11 暂时过电压1
过电压保护
2．谐振过电压 当谐振过电压发生在铁磁电感与电容组成 的电路中时，称为铁磁谐振电路，有可能 出现过电压事故。
特点:过电压持续时间较长，频率低 . 会引起电压互感器损坏和阀型避雷器爆炸。
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
3．操作过电压
操作过电压是指电力系统中由于操作或事 故，使设备运行状态发生改变,引起振荡， 从而产生过电压。
二.两支避雷针的保护范围 两针间距离D与针高h之间比D/h不宜大于5。
三.多支避雷针的保护范围 各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度
bｘ≥０则全部面积受到保护。
第三节雷电侵入波防护
防止感应雷过电压和雷电侵入波对变电所 设备绝缘造成击穿损坏，应采取措施减少 近区雷击闪络，避免出现过分强烈的感应 雷多电压。
针或避雷线。 高压长线路空载运行时，末端电高 .
在甲设备的接线端子上标出乙设备接线端 子编号，乙设备的接线端子上标出甲设备接线端子编号
高压长线路空载运行时，末端电压高 .
一.单支避雷针的保护范围 普通阀型避雷器（适用大气过电压保护）
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
KS
KD
KG
例：某避雷针高20m，则该避雷针在8m的高 在中性点不接地系统中发生单相不稳定电弧接地时，可能产生过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。
4. 雷电反击过电压
雷云对电力架空线路的杆塔顶部放电，线路绝缘子有可能 产生击穿，对导线放电，这种情况称为雷电反击过电压。
5.感应雷过电压
感应雷过电压是指在电气设备（例如架空电力线路）的附 近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中线路，但在导 线上会感应出大量的和雷云极性相反的束膊电荷，形成雷 电过电压。
过电压问题及其解决方案
过电压问题及其解决方案过电压问题及其解决方案1. 引言过电压是在电力系统中经常遇到的一个问题，它给电力设备和系统带来了许多隐患和安全风险。
在本篇文章中，我们将探讨过电压的概念、原因和解决方案。
希望通过深入了解这个主题，可以帮助读者更好地理解和应对过电压问题。
2. 过电压的定义和原因过电压是指电力系统中电压瞬时或持续上升到超过额定电压的现象。
它可能由电力系统中的各种原因引起，包括雷击、开关操作、电力设备故障、突然负载变化等等。
2.1 雷击雷击是导致过电压的最常见原因之一。
当雷电击中地面或电力线路附近的物体时，会引发短暂而强大的电压脉冲，进而导致电力系统中的过电压。
2.2 开关操作电力系统中的开关操作也会导致过电压问题。
当电力系统中的开关打开或关闭时，会产生感应电动势，导致电压瞬时上升。
如果这种瞬时电压超过了设备的额定电压，则可能产生过电压。
2.3 电力设备故障电力设备故障是另一个常见的过电压原因。
变压器内部短路或绕组接地故障可能会导致电压上升。
2.4 突然负载变化突然的负载变化也可能引发过电压。
一台大型电机的突然开动可能使电压短期内上升。
3. 过电压的危害过电压问题对电力设备和系统都带来了一系列的危害。
过电压会导致设备的过载和过热，从而降低设备的寿命。
过电压可能引发设备的击穿和损坏，甚至会导致火灾和爆炸风险。
过电压还会导致系统的不稳定和停电，给用户带来不便和损失。
4. 过电压的解决方案为了应对过电压问题，我们可以采取以下几种解决方案：4.1 避雷器避雷器是一种能够保护电力设备不受雷击和过电压影响的装置。
它通过将过电压分散到大地来保护设备。
避雷器通常安装在输电线路、变压器和电力设备之间。
4.2 电力保护装置电力保护装置是另一种解决过电压问题的常用方法。
它可以及时检测到过电压事件，并采取相应的保护措施，例如切断电力供应或将过电压引导到地面。
4.3 负载调节和平衡合理的负载调节和平衡是减少过电压问题的一种有效方法。
暂时过电压
限制和消除铁磁谐振过电压的有效的措施： （1）改善电磁式电压互感器的激磁特性，或改用电容式 电压互感器。 （2）在电压互感器开口三角绕组中接入阻尼电阻，或在 电压互感器一次绕组的中性点对地接入电阻。 （3）在有些情况下，可在10kV及以下的母线上装设一组 三相对地电容器，或用电缆段代替架空线段，以增 大对地电容，从参数搭配上避开谐振。 （4）在特殊情况下，可将系统中性点临时经电阻接地或 直接接地，或投入消弧线圈，也可以按事先规定投 入某些线路或设备以改变电路参数，消除谐振过电 压。
L不断减小，设两条伏安特性相交于P点。当E=u=|uL-uc|
发生谐振。a1和a3为稳定工作点，a2为不稳定的工作点。
基波的铁磁谐振的特点：
1) 产生串联铁磁谐振的条件是：电感和电容的伏安特性必 1 L 须相交， C （必要条件）；外界“激发”（强烈 的扰动）；等效电路电阻足够小（维持很长时间，不会衰 减）。 2) 对铁磁谐振电路，在同一电源电势作用下，回路可能有 不只一种稳定工作状态。在外界激发下，回路可能从非谐 振工作状态跃变到谐振工作状态，电路从感性变为容性， 发生相位反倾，同时产生过电压与过电流。
3) 铁磁元件的非线性是产生铁磁谐振的根本原因，但其饱 和特性本身又限制了过电压的幅值。此外，回路中的损耗 会使过电压降低，当回路电阻值大到一定数值时，就不会 出现强烈的谐振现象。
电力系统中的铁磁谐振过电压常发生在非全相 运行状态中，其中电感可以是空载变压器或轻载变 压器的激磁电感、消弧线圈的电感、电磁式电压互 感器的电感等。电容是导线的对地电容、相间电容 以及电感线圈对地的杂散电容等。
11.2.2 铁磁谐振过电压
为了探讨这种过电压最基本的物理过程，可 利用图中最简单的L－C串联谐振电路。不过这时 的L是一只带铁心的非线性电感，电感值是一个 变数。
过电压指标、标准、措施
过电压指标、标准、措施一、过电压定义及指标1、过电压定义过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大与1分钟的长时间电压变动现象；过电压的出现通常是负荷投切的结果，例如：切断某一大容量负荷或向电容器组增能（无功补偿过剩导致的过电压）。
过电压分外过电压和内过电压两大类。
（1）外过电压又称雷电过电压、大气过电压，由大气中的雷云对地面放电而引起的，分直击雷过电压和感应雷过电压两种。
大气过电压由直击雷引起，特点是持续时间短暂，冲击性强，与雷击活动强度有直接关系，与设备电压等级无关。
因此220KV 以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。
1）雷电过电压的持续时间约为几十微秒，具有脉冲的特性。
直击雷过电压是雷闪直接击中电工设备导电部分时所出现的过电压。
雷闪击中带电的导体，如架空输电线路导线，称为直接雷击。
雷闪击中正常情况下处于接地状态的导体，如输电线路铁塔，使其电位升高以后又对带电的导体放电称为反击。
直击雷过电压幅值可达上百万伏，会破坏电工设施绝缘，引起短路接地故障。
2）感应雷过电压是雷闪击中电工设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电工设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。
（2）内过电压电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。
1）暂态过电压是由于断路器操作或发生短路故障，使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的过电压，又称工频电压升高。
特点是持续时间长，过电压倍数不高，一般对设备绝缘危险性不大，但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。
常见的有：①空载长线电容效应（费兰梯效应）。
在工频电源作用下，由于远距离空载线路电容效应的积累，使沿线电压分布不等，末端电压最高。
②不对称短路接地。
三相输电线路a相短路接地故障时，b、c 相上的电压会升高。
③甩负荷过电压，输电线路因发生故障而被迫突然甩掉负荷时，由于电源电动势尚未及时自动调节而引起的过电压。
2023年国家电网招聘之电工类真题精选附答案
2023年国家电网招聘之电工类真题精选附答案单选题（共40题）1、纵差保护稳态情况下的不平衡电流产生原因是（）。
A.两端电流互感器计算变化与实际变化不同B.两端电流互感器磁化特性的差异C.两端电流互感器型号相同D.两端电流互感器变比相同【答案】 B2、为了保护旋转电机的臣间绝缘，必须将入侵波的陡度限制在（）以下。
A.2kv/usB.3kv/usC.5kv/usD.7kv/us【答案】 C3、变压器差动保护差动维电器内的平衡线圈消除哪一种不平衡电流。
( )A.励磁涌流产生的不平衡电流B.两侧相位不同产生的不平衡电流C.二次回路额定电流不同产生的不平衡电流D.两侧电流互感器的型号不同产生的不平衡电流【答案】 C4、对夹层极化有明显影响的因素是（）。
A.温度B.电压性质C.气压D.频率【答案】 D5、为保证受端系统发生突然失去一回重载线路或一台大容量机组等事故是保持电压稳定和正常供电，不致出现电压崩溃，受端系统中应有足够的（）备用容量A.静态无功B.动态无功C.静态有功D.动态有功【答案】 B6、对于反应故障时参数增大而动作的继电保护，计算继电保护灵敏性系数时应用（）A.故障参数的最大计算值B.故障参数的最大小计算值C.故障参数的最优解D.三者均可【答案】 B7、抢救触电者首先应使其迅速脱离电源，然后（）抢救。
A.通知医务人员B.汇报上级C.立即就地【答案】 C8、理想电压源外接电阻越大，流过的电流( )。
A.越大B.越小C.不清楚【答案】 B9、对静止元件而言，正序阻抗( )负序阻抗。
A.大于B.等于C.小于D.大于或小于【答案】 B10、电网络分析中，用割集电压法列写方程时，用到的矩阵形式的KVL方程是（）A.[ Bt][Vb]=OB.[Vb]= [AT J[Vn]C.[Qt] [lb]=OD.[Vb]= [Qf t][Vt]【答案】 D11、综合重合闸中的阻抗选相元件，在出口单相接地故障时，非故障相元件误动可能性最小的是A.全阻抗继电器B.偏移特性的阻抗继电器C.方向阻抗继电器D.电抗特性的阻抗继电器【答案】 C12、直接将电能送到用户的网络称为（）。
ch5.暂时过电压
'l 2
时，cos ' l
0
不论首端电压为多高，末端电压 将趋于无穷大。
v l 2 4
此时，线路电感与电容构成谐振 状态。称为1/4 波长谐振。 实线为不考虑电源阻抗Xs的情况 -8-
工频电压升高
若考虑电源阻抗Xs
I
E U1 I1 X s II
工频电压升高
R 0 X
1 1
R 0, 0.5,1.0 X
0 1
(a) B相；(b) C相
中性点接地3-10 kV系统：
X0主要由线路容抗决定，故应为负值(X0/X1=(-20)-(-))。
K (1) 3
(20)2 (20) 1 1.08 3 1.1 3 (20) 2
工频电压升高
突然甩负荷引起的工频电压升高： 输电线路传送重负荷时，由于某种原因，断路器跳闸，电源突然甩负荷后，将 在原动机与发电机内引起一系列机电暂态过程，它是造成线路工频电压升高的 又一原因。
当线路输送大功率（有功和感性无功）时，发电机的电势高于母线电压， 甩负荷后，发电机激磁绕组中的磁通来不及变化，与其相应，电源电势E‘ d 维持原来的数值。 线路末端断路器跳闸之后，空线仍由电源充电，电容效应造成工频电压 升高。 从机械过程来看，发电机突然甩掉一部分有功负荷，而原动机的调速器 有一定惯性，在短时间内输入给原动机的功率来不及减少，主轴上有多余功率， 这将使发电机转速增加。转速增加时，电源频率上升，不但发电机的电势随转 速的增加而增加，而且加剧了线路的电容效应。
对过电压保护及绝缘配合影响较大的是暂态工频电压升高，当然稳态工频 电压升高对系统的电气设备也有一定的影响。
•220kV 电压等级以下
国标过电压
1kV U m 252kV
工 频 过 电 压
U m 252kV
线路断路器的变电所侧不超过
110 kV
、 220 kV
1.3pu
1.3pu
3kV - 10kV 35kV - 66kV
线路合闸和重合闸
1.1 3pu 3pu
110 kV 220 kV 66kV
不接地 消弧线圈接地 电阻接地。
3.0pu
4.0pu
3.5pu 3.2pu 2.5pu
高压感应电动机合闸过电压一般不超过 2.0 pu ，空载分闸过电压不超过 2.5 pu 。
1kV U 66kV
单相间隙性电弧接地过 电压 雷 电 过 电 压 距架空线路 S
4.0pu
3.2pu
低电阻接地 用断路 电容器高压端 对地 电容器极间
3kV - 66kV
置
器开断并联电容补偿装
4.0pu
2.15 2U C
用断路器开断具有冷轧硅钢片的变压器时，过电压不超过 2.0 pu ； 空载变压器和并联电抗器补偿装置合闸产生的操作过电压不超过 2.0 pu 。 开断具有热轧硅钢片铁 心变压器的过电压
线路断路器的线路侧不超过 1.4 pu
3.0pu
、 220 kV 非低电阻接地
线路合闸和重 合闸
330 kV 500 kV
2.2pu 2.0 pu
空载 线路 操 作 过 电 压 分闸
110 kV
66kV
3.0pu
空载线路分闸过电压线路断路器在电源对 地电压为 1.3 pu 条件下开断空载线路不 应产生过电压
暂时过电压
1.内部过电压 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
4.均匀长线及其稳态解 4.均匀长线及其稳态解
无损长线首末端电压及电流关系
cos αl ɺ U 1 ɺ = 1 sin αl I1 Z C Z C sin αl ɺ U 2 cos αl I ɺ 2
一般
α = ω L0C0
α = 0.06o / km
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
内部过电压
线性谐振 谐振过电压铁磁 参数 (resonance) 暂时过电压 空载长线路的电容效应 工频电压升高不对称的接地故障 甩负荷 ( Power FrequencyVoltageRise) (Temporary ) 合空线 切空线 操作过电压（ .1s以内） 切空变 0 解列 弧光接地 ( Switching )
外激发现象 当 E<U0 时，E逐渐上升，回路只能处在非谐振的 工作点a。只有当回路经过强烈的“冲击扰动”， 回路才能处在谐振的工作点c “冲击扰动”包括系统的突然合闸、发生故障以及 故障的消除等，这些可造成铁芯电感两端的短时电 压升高、大电流的振荡过程或电感中的涌流现象 需要经过过渡过程建立的谐振现象称之为铁磁谐振 的“外激发” 一旦“激发”起来以后，谐振状态可以“自保持”， 维持很长时间不会衰减
高压输变电设备的绝缘配合知识
高压输变电设备的绝缘配合前言：“使用导那么〞中详尽说明了本尺度中给出的绝缘配合的所有规那么，出格是设备最高电压与尺度额定耐受电压之间的关系。
如果同一设备最高电压对应几组尺度额定耐受电压时，给出了拔取最正确一组尺度额定耐受电压的导那么。
第1局部：定义，原那么和规那么1 概述1.1 范围本尺度建议选择的耐受电压应与设备的最高电压相关联。
该关联仅是为了绝缘配合的目的。
本尺度中不包罗对人员安然的要求。
本尺度适用于设备最高电压在1kV以上的三订交流系统，规定了这些系统中的高压输变电设备和设施的相对地绝缘、相间绝缘和纵绝缘的额定耐受电压的选择原那么，并给出了尺度耐受电压列表，应从该列表中选择额定耐受电压。
尽管本尺度的原那么也适用输电线路的绝缘，但其耐受电压值可以与尺度额定耐受电压不同。
在制定各设备尺度时，应按照本尺度的要求，规定适合于该类设备的额定耐受电压和试验程序。
1.1.1 适用范围本尺度适用于设备最高电压在1kV以上三订交流电力系统中使用的以下户内和户外输变电设备。
a〕变压器类：电力变压器、并联电抗器、消弧线圈和电磁式电压互感器；b〕组合式〔箱式〕变电站；c〕电力电容器、耦合电容器〔包罗电容式电压互感器〕、并联电容器、交流滤波电容器；d〕高压电力电缆；e〕变电站绝缘子、穿墙套管；f〕避雷器绝缘外套。
g〕高压电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地短路器、熔断器、限流电抗器、电流互感器、封闭式开关设备、封闭式组合电器、组合电器等；1.1.2 不适用范围a〕安装在严重污秽或带有对绝缘有害的气体、蒸汽、化学沉积物的场所下的设备；b〕相对湿度较高且易呈现凝露场所的户内设备。
1.2 尺度性引用尺度以下尺度所包含的条款，通过本尺度的引用而成为本尺度的条款。
但凡注日期的引用尺度，其随后所有的点窜单〔不包罗勘误的内容〕或修订版均不适用于本尺度，然而，鼓励按照本尺度达成协议的各方研究是否可使用这些尺度的最新版本。
但凡不注日期的引用尺度，其最新版本适用于本尺度。
高电压技术 第11章 电力系统暂时过电压
Z
E I
U
UA
Z
O
U
ห้องสมุดไป่ตู้
UC
UB UB
I
0
Z
0
0 U
UC
可见不对称接地会引起线路的过电压，因此线路的 避雷器设计要考虑到此类问题。
③ 甩负荷引起的工频过电压：
E
xs
U xg I x g
正常时：
突然甩负荷后：
U E jx s I xg E jx s
通常认为 C 和 R 是线性元件，根据电感 L 的不同 特性（线性、非线性、周期性），对应三种谐振方式。
4、线性谐振：
R L
Uc E
E
I
C
1
0
1
0
1 LC
谐振条件
Uc E 2 2 1 2 2 0 0
2 2
R 2L
0
第11章 电力系统暂时过电压
11.1 工频过电压
11.2 谐振过电压
1、内部过电压： 在电力系统中，由于断路器操作、故障或者其他原 因，使系统参数发生变化，引起系统内部电磁能量的振 荡转化或传送所造成的电压升高。
2、内部过电压倍数Kn：
内部过电压幅值与系统最高运行相电压幅值之比。 3、分类： 操作过电压：由于操作或故障引起的瞬时电压升高。
暂时过电压：瞬时过程完毕后出现的稳态工频电压升高 （工频过电压）或谐振（谐振过电压）。
11.1 工频过电压
1、工频过电压： 电力系统在正常或故障运行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。
2、意义：
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；
电力系统暂态过电压测量技术综述
电力系统暂态过电压测量技术综述发布时间：2021-12-31T06:42:33.316Z 来源：《电力设备》2021年第11期作者：孙韦[导读] 暂态过电压是破坏设备绝缘、造成电力系统严重故障，威胁电力系统安全运行的重要因素。
（陕西三恒电子科技有限公司陕西省西安市 710000）摘要：近年来，我国的现代化建设的发展迅速，电力工程建设也有了很大的提高。
电力系统暂态保护装置一般利用故障产生的高额信号实施信号检测，以明确系统中的故障问题，其运动速度一般相对较快，且难以受到系统运行方式的影响，通常难以借助解析式的方式表征系统的保护原理，也无法实现精准化分析。
采取人工智能技术手段，可以针对无法表述的知识进行高效的分析处理，为实现暂态保护提供充足的分析工具。
关键词：电力系统；暂态过电压；测量技术综述引言暂态过电压是破坏设备绝缘、造成电力系统严重故障，威胁电力系统安全运行的重要因素。
因此，设法对暂态过电压进行准确测量尤为重要。
文章较全面地梳理归纳了现有的各种暂态过电压测量技术，并按照相应传感器的工作原理，将其划分为接触式测量和非接触式测量技术；并具体就分压器、套管末屏、GIS传感器、电场传感器和光学传感器等方面，总结了各种暂态过电压测量技术的原理、优缺点及适用范围。
1人工智能应用于暂态问题的合理性1.1电力系统深度信息化在智能电网建设背景之下，电力系统之中融合了更多与通信、量测和外部系统相关的电力物理信息系统。
同时，信息的时间、种类及结构等尺寸也表现出多样化发展的趋势，以海量信息为支撑，可以为暂态问题研究提供充足的数据支撑。
此外，随着数据量的激增，可以相应推动人们暂态问题研究思维模式的优化和转变。
以往所采用的以因果逻辑为依托的信息分析处理方法已经难以充分适应高维异构的多元信息计算需求。
此外，利用AI技术可以发挥良好的数据处理和信息挖掘优势，以充分展现多元信息的价值。
1.2暂态稳定机理复杂化在电力系统之中纳入新能源、特高压直流输电和变频器负荷等多类电力电子化元素，可以切实提升暂态问题研究对象的复杂化程度。
暂时过电压
cos cos K 02 cos(l ) arctan X s
Zc
arctan Z c
XR
8.工频电压升高的限制措施
线路末端接入并联电抗器，由于电抗器的感性无功功 率部分地补偿了线路的容性无功功率，相当于减小了 线路长度，降低了末端电压升高
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
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
在铁芯电感的振荡回路中，如果满足一定条件，可能出现工 频谐振
谐振频率可能等于工频的整数倍（2、3、5倍等），称为高 次谐波谐振
谐振频率可能等于工频的分数倍（1/2、1/3、1/5、2/3、3/5 倍等），称为分次谐波谐振
基波铁磁谐振
基波铁磁谐振图解法
串联铁磁谐振回路
满足条件
L0
1
C
在 I=Ij 处，曲线UL(I)与UC(I)有交
谐振分类
➢ 谐振过电压比操作过电压的持续时间长，性质上属于暂时过电 压。谐振过电压的严重性既取决于它的幅值，也取决于它的持 续时间
➢ 在不同电压等级、不同结构的系统中可以产生不同类型的谐振 过电压。对应三种电感参数，在一定的电容参数和其他条件的 配合下，可能产生三种不同性质的谐振现象
线性谐振 铁磁谐振 参数谐振
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
2024年国家电网招聘之电工类通关题库(附带答案)
2024年国家电网招聘之电工类通关题库(附带答案)单选题（共45题）1、雷暴日超过（）为多雷区。
A.20B.30C.40D.50【答案】 C2、已知某元件在关联参考方向下，吸收的功率为10 kW。
如果该元件的端电压为1kV,则流过该元件的电流为( )。
A.-10AB.10AC.-10mAD.10Ma【答案】 D3、环形网络中自然功率的分布规律是（）。
A.与支路电阻成反比B.与支路电导成反比C.与支路阻抗成反比D.与支路导纳成反比【答案】 C4、发电机在电力系统发生不对称短路时，在转子中就会感应出（）A.50HZB.l00HZC.150HZD.200HZ【答案】 B5、供电企业对查获的窃电者，应予以制止，并可当场中止供电。
窃电都应按所窃电量补交电费，并承担补交电费（）的违约使用电费。
A.1-3倍B.5倍C.3倍以下D.3倍【答案】 D6、按照规定，凡是X0/X1（）的属于大接地电流系统。
A.≤4.5B.≥4.5C.＞3D.＜3【答案】 A7、波在沿架空线传播过程中发生衰减和变形的决定因素是（）。
A.导线电阻B.导线对地电容C.导线对地电感D.冲击电晕【答案】 D8、当电力系统的电压频率等指标虽然发生变化，但是仍然在容许范围内，则此时电力系统是（）的。
A.振荡B.稳定C.波动D.不稳定【答案】 B9、快速励磁系统对静态稳定的影响是（）A.有利于发电机受小干扰时维持静态稳定B.有利于消除发电机的自发振荡C.有利于消除发电机的自发振荡D.只对动态稳定有影响，对静态稳定没有影响【答案】 A10、雷击杆塔引起的线路绝缘闪络称为（）。
A.击穿B.反击C.直击D.绕击【答案】 B11、自耦变压器标准容量与额定容量的关系（）。
A.标准容量大于额定容量B.标准容量等于额定容量C.标准容量小于额定容量D.标准容量小于等于额定容量【答案】 C12、若此时线路末端短路即 Z2=0 ，则电压的折射系数和反射系数的关系是（）。
11暂时过电压1
U2 jXpI 2
arctg Z
Xp
K1 2
cos cos(/l )
K02cocso(/lscos)
在线路末端接入电抗器，相当于减小了线路的长 度，因而降低了电压传递系数。
系统中的电抗器可以安装在线路的首端、 末端，甚至中间。但是并联电抗器的作用除了 降低空载线路的电容电流以降低工频电压的升 高，还涉及到系统无功平衡、潜供电流补偿、 自激过电压及非全相状态下的谐振等问题。应 综合考虑。
1. 空载长线电容效应引起的工频电压升高
在集中参数RLC串连电路中，如果容抗大于感 抗，即1/wC>wL，电路中将流过容性电流。电容 上的电压等于电源电势加上电容电流流过电感造 成的电压升。这种电容上电压高于电源电势的现 象，称为电容效应。
一条空载长线可以看作由无数个串连的RLC回路构成， 在工频电压作用下，线路的总容抗一般远大于导线的感抗 (电路中将流过容性电流,电容上电压高于电源电势),因此 线路各点的电压均高于线路首端电压，而且越往线路末端 电压越高。
内部过电压分为暂时过电压和操作过电压。
若以其持续时间的长短来区分，一般持续时 间在0.1s内的过电压称为操作过电压，持续时间 长的过电压称为暂时过电压。
暂时过电压包括工频电压升高（工频过电压） 及谐振过电压。
把频率为工频或接近工频的过电压，称为工 频电压升高，或工频过电压。
对因系统的电感，电容参数配合不当，出现 的各类持续时间长、波形周期性重复的谐振现象 及其电压升高称为谐振过电压。
K01、K02线路首端、末端对电源的电压传递系数
2.不对称短路引起的工频电压升高
不对称短路是电力系统中最常见的故障形式. 当空载线路发生单相或两相接地故障时，健全相 上工频电压不仅由长线的电容效应所致，还有短 路电流的零序分量，也会使健全相电压升高。其 中单相接地引起的电压升高更大一些。
第12章 暂时过电压
U& 2 E&
=
cosϕ cos(α 'l + ϕ)
末端接入 电抗器
K02
=
U& 2 E&
=
cosθ cosϕ cos(α 'l −θ + ϕ)
线路的电容电流流过电源感抗也会造成电压升，同样会增 加电容效应，犹如增加了导线的长度一样。显然，电源容量 越小，电容效应越严重。
在线路末端接入电抗器，相当于减小了线路长度，因而降 低了电压传递系数，可以降低线路的末端电压。
θ = arctg Z
Xp
K01
=
U&1 E&
=
ZR ZR + jXS
=
−Zctg(α 'l −θ ) XS − Zctg(α 'l −θ )
K02
=
K K 01 12
=
cosθ cos(α 'l
cosϕ −θ +ϕ)
不考虑 电源感抗
K 02
=
U& 2 E&
=
1
cosα 'l
考虑 电源感抗
K02
=
500k空载线路合闸的线路首（2）和末端（1）电压变化实测曲线
¾ 一般而言，工频电压升高对 220kV 等级以下、线路不太 长的系统绝缘，没有威胁.
¾对超高压、远距离传输系统绝缘水平却有决定性作用.
12.1.1 超高压系统中工频电压升高的重要性
¾ 工频电压升高的数值是决定保护电器工作条件的主要依 据，例如金属氧化物避雷器的额定电压就是按照电网中工频 电压升高来确定的。同时，工频电压升高幅值越大，对断路 器并联电阻热容量的要求也越高，从而给制造低值并联电阻 带来困难。
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当A相接地时，B、C两健全相上电压的模值为：
UA0正常运行时故障点处A相电压；X0、X1线路的零序、正 序电抗。 K为单相接地系数。它表示单相接地故障时，健全相的最 高对地工频电压有效值与无故障时对地电压有效值之比。
X0/X1的值越大，健全相上电压升高越严重。 对中性点绝缘的3－10kV系统，X0主要由线路容抗 决定。单相接地时，健全相的工频电压升高约为线电压 的1.1倍。因此，在选择避雷器灭弧电压时，取110％的 线电压，这时避雷器称为110％避雷器。 对中性点经消弧线圈接地的35－60kV系统，在过补 偿状态运行时，X0为很大的正值。单相接地时，健全相 上电压接近线电压。因此，在选择避雷器灭弧电压时， 取100％的线电压，这时避雷器称为100％避雷器。 对中性点直接接地的110－220kV系统，X0为不大的 正值。由于继电保护、系统稳定等方面的要求，需要对 不对称短路电流加以限制，故而选用了较大的X0/X1值， 一般<＝3。因此，健全相上电压升高不大于1.4倍相电 压，约为80％的线电压，故采用80％避雷器。
为了限制电容效应引起的工频电压升高，在超高 压电网中，广泛采用并联电抗器来补偿线路的电容电 流，以削弱其电容效应。
U 2 = jXp I 2 K 12 = cos θ cos(α / l − θ )
•
•
θ = arctg
K 02 =
Z Xp
cos θ cos ϕ cos(α / l − θ + ϕ )
11.1.1 工频电压升高
一般而言，工频电压升高对220kV电压等 级以下、线路不太长的系统的正常绝缘的电气 设备是没有危险的，但对超高压、远距离传输 系统绝缘水平的确定却起着决定性的作用。
Байду номын сангаас
工频电压升高在绝缘裕度较小的超高压输电系统中受到 很大的注意的原因如下： 由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，与 多种操作过电压的发生条件相同或相似，所以它们有可 能同时出现、相互，叠加。所以在设计高电压的绝缘时， 应计及它们的联合作用； 工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的 重要依据，所以它直接影响避雷器的保护特性和电力设 备的绝缘水平； 由于工顿电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续的时 间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大的影响。
11 暂时过电压
11.1 工频电压升高 11.2 谐振过电压
在电力系统内部，由于断路器的操作或发 生故障，使系统参数发生变化，引起电网电磁 能量的转化或传递，在系统中出现过电压，这 种过电压称为内部过电压。 内部过电压分为暂时过电压和操作过电压。
若以其持续时间的长短来区分，一般持续时 间在0.1s内的过电压称为操作过电压，持续时间 长的过电压称为暂时过电压。 暂时过电压包括工频电压升高（工频过电压） 及谐振过电压。 把频率为工频或接近工频的过电压，称为工 频电压升高，或工频过电压。 对因系统的电感，电容参数配合不当，出现 的各类持续时间长、波形周期性重复的谐振现象 及其电压升高称为谐振过电压。
一条空载长线可以看作由无数个串连的RLC回路构成， 在工频电压作用下，线路的总容抗一般远大于导线的感抗 (电路中将流过容性电流,电容上电压高于电源电势),因此 线路各点的电压均高于线路首端电压，而且越往线路末端 电压越高。
为了计算与分析起见，有时需要将线路用集中参数 阻抗来代替。如无损线路末端开路，从首端往线路看去， 可等值为一个阻抗ZR，叫做末端开路时的首端输入阻抗。
不对称短路是电力系统中最常见的故障形式. 当空载线路发生单相或两相接地故障时，健全相 上工频电压不仅由长线的电容效应所致，还有短 路电流的零序分量，也会使健全相电压升高。其 中单相接地引起的电压升高更大一些。 单相接地时，故障点各相的电压、电流是不 对称的，为了计算健全相上的电压升高，通常采 用对称分量法和复合序网进行分析，不仅计算方 便，且可计及长线的分布特性。
在线路末端接入电抗器，相当于减小了线路的长 度，因而降低了电压传递系数。
系统中的电抗器可以安装在线路的首端、 末端，甚至中间。但是并联电抗器的作用除了 降低空载线路的电容电流以降低工频电压的升 高，还涉及到系统无功平衡、潜供电流补偿、 自激过电压及非全相状态下的谐振等问题。应 综合考虑。
小 结
工频电压升高的倍数虽然不大，一般不 会对电力系统的绝缘直接造成危害，但 是它在绝缘裕度较小的超高压输电系统 中仍受到很大的注意。 电力系统中常见的几种工频电压升高为： 1）空载长线电容效应 2）不对称短路 3） 甩负荷。
E U1 = ZR jXs + Z R
•
•
K 01 = U 1 / E
ϕ = arctg
Xs Z
K 02 =
U 2 U1 U 2 = = K 01 K12 E E U1
K 02 =
cos ϕ cos(α / l + ϕ )
K01、K02线路首端、末端对电源的电压传递系数
2.不对称短路引起的工频电压升高
3. 甩负荷引起的工频电压升高
当输电线路在传输较大容量时，断路器因 某种原因而突然跳闸甩掉负荷时，会在原动机与 发电机内引起一系列机电暂态过程，它是造成工 频电压升高的又一原因。
11.1.3 工频电压升高的限制措施
在考虑线路的工频电压升高时，如果同时计及空载 线路的电容效应、单相接地及突然甩负荷等三种情况， 那么工频电压升高可达到相当大的数值。 实际运行经验表明： 在一般情况下，220kV及以下的电网中不需要采取 特殊措施来限制工频电压升高 在330～500kV超高压电网中，应采用并联电抗器或 静止补偿装置等措施，将工频电压升高限制到1.3～1.4 倍相电压以下。
11.1.2 工频电压升高的原因
1 空载长线的电容效应 2 不对称短路引起的工频电压升高 3 突然甩负荷引起的工频电压升高
1. 空载长线电容效应引起的工频电压升高
在集中参数RLC串连电路中，如果容抗大于感 抗，即1/wC>wL，电路中将流过容性电流。电容 上的电压等于电源电势加上电容电流流过电感造 成的电压升。这种电容上电压高于电源电势的现 象，称为电容效应。