.,1,第七章內(nèi)部過電壓,.,2,內(nèi)部過電壓,.,3,內(nèi)部過電壓,.,4,我國電力系統(tǒng)絕緣配合要求內(nèi)過電壓倍數(shù)不大于下表所示的數(shù)值：,.,5,內(nèi)部過電壓,.,6,.,7,7-1工頻過電壓,.,8,.,9,工頻過電壓的危害,危害（1）由于工頻電壓升高大都在空載或輕載條件下發(fā)生，所以它們有可能同時出現(xiàn)、相互疊加（影響幅值）。（2）工頻電壓升高是決定某些過電壓保護(hù)裝置工作條件的重要依據(jù)，所以它直接影響到避雷器的保護(hù)特性和電力設(shè)備的絕緣水平。（3）由于工頻電壓升高是不衰減或弱衰減現(xiàn)象，持續(xù)時間很長，對設(shè)備絕緣及其運(yùn)行條件也有很大影響（污穢絕緣子閃絡(luò)、鐵芯過熱、電暈、油紙絕緣局放等）。,.,10,一、空載長線電容效應(yīng)引起的工頻電壓升高,.,11,.,12,由于電感與電容上的壓降反相，且UCUL，可見電容上的壓降大于電源電勢，如下圖所示。,.,13,空載線路工頻電壓升高的根本原因在于線路中電容性電流在感抗上的壓降使得電容上的電壓高于電源電壓。為了限制這種工頻電壓升高現(xiàn)象，大多采用并聯(lián)電抗器來補(bǔ)償線路的電容電流以削弱電容效應(yīng)，效果十分顯著。,.,14,二、不對稱短路引起的工頻電壓升高,當(dāng)發(fā)生單相或兩相對地短路時，健全相上的電壓都會升高，其中單相接地引起的電壓升高更大一些。此外，閥式避雷器的滅弧電壓通常也就是依據(jù)單相接地時的工頻電壓升高來選定的，所以下面將只討論單相接地的情況。,.,15,單相接地時，采用對稱分量法和復(fù)合序網(wǎng)進(jìn)行分析。當(dāng)A相接地時，可求得B、C兩健全相上的電壓為其中，Z0、Z1、Z2分別為從故障點(diǎn)看進(jìn)去的網(wǎng)絡(luò)零序、正序和負(fù)序阻抗。UA0為正常運(yùn)行時故障點(diǎn)處的A相電壓。,.,16,如再忽略各序阻抗中的電阻分量R0、R1、R2,且對于較大電源容量的系統(tǒng)，Z1Z2則健全相上電壓為：,.,17,.,18,K的大小決定于X0/X1，而X0/X1又取決于系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式。按電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式分別分析健全相電壓升高的程度：對中性點(diǎn)不接地（絕緣）的電網(wǎng)(3,6,10kV)，X0取決于線路的容抗，故為負(fù)值。單相接地時健全相上的工頻電壓升高約為額定（線）電壓Un的1.1倍，避雷器的滅弧電壓按110%Un選擇，可稱為“110%避雷器”。例如，10kV的最高運(yùn)行線電壓，按1.15Ue考慮，避雷器額定電壓為12.7kV。,.,19,對中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的3560kV電網(wǎng)，在過補(bǔ)償狀態(tài)下運(yùn)行時，X0為很大的正值，單相接地時健全相上電壓接近等于額定電壓Un，故采用“100%避雷器”。例如35kV閥式避雷器的額定電壓為41kV。,.,20,對中性點(diǎn)有效接地的110220kV電網(wǎng)，X0為不大的正值，其中X0/X13。單相接地時健全相上的電壓升高不大于1.4UA0(0.8Un)，故采用的是“80%避雷器”。例如FZ-110J避雷器的額定電壓為100kV。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，采用良導(dǎo)體地線后可降低零序電抗X0，進(jìn)而達(dá)到限制工頻過電壓的目的。工頻過電壓是決定避雷器額定電壓（滅弧電壓）的重要依據(jù)。（意義所在）,.,21,三、甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高,在發(fā)電機(jī)突然失去部分或全部負(fù)荷時，通過激磁繞組的磁通因須遵循磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t而不會突變，與其對應(yīng)的電源電勢Ed維持原來的數(shù)值。原先負(fù)荷的電感電流對發(fā)電機(jī)主磁通的去磁效應(yīng)突然消失，而空載線路的電容電流對主磁通起助磁作用，使Ed反而增大，要等到自動電壓調(diào)節(jié)器開始發(fā)揮作用時，才逐步下降。,.,22,另一方面，從機(jī)械過程來看，發(fā)電機(jī)突然甩掉一部分負(fù)荷后，因原動機(jī)的調(diào)速器有一定慣性，在短時間內(nèi)輸入原動機(jī)的功率來不及減少，將使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增大、電源頻率上升，不但發(fā)電機(jī)的電勢隨轉(zhuǎn)速的增大而升高，而且還會加劇線路的電容效應(yīng)，從而引起較大電壓的升高。,.,23,實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在一般情況下，220kV及以下的電網(wǎng)中不需要采取特殊措施來限制工頻電壓升高；但在330500kV超高壓電網(wǎng)中，應(yīng)采用并聯(lián)電抗器或靜止補(bǔ)償裝置等措施，將工頻電壓升高限制到（1.31.4）倍相電壓以下。,.,24,7-2諧振過電壓,.,25,.,26,.,27,.,28,.,29,.,30,.,31,鐵磁諧振過電壓,串聯(lián)鐵磁諧振電路,.,32,串聯(lián)諧振回路的伏安特性,U=IUL-UcI,.,33,E與U曲線的相交點(diǎn)，就是滿足上述平衡方程的點(diǎn)，即a1、a2、a3三個平衡點(diǎn)。利用小擾動法來判斷各點(diǎn)的穩(wěn)定性a1、a3穩(wěn)定，a2不穩(wěn)定a1點(diǎn)：ULUC，整個回路呈電感性，回路電流很小，兩者都不高，不會產(chǎn)生過電壓a3點(diǎn)：ULUC回路呈電容性，此時電流較大，在電感電容上都會產(chǎn)生較大的過電壓，即串聯(lián)諧振過電壓,.,34,特點(diǎn)：（1）產(chǎn)生串聯(lián)鐵磁諧振的必要條件是：電感和電容的伏安特性必須相交，即（2）對鐵磁諧振電路，在同一電源電勢作用下，回路可能有不只一種穩(wěn)定工作狀態(tài)。（3）鐵磁元件的非線性是產(chǎn)生鐵磁諧振的根本原因。,.,35,常見的鐵磁諧振過電壓實(shí)例,.,36,為了防止和限制斷線過電壓，除了加強(qiáng)線路巡視和檢修，避免斷線外，常采用的措施：1）不采用熔斷器，減少三相斷路器的不同期操作，盡量使三相同期。2）在中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中，操作時應(yīng)將原來不接地的負(fù)載變壓器中性點(diǎn)臨時接地，以破壞形成鐵磁諧振的條件。,.,37,.,38,限制措施：（1）改善電磁式電壓互感器的激磁特性，或改用電容式電壓互感器。（2）在電壓互感器開口三角繞組中接入阻尼電阻。（3）在有些情況下，可在10kV及以下的母線上裝設(shè)一組三相對地電容器，或用電纜段代替架空線段。（4）在特殊情況下，可將系統(tǒng)中性點(diǎn)臨時經(jīng)接地電阻接地或直接接地，或投入消弧線圈，也可以改變電路參數(shù)，消除諧振過電壓。,.,39,.,40,.,41,操作過電壓,電力系統(tǒng)中各種操作過電壓的產(chǎn)生根源為電力系統(tǒng)內(nèi)部儲存的電磁能量發(fā)生交換和振蕩。操作過電壓的波形可歸納成兩種典型的波形：1.在工頻電壓分量上疊加一高頻衰減性振蕩波；2.在工頻電壓分量上疊加一非周期性沖擊波。,.,42,在斷路器內(nèi)安裝并聯(lián)電阻是降低多種操作過電壓的有效措施，但這些操作過電壓對并聯(lián)電阻提出了不同的要求。采取折中方案：在220kV以下電網(wǎng)中，通常更多地傾向于采用以限制切空線過電壓為主