武汉大学电气工程学院《电力系统过电压复习重点内容》

电力系统过电压复习重点内容
1. 过电压：由于雷电、电磁能量的转换会使系统电压产生瞬间升高，其值可能大大超过电
气设备的最高工频运行电压 2. 按其不同能量来源分类：
3.行波的折射与反射
212211221Z Z Z Z Z Z Z αβαβ⎫=
⎪
+⎪-⎪=⎬+⎪⎪
=+⎪⎭
4.串联电感
折射电压波 u2f 的陡度：
/2f 1f
2d 2e d t T u u Z t L
-= t = 0 时陡度有最大值：
21f 2
max
d 2d t f u u Z t
L
==
并联电容：在Z2线路中折射电压的最大陡度：
2f1f
max1 d2 d
t
u u t Z C
=
=
5.
入口电容：
T0000
000
1d1
()
d
x
x
Q u
C K K U
U U x U
K
α
α
=
=
====
===
6.绕组初始电压分布不均匀的主要原因是电容链中对地电容的分流作用。

改善绕组初始电位分布，使之接近稳态电位分布的方法主要有两种：一是补偿对地电容的影响，并联补偿；二是增大纵向电容，采用纠结式绕组或内屏蔽式绕组。

7.冲击电压在变压器绕组间的传播包括静电感应，电磁感应
8.雷电放电过程：先导放电阶段，主放电阶段，余辉放电阶段
雷暴日Td 是指该地区平均一年内有雷电放电的平均天数，单位d/a 。

雷暴小时Th 雷暴小时是指平均一年内的有雷电的小时数，单位h/a。

雷电流陡度是指雷电流随时间上升的速度。

雷电流陡度
2.6
a I
=
衡量输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。

（1）雷击输电线路时，线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流幅值称为输电线路的“耐雷水平”，以kA为单位。

（2）输电线路的雷击跳闸率是指标准雷暴日数为40时，每年每100km长的线路因雷击引起的跳闸次数，单位为次/100km·年。

输电线路的直击雷过电压：
（1）雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压（2）雷绕击导线时的过电压（3）雷击档距中央避雷线时的过电压
雷击杆塔时的耐雷水平I1为
50%
1
(1)()(1)
2.6 2.6
g
a t c
i
t c
U
I
h
h L h
k R k k
h h
ββ
=
-+-+-
当忽略避雷线与横担高度的差别，即ht≈ha、且hg≈hc时，
50%
1
(1)()
2.6 2.6
t c
i
U
I
L h
k R
β
=
⎡⎤-++
⎢⎥
⎣⎦
9.为了防止避雷针与被保护的配电构架或设备之间的空气间隙Sa被击穿而造成反击事故，必须要求Sa大于一定距离，取空气的平均耐压强度为500kV／m；为了防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间在土壤中的间隙Se被击穿，必须要求Se大于一定距离，取土壤的平均耐电强度为300kV／m，Sa和Se应满足下式要求: Sa≥0.2Ri＋0.1h
Se≥0.3Ri
在一般情况下，间隙距离Sa不得小于5m；Se不得小于3m。

10. 构架避雷针注意事项：
（1）严禁将照明线、电话线、广播线及天线等装在避雷针或其构架上；
（2）如在避雷针的构架上设置照明灯，灯的电源线必需用铅护套电缆或将导线装在金属管内，并将引下的电缆或金属管直接埋入地中，其长度在10m以上，这样才允许与屋内低压配电装置相连，以免雷击构架上的避雷针时，威胁人身和设备的安全；
（3）发电厂厂房一般不装设避雷针，以免发生感应或反击，使继电保护误动作或造成绝缘损坏；
（4）110kV 及以上的配电装置，可以将输电线路的避雷线引到出线门型构架上，但土壤电阻率大于1000Ω·m 的地区，应装设集中接地装置。

35~60kV 配电装置的绝缘水平较低，为防止反击事故，在土壤电阻率不大于500Ω·m 的地区，才允许将避雷线引到出线门型构架上，但应装设集中接地装置；，如土壤电阻率大于500Ω·m 时，避雷线则应在终端杆上终止，最后一档线路的保护可采用独立避雷针，也可在终端杆上加装避雷针。

11.线性谐振条件 1/L C ωω=
当ω与0ω比较接近时，在电容元件上会产生较高的过电压。

12.消弧线圈的补偿方式有全补偿，过补偿，欠补偿。

我国电力行业规程规定，中性点经消弧线圈接地系统应采用过补偿方式，其脱谐度不超过10%，同时还要求中性点位移电压一般不超过相电压的15%。