第七章过电压及其保护
电力系统过电压及其保护措施
电力系统过电压及其保护措施电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。
过电压属于电力系统中的一种电磁扰动现象。
电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。
在我国电力系统工作运行的过程中，电气设备不仅要承受工作电压，还将会遭受到过电压的伤害以及作用。
这其中的过电压就是作用于电力系统中的电压，而过电压还可以分为两种：一种是内部过电压；另一种是雷电过电压。
这其中由系统中的谐振和开关操作上引起的过电压就是内部过电压，该过电压在数值上已经超过了工作电压的数值；而系统中有雷电所引起的过电压就是雷电过电压。
电力系统过电压的概念 1过电压是指在一般情况下，电力系统经常处于正常工作的状态，而此时的电气设备也在额定的电压下处于绝缘的状态，但是，当遭遇雷击或者由于操作不当、参数配置错误等原因，就会造成电力系统中的一些特定区域的电压值升高，最终超出电力设备的正常运行范围。
过电压分为两种：一种是大气电压；另一种是内部过电压。
而。
此处内容被屏蔽<其中的内部过电压形成的主要原因则是断线和。
弟使所发生的事故，合闸与拉闸时的操作以及一些存在的不可>预测的系统影响因素，但是就是因为这一系列的问题，在电力系统中将会引起运行状态上的变化，从而产生了系统局部性过高电压，最终将会导致电力系统整体遭受到损害。
而内部过电压还可以分为两种：一种是暂态过电压；而另一种是操作过电压，它是由于电力系统中操作故障所引起的，最大的特点是随机性较大；而大气过电压可以分为侵入雷电波、直接雷击、感应雷击这三种过电压，并且该电压还具备冲击能力强、持续的时间短对系统的伤害大等诸多优点。
过电压产生的原因 22.1 操作过电压产生的原因及解决措施内部过电压中的操作过电压不仅具有随机性，还具有很高的频率振荡，并且衰减非常迅速。
其中，这种操作过电压产生的原因有很多，其中包括了以下几点。
过电压保护器原理
过电压保护器原理
过电压保护器是一种用于保护电气设备的装置，它能够防止电路受到过高的电压而损坏。
其工作原理如下：
1. 电压感应装置：过电压保护器内部包含一个电压感应装置，通常是一个电阻和电容组成的电路。
当电路中的电压超过设定的阈值时，电压感应装置会产生相应的电信号。
2. 触发装置：电压感应装置输出的电信号被传递给触发装置，触发装置可以是电子元件如晶体管、放大器等。
触发装置的作用是放大和处理电信号，以便能够控制过电压保护器的反应。
3. 过电压继电器：当触发装置接收到电压感应装置的信号并进行处理后，会触发过电压继电器。
过电压继电器可以是一种电磁继电器，它会连接或断开电路中的开关，从而保护电气设备不受过电压的影响。
4. 过电压保护：当过电压继电器触发时，它会迅速打开电路中的开关，将电路与电源隔离，从而保护电气设备免受过高电压的影响。
过电压保护器通常会将电路直接短路，或将电路与地连接，以消耗过电压的能量。
总之，过电压保护器通过感应电路中的电压变化，并触发继电器的工作，实现对电气设备的过电压保护。
通过迅速切断电路或将电路与地连接，过电压保护器能够保护电气设备免受过高电压的损害。
电力系统的过电压与过电流保护
电力系统的过电压与过电流保护电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为我们的生活和工业生产提供了稳定可靠的电能供应。
然而，电力系统中存在着各种潜在的危险因素，如过电压和过电流，它们可能对设备和人员造成严重的损害。
因此，电力系统中的过电压与过电流保护显得尤为重要。
过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象。
它可能是由于雷击、电网故障、电力负载突然减少等原因引起的。
过电压会对电力设备造成巨大的损害，甚至可能导致设备的烧毁。
为了保护电力设备免受过电压的影响，电力系统中通常会采取一系列的过电压保护措施。
过电流是指电力系统中电流超过额定值的现象。
它可能是由于短路、电力负载过大、设备故障等原因引起的。
过电流不仅会对电力设备造成损坏，还可能引发火灾等严重后果。
因此，在电力系统中，必须采取过电流保护措施来避免这种情况的发生。
电力系统中的过电压与过电流保护通常基于保护装置的工作原理和保护策略来实现。
保护装置是电力系统中的一种重要设备，它能够监测电力系统中的电压和电流，并在检测到过电压或过电流时采取相应的措施，如切断电路、降低电压等。
保护装置通常由电流互感器、电压互感器、继电器和断路器等组成。
在电力系统中，过电压与过电流保护的设计和实施需要考虑多个因素。
首先，需要根据电力系统的特点和工作条件来确定保护装置的参数和设置值。
其次，需要考虑保护装置的可靠性和灵敏度，以确保在发生过电压或过电流时能够及时采取措施。
此外，还需要考虑保护装置的协调性，以确保各个保护装置之间能够有效地协同工作，提高系统的整体保护能力。
除了过电压与过电流保护装置的设计和实施，还需要进行定期的检测和维护工作。
这包括对保护装置的功能进行测试，检查保护装置的连接和接地情况，以及对保护装置进行定期的维护和校准。
只有保护装置正常工作，才能有效地保护电力系统免受过电压和过电流的影响。
总之，电力系统中的过电压与过电流保护是确保电力设备和人员安全的重要措施。
通过合理设计和实施保护装置，并进行定期的检测和维护工作，可以有效地减少过电压和过电流对电力系统的影响，提高系统的可靠性和安全性。
高压电工作业考试题库
第一章绪论1、国家规定要求:从事电气作业的电工,必须接受国家规定的机构培训、经考核合格者方可持证上岗。
(√)2、作为一名电气工作人员，对发现任何人员有违反《电业安全工作规程》，应立即制止。
(√)3、在电气施工中,必须遵守国家有关安全的规章制度,安装电气线路时应根据实际情况以方便使用者的原则来(×)4、合理的规章制度是保障安全生产的有效措施，工矿企业等单位有条件的应该建立适合自己情况的安全生产规(×)5、为了保证电气作业的安全性，新入厂的工作人员只有接受工厂、车间等部门的两级安全教育，才能从事电气作(×)6、电工作业人员应根据实际情况遵守有关安全法规，规程和制度。
(×)第二章电工基础知识1、全电路的欧姆定律是指:电流的大小及电源的电动势成正比,而及电源内部电阻和负载电阻之和成反比。
(√)2、若干电阻串联时,其中阻值越小的电阻,通过的电流也越小。
（×）3、对于电路中的任意一个回路,回路中各电源电动势的代数和等于各电阻上电压降的代数和。
(√)4、有两个频率和初相位不同的正弦交流电压u1和u2,若它们的有效值相同,则瞬时值也相同。
(×)5、正弦量可以用相量表示,所以正弦量也等于相量。
（×）6、反映二极管的电流及电压的关系曲线叫二极管的伏安特性曲线,有正向特性曲线和反向特性曲线之分。
(√)7、最大反向电流是指二极管加上最大反向工作电压时的反向电流,反向电流越大,说明二极管的单向导电性能(×)8、晶体管的电流分配关系是:发射极电流等于集电极电流和基极电流之和。
(√)9、输出电路及输入电路共用了发射极,简称共发射极电路。
（√）10、共基极电路特点是输入阻抗较小，输出阻抗较大，电流、电压和功率的放大倍数以及稳定性及频率特性(×)11、整流电路就是利用整流二极管的单向导电性将交流电变成直流电的电路。
(√)12、集电极最大允许耗散功率及环境温度有关,环境温度愈高,则允许的最大允许耗散功率愈大。
电力系统过电压及其保护
操作过电压
在电力系统中进行操作（如开关操作 ）时产生的过电压。
操作过电压通常发生在电力系统的开 关操作过程中，如开关的开合、变压 器分接头的调整等。这些操作可能会 在系统中产生瞬态的电压波动。
工频过电压
由于电力系统的故障或其他原因导致的工频电压异常升高。
工频过电压通常是由于电力系统的故障，如线路短路、变压 器故障等，导致系统的工频电压异常升高。这种过电压可能 对电力设备和系统造成严重损坏。
限制过电压的措施需要根据具体情况进行选择和实施，以达到最佳的保 护效果。
05
案例分析
某地区电力系统过电压案例
案例背景
过电压类型
某地区电力系统在运行过程中多次发生过 电压现象，给电网安全带来严重威胁。
该案例涉及雷电过电压、操作过电压和暂 时过电压等多种类型。
案例经过
案例分析
在一次雷雨天气中，该地区电力系统受到 雷电过电压冲击，导致部分设备损坏，电 网运行受到影响。
03
过电压的危害
对设备的危害
设备损坏
过电压可能导致电气设备绝缘层 击穿，造成设备损坏或永久性故 障。
降低设备寿命
频繁的过电压冲击会加速设备老 化，缩短设备使用寿命。
对运行的影响
电力中断
过电压可能引起保护装置动作，导致 大面积停电或电力供应中断。
稳定性问题
过电压可能影响电力系统的稳定性， 增加系统振荡和崩溃的风险。
绝缘配合的目的是提高设备的绝缘水平，降低设备损坏的风险，同时减少维修和更 换设备的成本。
限制过电压的其他措施
除了避雷器和绝缘配合外，还可以采取其他措施来限制过电压，如改善 接地系统、加强设备维护和检修等。
改善接地系统可以降低雷电和操作过电压对设备的影响，提高设备的耐 压能力。加强设备维护和检修可以及时发现和处理设备存在的隐患和缺 陷，避免设备在运行过程中发生故障。
过电压保护
（二）防雷保护常用方法有： 1、利用避雷线 2、装设管型避雷器或间隙 3、加强线路绝缘和利用自动重合闸 4、装设消弧线圈
（二）大气过电压 又叫外部过电压。它是由于雷电放电而引起的过电压，所以又叫雷电过电压。 雷电过电压又分为直击雷过电压和感应雷过电压。
二
雷电日和雷电小时
雷电活动强度在不同地区是不同的，为了便于记录统计，规定了统计表示雷电活动的标 准，常用“雷电日”来表示。
雷电日：在一天24h内，如果发生了雷电现象，不管其雷点击次数为多少都算作一个雷 电日。一年内的雷电日总数就是年雷电日。
雷电小时：在一个雷电日中，可能有不同的雷电此数，故比较确切的指标是雷电小时数， 即在一个小时内，只要听见一次雷声，无论多少次，均算作一个雷电小时。 多雷区和少雷区：雷电日时电力系统及其它设备的防雷设计中，计算年平均遭受雷电侵 扰次数的主要参数。 少雷区：年平均雷电日数不超过15的地区。 多雷区：年平均雷电日数超过40的地区。
（一）内部过电压 内部过电压分为两类。一类在操作或故障时的过渡过程中所产生的过电压。如切、合空 载线路或空载变压器所产生的过电压以及在中性点不接地的电网中，单相弧光接地过电 压。这类过电压叫操作过电压，持续时间较短。另一类是在某些操作或故障后所形成的 回路中由于感应和电容相等而产生的谐振过电压，叫谐振过电压，其架空线路的防雷保护 由于架空线路直接暴露旷野，而且分布很广，最容易遭受雷击，从而使线路绝 缘损坏，产生工频短路电弧，使线路跳闸。因此对架空线路需要从两方面采取保 护措施：一是尽可能地防止或减少在线路上产生雷电过电压；二是当产生雷电过 电压后，尽可能避免引起线路跳闸。前者主要是安装避雷线；后者则采用装设避 雷器、加强线路绝缘等办法，来防止或减少建立工频电弧的机会，并用自动重合 闸作为补救措施。
过电压及远方跳闸保护 原理
过电压及远方跳闸保护原理
过电压保护是一种保护装置，可以在电网中出现过电压时及时检测和
响应，以防止瞬间电压峰值过高的损坏设备。
其原理是利用感应式或阻抗
式过电压绕组测量电网电压的变化，并与设定的保护值比较。
当电压超过
保护值时，保护装置将发出信号，触发跳闸装置，切断电路，以保护设备。
远方跳闸保护是一种距离保护装置，可在电力系统中检测故障点距离
和故障类型，并判断是否应该切断受到故障影响的电路。
其原理是利用传
输线路上的电压和电流信息，经过计算和比较后，确定故障在哪个传输线
路上发生，利用定位器或数字信号处理器，判断故障距离和类型，控制接
触器或断路器，实现跳闸保护。
这两种保护装置的实现原理，是为了保障电网安全运行而设计的。
在
电力系统中，这些装置可以防止由于电力负载、短路等意外因素导致的设
备损坏和人身安全问题。
电气工程基础 电力系统过电压及接地
2. 防止发生雷击塔顶或避雷线后引起的绝缘闪络 由于杆塔等值电感及其冲击接地电阻的存在，避雷线与导 线的耦合作用及雷电通道电磁场的作用，线路绝缘子串上压差 幅值随雷电流增大而增大，当压差大于绝缘子串冲击闪络电压 时，绝缘子串将发生“反击”闪络。 防止方法：降低杆塔的冲击接地电阻，提高导线与避雷线 的耦合系数，适当加强线路绝缘，在个别杆塔上采用避雷器等。
3.阀式避雷器
阀式避雷器由火花间隙和非线性电阻(阀片)串联构成。 火花间隙由多个统一规格的单个间隙串联而成，非线性电阻 也由多个非线性阀片电阻串联而成。 特点：间隙电场比较均匀，伏秒特性较平， 分散性较小，能与被保护设备的冲击放电特 性较好地配合。 阀片以金刚砂SiC为主要成分，其电阻 值与流过的电流有关：电流愈大，电阻愈小； 电流愈小，电阻愈大。 阀式避雷器的伏安特性：U
2、内部过电压 （电力系统中由于断路器操作、 故障或其他原因使系统参数发 生变化，引起电网内部电磁能 量的转化或传递所产生的电压 升高） 直击雷过电压 （防雷重点） 感应雷过电压 （300-400kV，小 于110kV设备耐压） 操作过电压 工频过电压
谐振过电压ห้องสมุดไป่ตู้
接地：把设备与电位参考点的大地作电气 上的连接，使其对地保持一个低的电位。 按接地的目的分： 工作接地 保护接地 防雷接地
感应雷过电压①
直击雷过电压② ③ ④
1．防止直接雷击 架设避雷线是高压、超高压线路防雷的基本措施。 其主要作用： 1）防止直接雷击导线； 2）分流杆塔入地的电流、降低塔顶电位； 3）通过对导线的耦合，降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压； 4）对导线有屏蔽作用，可以降低导线上的感应过电压。 架设要求： a.110kV及以上电压等级的线路应全线架设避雷线； b.少雷区110kV等级可不沿全线架设； c.35kV及以下电压等级的线路则一般不在全线架设； d.避雷线的保护角大多取200---300； e.500kV及以上线路都架设双避雷线，保护角在150以下。 有时装避雷针与其配合，在某些情况下可改用电缆。
电力传输线路的过电压保护与处理
电力传输线路的过电压保护与处理过电压是指电力传输线路上的电压超过额定值或正常工作范围的情况。
过电压的产生可能导致线路设备的损坏、功率质量问题以及对用户的供电影响，因此对于电力传输线路的过电压保护与处理至关重要。
本文将介绍过电压的成因、过电压的种类、过电压保护与处理的原理和方法等内容。
过电压的成因过电压的产生主要是由于电力传输线路上的不可控因素引起，下面是几种常见的过电压成因：1. 雷击：雷电活动会产生剧烈的电压变化，当雷电直击或附近区域发生雷击时，会引起线路上的过电压。
2. 开关操作：开关设备的操作时会引起过电压。
比如，负载开关的突然断开，会产生反向电压冲击。
3. 系统故障：电力系统可能出现诸如短路、接地故障等问题，这些故障可能引起过电压。
过电压的种类过电压可分为瞬时过电压、暂态过电压和持续过电压三种类型。
1. 瞬时过电压：瞬时过电压是指电力系统中突变的、较短的过电压。
例如，雷电产生的过电压就属于瞬时过电压。
2. 暂态过电压：暂态过电压的持续时间介于数毫秒至数百毫秒之间。
它由于系统中存在的短路、接地故障等原因引起。
3. 持续过电压：持续过电压是持续时间较长的过电压，可能持续数小时或更长时间。
其来源通常是由于电力系统的过载或故障引起。
过电压保护与处理的原理和方法为了保护电力传输线路免受过电压的影响，需要采取相应的保护与处理措施。
以下是常用的过电压保护与处理的原理和方法：1. 绝缘配合保护：通过使用合适的绝缘材料和工艺，改善线路的绝缘性能，降低因绝缘失效而导致的过电压问题。
2. 电力电子器件保护：利用电力电子器件，如过流保护器、避雷器等，来监测和控制过电压。
当发生过电压时，这些保护器件会迅速响应并采取相应的措施，保护线路设备不受损害。
3. 避雷装置：通过设置避雷装置，将雷电引导到安全地方排放，减少雷电对线路产生的过电压影响。
4. 调压保护：通过调节线路的电压等级，使得电压稳定在正常工作范围内，避免发生过电压。
过电压保护
切、合电容器，开断高压电动机等。
切空载变压器：若开关分断能力极强，在 i 未到 零点之前 ，就强行将电流截断，则可能产生过电压，因为i的突变引 起Φ变化，产生很高的感应E，产生截断过电压。 电弧接地过电压：在中性点不接地系统中发生单相不稳定 电弧接地时，接地点的电弧间歇性的熄灭和重燃，则在健 全相和故障相都可能产生过电压。 原因：间歇性电弧作用下电磁能量的转换产生强烈震荡， 引起过电压。 特点：持续t不超过几个工频半波，幅值与电网结构、开关 特性、故障类型等因素有关。
机绝缘的电压升高称为过电压。
2、过电压的危害：
过电压对电力系统的安全运行有极大危害，如雷击会
造成人员伤亡。同样，雷击会造成电力线路或电气设
备绝缘击穿损坏，不仅中断供电，甚至引起火灾。而
且由于电气设备运行操作不当引起的内部过电压，同
样也会引起电气设备绝缘击穿损坏，造成电力系统的 极大破坏。
3、过电压的分类： 直击雷过电压 外部过电压 感应雷过电压
（6）金属氧化物避雷器使用电压 ①避雷器额定电压—指正常运行时避雷器所承受的最大 工频电压有效值。 根据行业标准，无间隙氧化物避雷器额定电压的确定应 考虑系统可能出现的暂时过电压，以及电网中单相接 地时，健全相电压升高等不利因素。因此它的额定电 压要高于系统额定电压。 ②系统额定电压（系统标称电压）和持续运行电压。
7.引下线 引下线是连接防雷装置与接地装置的一段导线，其作用 是将雷电流引入接地装置。一般可用圆钢或扁钢制成。圆钢直径 不小于8 mm；扁钢截面积不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。 引下线可以明装，也可以暗装。明装时，必须沿建筑物的 外墙敷设。引下线应在地面上1.7 m和地面下0.3 m的一段线上用 钢管或塑料管加以保护；在1.8 m处设断接卡。暗装时，可以利 用建筑物本身的金属结构，如钢筋混凝土柱子的主筋作为引下线， 但暗装的引下线应比明装时增大一个规格，每根柱子内要焊接两 根主筋，各构件之间必须连成电气通路。屋内接地干线与防感应 雷接地装置的连接不应少于2处。
过电压及其保护教案
的引入到大地。
2、直接雷击的防护原理用导体将雷云的电荷导入大地
3、直接雷击防护系统的组成：接闪器、引下线、接地装置
三部分
学生学观看生察图活图片动片，，认 对认置识所识，各学常然避知用后雷识防听器进雷讲。行装各 复防看习雷书巩装了固置解，的避了作雷解用 学及网生安、掌装避握要雷情求器况。的用 先学途让生学注生意看思书考，避 了雷学解线生过的听电应讲压用避的场雷种器 类合的，？工教作师原再理讲，解并 学生思考大气过 电能压熟的练原理因解？。 学生讨论雷击防 护的原理？ 看书学习直接雷 击防护系统的组 成，简述各部分 的作用
3避、雷避器雷并线联适在用被于保长护距设离备高或压设供施电上线，路正的常防时雷处保在护不。通架的空状 知识链接 避态一雷。、线出过和现电避雷压雷击的种网过类宜电采压用时截，面击积穿大放于电，切35断m过m电2的压镀，锌发钢挥绞保线护。 适作1用、于；外长过部原距电因离压造高终成压止的供后：雷电，击线避过路雷电的器压防迅、电雷速磁保恢感护复应。不过宜通电压采状、用态静截，电面恢感积复应过大正于常
配电网中出现过电压的原因很多。由外部原因造成的有雷 （1主）要分用流来作保用护，电可力减设小备流和经电杆力塔线的路雷，电也流用，作从防而止降高低电塔压顶侵电 击过电压、电磁感应过电压和静电感应过电压；由内部原因 位入。室内的安全措施。 造成的有操作过电压、谐振过电压以及来自变压器高压侧的 （2）) 工通作地原对理导线的耦合作用减小线路绝缘子的电压。 过电压或感应电压。今天就让我们一起来学一学。
学时 105min 分配 51m05minin 15min 10min
教案纸
教案纸 教案纸
三、课内堂部练过习电: 压及其防护 对1、于过不电接压地是配指电对网电，气由设于备配绝电缘网有与危大险地的之电间压没，有按直其接产的生电
过电压保护
KZ
Ud
；
R1 C2
R2
Z
C1
反相阻断式阻容保护及综合阻容网络， 当整流桥 Z 的交流侧发生过电压时，其直流侧的阻容保护可以 吸收交流电源发生的浪涌电压，，以避免可控 硅桥 KZ 承受过电压。而交流侧电压下降或短接时，由于整流桥 Z 的反向阻断作用，可以阻止电容器向交流侧 的可控硅元件放电。其参考下列算式，
多雷地区的 3～10 千伏 和 Y/Y 接线的配电变压器，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装设一组 220 伏避雷器，440 伏压敏电阻，或击穿保险，以防止反变换波和低压侧雷电侵入波击穿高压侧绝缘，接线如图，
。
3 10kv
380/220v
FB 或 GB
4～10
MY 或 FB
3～10KV，Y/YO 变压器反变换防护接线 MY—压敏电阻，
压敏电阻是由金属氧化物烧结制成的压敏电阻（对电压很敏感的非线性电阻），是一种多晶的半导体陶瓷器 件，它具有很高非线性系数，通流及耐受能量力很大。用这种元件做成的所谓压敏电阻浪涌吸收器，具有良 好的吸收浪涌抑制过电压的功能。
压敏电阻的主要成分是氧化锌，在氧化锌中加入微量的氧化铋， 氧化钴，氧化锰，氧化锑等杂质，烧 结制成多晶陶瓷结构。这些晶粒之间的境界层具有硅稳压管那样的非线性特性。在正常电压下，境界层呈高 电阻状态，只有极其余微弱的泄漏电流。当发生浪涌过电压时，境界层便迅速变为低电阻抗，使浪涌电流通 过。 至于氧化锌晶粒则是良导体，电阻很低，具有很大的热容量。整个压敏电阻承受的电压。由境界层的串联数 来控制，通流容量（浪涌承受量）则由它的面积来控制。因而原则上作出很高电压和很大通流容量的压敏电 阻元件。 这种压敏电阻浪涌吸收器，在工业的许多了领域中已广泛使用， 以硒堆等非线性元件比较，有如 下一些特点； (1 ,非线性系数大，残压低，抑制过电压的能力强，通过非线性元件的电流与电压呈高次方关系；
高电压技术课件 第七章 第二篇 电力系统过电压及保护
2
z2
z1 电压反射系数，1
1
z1 z2
1
以上电压波的折射反射系数也适用于线路末
端接有不同集中负载的情况。
19
当z1
z
时，
2
2z2 1
z1 z2
z2 z1 0
z1 z2
即折射电压波大于 入射电压波，反射 电压波为正。
20
当z1
z
时，
2
2z2 1
z1 z2
z2 z1 0
Z1
U1q
A
Z1
Z1
折射系数=2/3，反射系数=－1/3
相当于线路末端接一波阻抗为“两分支”并联的线 路
28
二、集中参数等值电路（彼得逊法则）
把分布参数的电路用集中参数的电路表示， 这个计算折射波的等值电路法则称为彼得逊法则 。这个电路也称为彼得逊等值电路。
u2q
2Z 2 Z1 Z2
u1q
Z2 Z1 Z2
单根无损线
u
L0 dx
i t
u
u x
dx
i
C0 dx
u t
i
i x
dx
u x
L0
i t
i x
C0
u t
9
单根无损线
采用拉氏变换求解得：
u
uq
(t
x
)
u
f
(t
x
)
i
iq
(t
x
)
i
f
(t
x
)
简化表示为
iq
(tΒιβλιοθήκη x) v1 zuq
(t
x) v
u uq u f i iq i f uq ziq u f zi f
过电压及远方跳闸保护 原理
过电压及远方跳闸保护原理
电力系统中，过电压和远方跳闸是两个比较常见的问题，它们的出现会对电力系统的稳定性和安全性造成影响。
因此，需要采取措施进行保护。
本文将介绍过电压及远方跳闸保护的原理。
过电压保护是指当电力系统中出现过电压时，通过相应的装置对电网进行保护，从而防止设备受到损坏。
过电压的出现原因有很多，比如雷击、电力系统突然断电重合闸、负荷突然减小等。
过电压保护装置通常采用放电管、气体放电管、二极管等元件，通过对过电压的检测、判断和定位，及时切断供电。
远方跳闸保护是指当电力系统中出现故障时，通过远方跳闸保护装置进行保护，从而防止事故扩大。
远方跳闸保护是电力系统中最常用的保护方式之一，它能够及时切断电力系统中受到故障影响的区域，从而保证电力系统的稳定性。
远方跳闸保护通常采用电流互感器、继电器等元件，通过对电流的检测和判断，及时切断供电。
综上所述，过电压及远方跳闸保护是电力系统中非常重要的保护措施，通过采用相应的装置和元件，能够有效的保护电力系统的安全和稳定。
- 1 -。
电力系统过电压及保护基础知识讲解
示，连接点为A。现将线路z1合闸于直流电源U 0 ，合闸后沿
线路 z1有一与电源电压相同的前行波电压 u1q自电源向结点A
传播，到达结点A遇到波阻抗z 2的线路，根据前节所述，在
结点A前后都必须保持单位长度导线的电场能与磁场能相等
的规律，由于线路z1与z 2的单位长度电感与对地电容都不相
同，因此当u1q 到达A点时要发生电压、电流的变化。也就是
z2 z1 ) z1 z2
。
在线路z2 中的折射电压 u2q 随时间按指数规律增长如图7
－3－19（b）所示，当时，t＝0；u2q 0 当t→∞时 u2q au1q
，这说明无限长直角波通过电感后改变为一指数波头的行波
，串联电感起了降低来波上升速率的作用。 从式（7－3－2）中可得出折射波u2q 的陡度为
z1
z2
u1q
(a)
(b)
图7 - 3 -1 行波通过串联电感
(a)线路示意及等值电路；(b)折射波与反射波
图7-3-1为一无限长直角波 u1q 投射到具有串联电感L的线 路上的情况，L前后两线路的波阻抗分别为z1 及z2 ，当z 2中的
反行波尚未到达两线连接点时，其等值电路如图7-3-1（a）
所示,由此可得
z1 z2 z1 z2
i1q
2 z1 z1 z2
ai
称为电流折射系数；
z2 z1 z1 z2
u
z1 z2 z1 z2
i
称为电压反射系数， 称为电流反射系数。
折射系数的值永远是正的，这说明折射电压波总是和入射 电压波同极性的。
二、 几种特殊情况下的波过程
（一）线路末端开路: 线路末端开路相当于Z2＝∞的情况。 此时α＝2， β＝1；
电力系统中的过电压与过流保护
电力系统中的过电压与过流保护1.引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为人们提供了稳定、可靠的电力供应。
然而，在电力系统运行过程中，由于各种原因，如天气变化、设备故障等，都有可能引发过电压和过流现象，给电力设备和系统带来严重的损害甚至造成事故。
为了保护电力设备和系统的安全稳定运行，过电压与过流保护显得尤为重要。
2.过电压保护过电压是指电力系统中电压超过额定值的临时瞬变现象。
过电压的产生原因有很多，例如雷击、开关操作、电力负荷变化等。
当系统遭受过电压冲击时，电力设备可能受到电弧击穿、绝缘破坏等严重损害。
为了保护电力设备免受过电压的影响，电力系统采用了过电压保护装置。
过电压保护装置通常采用的方法包括避雷器、过电压自动开关和过电压继电器等。
避雷器是一种用来吸收或降低过电压的设备，通过将过电压引到大地，保护电力设备不受损害。
过电压自动开关则是一种根据电压变化自动切断电路的设备，以保护电力设备不受过电压的侵害。
过电压继电器作为一种智能保护装置，能够检测到系统中的过电压情况，并通过控制开关等方式将过电压隔离或直接短路，保护电力设备。
3.过流保护过流是指电力系统中电流超过额定值的现象，其原因主要包括电力设备故障、短路故障和负荷过大等。
过流会导致电力设备过热、绝缘损坏等，甚至引起火灾和爆炸。
为了保护电力设备免受过流的影响，电力系统采用了过流保护装置。
过流保护装置通常采用的方法包括熔断器、过流继电器和差动保护等。
熔断器是一种能够根据电流变化自动切断电路的设备，它利用高阻抗元件引起电流过大时的瞬间熔断，从而保护电力设备。
过流继电器是一种能够检测到系统电流异常的装置，它能够通过控制开关等方式切断电路，以防止过流对电力设备造成损害。
差动保护是一种利用电流差动原理来判断系统中是否存在故障的保护方式，通过测量系统中的电流差值来检测是否存在过流情况，从而及时进行保护动作。
4.过电压与过流保护的配合过电压保护和过流保护在电力系统中起着互补的作用。
直流输电系统中的过电压及其保护
直流输电系统中的过电压及其保护[摘要]在输电技术的发展史上，最初出现的工程就是用直流来输电的，虽然会有一些弊端，但是直流输电系统输电所仍有不可替代的作用和优点。
时至今日，直流输电系统便的愈发重要，而在此为了便于研究直流输电系统中的过电压，将直流系统中的过电压分为雷电过电压和内部过电压两大类来分析。
[关键词]雷电过电压内部过电压过电压保护绝缘中图分类号：tm 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-271-01直流输电系统中的过电压保护具有很大的意义，它的好坏影响着工程的正常运行和运行设备的安全。
如果系统中少了过电压保护，造成的后果将不堪设想。
下面我们来看一下主要的两类过电压及其保护措施。
1 防雷保护系统1 如何做能减少直流架空线上的保护雷击引起绝缘闪络并建弧后，不会存在断路器跳闸问题，定电流调节器的存在使直流线路故障电流的增大很小，在控制调节器的作用下，自动快速地完成降压、去能、灭弧、再启动等程序，消除故障，迅速恢复，不会造成什么不利后果（为提高再启动的成功率在，还可以采用“多次自动再起动”或“降压再起动”）。
期间，只要在架空线路去能以后保证有一段无电压时间，让弧柱充分游离而恢复其绝缘强度即可。
直流线路发生雷击闪烁的后果也不像交流那么严重，因此主要注意下三点就能很好的避免：（1）工作电压的影响问题（2）建弧率问题。
因为直流线路的工作电压与故障电流都没有过零现象，所以冲击闪络一般均导致建弧。
（3）雷击引起的双极闪络率的验算问题2 进入换流站的雷击产生的过电压此电压波在直流架空线路的传播，最后将传到换流站。
换流站也装有避雷针针对直接雷击进行防护。
沿直流线路传播的雷电波到达装有电容器组的终端机站时，将引起衰减振荡型过电压。
从直流线路侵入换流站的雷电过电压是穿过平波电抗器进来的。
通常在直流架空线路的进线段装有避雷线，和直流线路避雷器相配合，可将入侵过电压的幅值与陡度限制到对换流站设备无害的程度。
电力系统中电气设备绝缘的过电压及其保护
电力系统中电气设备绝缘的过电压及其保护一般情况下，如果电力系统的工作状态和运行表现正常的话，那么此时的电气设备在正常的工作电压下状态应该是绝缘的，但是如果遇到了雷击或者是因为操作的失误使仪器发生了意外的故障的话，就会因此而导致在系统中的局部电压超出了额定的范围，那么这种现象就被称之为过电压。
可将这种过电压分为两种，内部的过电压和大气过电压。
内部过电压的发生原因一般是因为在对电气设备进行操作的过程中，由于人为的原因操作失误，或者是线路在使用的时候由于长时间没人管理而发生了短路或者接地的现象而使局部电压突然上升而超出了规定的范围，由此产生的现象会对整个系统造成一定的危害，归结起来内部过电压的发生原理是因为在系统内部的电磁能过度集中和发生震荡所引起的。
一般将内部过电压分为静态情况下的过电压和操作过电压，对于这两种过电压很好解释，静态过电压就是由于在运行的过程中，由于系统的运行故障而造成的过电压，而其中的操作过电压就是因为在对设备进行操作的过程中，人为的原因导致的操作失误而使电压上升，这种情况的发生具有随机性较强的特点。
而大气过电压一般被划分三种情况，感应雷引起的过电压、直接雷引起的过电压和侵入雷引起的过电压，由这三种方式引起的过电压在时间上比较短，是其中的特点，但是所带来的冲击力是非常的大的，对于系统所造成的伤害是非常强的，它们所引发的破坏程度是和雷电的变现强度有着非常大的关系的，与设备在电压上的等级是没有多大关系的。
1.雷电过电压分为直击雷过电压和感应雷过电压。
直击雷过电压由雷电流通过被击物在阻抗上产生的压降和兼有雷电通道的电磁场的感应电压共同组成，其幅值极高；感应雷过电压是在输电线路附近地面遭到雷击时，由电场和电磁场的剧烈变化形成的过电压，这种过电压多数为正极性，波前时间约l0us，其幅值一般不大于500kv，对60kv 以下的线路有击穿的危险。
2.内部过电压电力系统在正常运行过程中，由于人为的开关操作或故障引起的工作状况发生改变，这样会就在变化过程中引起系统内部的电磁能发生振荡，这就是所谓的内部过电压。