第二节 空载线路合闸过电压
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主要来源： 线路及电源的电阻； 主要来源：①线路及电源的电阻；②当过电压损耗
线路损耗能减弱振荡，从而降低过电压。 3)线路残余电压的变化
合闸过电压的限制、降低措施主要有
（1）装设并联合闸电阻 ） （2）同电位合闸 ） 就是自动选择在断路器触头两端的电位极性相同时、 就是自动选择在断路器触头两端的电位极性相同时、 甚至电位也相等的瞬间完成合闸操作， 甚至电位也相等的瞬间完成合闸操作，以降低甚至消除 合闸和重合闸过电压。 合闸和重合闸过电压。 （3）利用避雷器来保护 ） 在线路首、末端（线路断路器的线路侧）安装ZnO 在线路首、末端（线路断路器的线路侧）安装 或磁吹避雷器。 或磁吹避雷器。
小 结
正常合闸时，最不利的情况，电源电压正好经过幅 值 U ϕ 时合闸，沿线传播到末端的电压波 U ϕ 将在开路 末端发生全反射，使电压增大为 2U ϕ 。 如果是自动重合闸的情况，由于线路上有一定残余 电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加激烈。 在合闸过电压中，以三相重合闸的情况最为严重， 其过电压理论幅值可达 3U ϕ 。
如果采用的是单相自动重合闸，只切除故障相，而 健全相不与电源电压相脱离，那么当故障相重合闸时， 因该相导线上不存在残余电荷和初始电压，就不会出现 高幅值重合闸过电压。
在合闸过电压中，以三相重合闸的情况最为严重，其 过电压理论幅值可达 3Uϕ 。
二、影响因素和降压措施
以上对合闸过电压的分析也是考虑最严重的条件、最 不利的情况。实际出现的过电压幅值会受到一系列因 素的影响，最主要的有： 1)合闸相位 如果合闸不是在电源电压接近幅值 U ϕ 时发生，出现 的合闸过电压自然就较低了。 2)线路损耗
第二节 空载线路合闸过电压
发展过程 影响因素和限制措施 空载线的合闸分为两种情况，即正常合闸和自动 重合闸。这时出现的操作过电压称为合空线过电压或 合闸过电压，重合闸过电压是合闸过电压中最严重的 一种。 合闸过电压在超高压系统的绝缘配合中，上升为主 要矛盾，成为选择超高压系统绝缘水平的决定性因素。
一、发展过程
考虑最不利的情况，即在电源电压正好经过幅值 Uφ 时合 闸。 可得
uc = U ϕ + A sin ω0t + B cos ω 0t
ω 0 —振荡回路的自振角频率
A、B—积分常数 当
t=
π ω0
时，uc 达到最大值，即：U C = 2Uϕ
实际上，回路存在电阻与能量损耗，振荡将是衰减的， 通常以衰减系数 δ 来表示。 可得
如果按分布参数等值电路中的波过程来处理，设合 闸也发生在电源电压等于幅值 U ϕ 的瞬间，且忽略电阻 与能量损耗，则沿线传播到末端的电压波U ϕ 将在开路 末端发生全反射，使电压增大为2U ϕ ，这与按集中参数 等值电路计算的结果是一致的。 以上是正常合闸的情况，空载线路上没有残余电 荷，初始电压 uc (0) = 0 。如果是自动重合闸的情况， 那么条件将更为不利，主要原因在于这时线路上有一 定残余电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加激烈。
u c = U ϕ (1 − e − δ t cos ω 0 t )
其波形见下图，最大值 U C 将略小于 2U ϕ
电源电压并非直流电压 U ϕ ，而是工频交流电压 u (t ) ，这时 的 uc (t )表达式将为
u c = U ϕ (cos ω t − e − δt cos ω 0 t )
其波形如下图所示
影响过电压幅值的主要因素有：合闸相位、线路损 耗和线路残余电压的变化。 限制、降低合闸过电压的措施主要有：装设并联合 闸电阻、同电位合闸和利用避雷器保护。
（本节完）
在正常合闸时，若断路器的三相完全同步动作，则按 单相电路进行分相研究，可得到图9-6（a）所示的等 值电路。在做定性分析时，还可忽略电源合线路电阻 的作用，这样就可以进一步简化成图9-6（b）所示的 简单振荡回路。 用集中参数等值电路暂态计算的方法来分析。
图9-6（b）的回路方程为
di L + uc = u (t ) dt
线路损耗能减弱振荡，从而降低过电压。 3)线路残余电压的变化
合闸过电压的限制、降低措施主要有
（1）装设并联合闸电阻 ） （2）同电位合闸 ） 就是自动选择在断路器触头两端的电位极性相同时、 就是自动选择在断路器触头两端的电位极性相同时、 甚至电位也相等的瞬间完成合闸操作， 甚至电位也相等的瞬间完成合闸操作，以降低甚至消除 合闸和重合闸过电压。 合闸和重合闸过电压。 （3）利用避雷器来保护 ） 在线路首、末端（线路断路器的线路侧）安装ZnO 在线路首、末端（线路断路器的线路侧）安装 或磁吹避雷器。 或磁吹避雷器。
小 结
正常合闸时，最不利的情况，电源电压正好经过幅 值 U ϕ 时合闸，沿线传播到末端的电压波 U ϕ 将在开路 末端发生全反射，使电压增大为 2U ϕ 。 如果是自动重合闸的情况，由于线路上有一定残余 电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加激烈。 在合闸过电压中，以三相重合闸的情况最为严重， 其过电压理论幅值可达 3U ϕ 。
如果采用的是单相自动重合闸，只切除故障相，而 健全相不与电源电压相脱离，那么当故障相重合闸时， 因该相导线上不存在残余电荷和初始电压，就不会出现 高幅值重合闸过电压。
在合闸过电压中，以三相重合闸的情况最为严重，其 过电压理论幅值可达 3Uϕ 。
二、影响因素和降压措施
以上对合闸过电压的分析也是考虑最严重的条件、最 不利的情况。实际出现的过电压幅值会受到一系列因 素的影响，最主要的有： 1)合闸相位 如果合闸不是在电源电压接近幅值 U ϕ 时发生，出现 的合闸过电压自然就较低了。 2)线路损耗
第二节 空载线路合闸过电压
发展过程 影响因素和限制措施 空载线的合闸分为两种情况，即正常合闸和自动 重合闸。这时出现的操作过电压称为合空线过电压或 合闸过电压，重合闸过电压是合闸过电压中最严重的 一种。 合闸过电压在超高压系统的绝缘配合中，上升为主 要矛盾，成为选择超高压系统绝缘水平的决定性因素。
一、发展过程
考虑最不利的情况，即在电源电压正好经过幅值 Uφ 时合 闸。 可得
uc = U ϕ + A sin ω0t + B cos ω 0t
ω 0 —振荡回路的自振角频率
A、B—积分常数 当
t=
π ω0
时，uc 达到最大值，即：U C = 2Uϕ
实际上，回路存在电阻与能量损耗，振荡将是衰减的， 通常以衰减系数 δ 来表示。 可得
如果按分布参数等值电路中的波过程来处理，设合 闸也发生在电源电压等于幅值 U ϕ 的瞬间，且忽略电阻 与能量损耗，则沿线传播到末端的电压波U ϕ 将在开路 末端发生全反射，使电压增大为2U ϕ ，这与按集中参数 等值电路计算的结果是一致的。 以上是正常合闸的情况，空载线路上没有残余电 荷，初始电压 uc (0) = 0 。如果是自动重合闸的情况， 那么条件将更为不利，主要原因在于这时线路上有一 定残余电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加激烈。
u c = U ϕ (1 − e − δ t cos ω 0 t )
其波形见下图，最大值 U C 将略小于 2U ϕ
电源电压并非直流电压 U ϕ ，而是工频交流电压 u (t ) ，这时 的 uc (t )表达式将为
u c = U ϕ (cos ω t − e − δt cos ω 0 t )
其波形如下图所示
影响过电压幅值的主要因素有：合闸相位、线路损 耗和线路残余电压的变化。 限制、降低合闸过电压的措施主要有：装设并联合 闸电阻、同电位合闸和利用避雷器保护。
（本节完）
在正常合闸时，若断路器的三相完全同步动作，则按 单相电路进行分相研究，可得到图9-6（a）所示的等 值电路。在做定性分析时，还可忽略电源合线路电阻 的作用，这样就可以进一步简化成图9-6（b）所示的 简单振荡回路。 用集中参数等值电路暂态计算的方法来分析。
图9-6（b）的回路方程为
di L + uc = u (t ) dt