距离的输电线路,其末端电压能达到更高的数值。
工频过电压
(2)发电机转速上升引起的工频电压升高
发电机突然甩负荷后,由于发电机的调速器及调压器来不及起作用,发电机的转速将要上升,而电压几乎随着转速的上升成正比增加。设表示以发电机额定转速为基准值的标么转速,则线路工频电压的升高为:

对汽轮机, ~,对水轮机, ~,相应的工频电压升高约为10%~15%及20%~30%。
工频过电压
母线及输电线上的电压,由于突然甩负荷,~。当线路电容较大时,此值还可能更高。这种电压上升时间约为几分之一秒,但实际上受机组调压器、调速器以及变压器、发电机磁饱和的限制,实际电压上升视具体情况而定。
工频过电压

线路越长,电感、电容越大,线路常数越小,空载线路末端电压也就越高,这也就是常说的长线路的电容效应。
《导则》规定,,持续时间不应大于20min,因此,在给线路充电时,必须估算可能产生的过电压,当可能产生的过电压超过允许值时,要采取相应措施。特别对500kV线路,连同电抗器一起充电,是限制其末端电压升高的有效手段。
工频过电压

电力系统中,水轮发电机正常运行时,其电抗在之间呈周期变化;在异步运行时,无论水轮发电机或汽轮机发电机,它们的电抗在
之间周期变化,变化频率均为工频的二倍,如发电机带有空载线路,其容抗参数与发电机感抗配合得当就可能引起参数共振,此时发电机励磁电流很小,甚至为零,发电机端电压和电流幅值也会急剧上升。这种现象称为发电机自励磁。在各种电压等级的电网中,都可能产生自励磁过电压。
工频过电压

在发生不对称短路时,非故障相电压将升高。