电力系统过电压第5章暂时过电压

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单§1击. 工此频处电编压辑升母高版标题样式
内部过电压（能量来自系统内部）
➢单在数击电发此力生处系变编统化内，辑部引母，起版由电文于网本断电样路磁器能式操量作的或转发化生或故传障递，，使在系系统统参中 第出二现级的过电压。 ➢第操三作级过电压 第四 一级般持续时间在 0.l s（五个工频周波）以内的过电压 ➢第工五频持级过续时电间压长的过电压则称为暂时过电压。暂时过电压中，频率为
➢单不击考此虑处电编源阻辑抗母版文本样式
若第线二路末级端开路，即：
第三I级2 0 U线2第路首U四、1 /级末co端s电'压l 关系为： cos第 五'l 级1 U2 U1
U1 U2 cos 'l jI2Z sin 'l
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I1
jU2 Z
sin
'l
I2
cos
'l
线路末端电压高于首端
❖当 '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。
l v 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。
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电压传递系数
➢单考击虑此电处压编阻抗辑母I 版文本样式 第二级
第三级
第四级 第五级
E U1 I1X s I I1
第三 一级般而言，工频电压升高对 220kV 电压等级以下、线路不太长的
第四系级统的正常绝缘的电气设备是没有危险的。
➢ 超高压系统
第五 工级频电压升高对超高压、远距离传输系统绝缘水平的确定却起着
决定性的作用。
避雷器：最大允许工作电压就是按照电网中工频电压升高来确定 的。工频电压升高的幅度越大，要求避雷器的灭弧电压越高。
工频或接近工频的过电压
➢ 谐振过电压
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
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单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
在500 kV 输变电系统中，实测得到的某 336 km 空载线路合闸过电 压随时间变化的曲线，图中K0为过电压倍数。该线路的断路器带 有 400 Ω 的合闸电阻，线路两端并联电抗器的补偿度为 71.5 % 。
E
I
1 0
Xs 1
UI11
=
1 0
Xs 1
cos j sin
Z
'l 'l
jZ sin ' cos 'l
l
UI22
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电压传递系数 ➢单考击虑此电处压编阻抗辑母版文本样式 ➢第若Z二R线级路末端开路，从首端往线路看去，可等值为一个阻抗 第三级 第四级 第五级
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超高压系统中工频电压升高的重要性
➢单超击高此压处系编统辑母版文本样式
第二 断级路器并联电阻：工频电压升高幅值越大，对断路器并联电阻热
第三容级量的要求也越高，从而给制造低值并联电阻带来困难。
操作过电压：操作过电压与工频电压升高是同时发生的，因此工
★在 2 ~ 3s 以后： 稳态工频电压升高，系统进入稳定状 态。
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超高压系统中工频电压升高的重要性
➢单对当击过然此电稳处压态编保工护频辑及电母绝压版缘升文配高本合对样影系响统式较的大电的气是设暂备态也工有频一电定压的升影高响，。 ➢第2二20k级V 电压等级以下
第五级
1 L C
集中参数LC串联回路的电容效应
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工频电压升高的原因 ➢单①击空此载处长编线的辑电母容版效文应本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
一条空载长线可以看作由无数个串联的L，C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，因此线路各点的 电压均高于线路首端电压，而且愈往线路末端电压愈高。
l
UI22
式中 Z ：线路的波阻抗，Ω
α’ ：相位系数， ' L0C0
（ω为电源角频率，L0，C0分别为导线单位长度的电感与电 容），对于输电线路，通常α’≈0.06°/km； l ：线路的长度，km。
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电压传递系数
《单电击力系此统处过编电辑压母》版标题样式
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第二级 Chapter 5. 暂时过电压
第三级 第四级 第五级 西南交通大学高压教研室
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单C击h.此5 暂处时编过辑电母压版标题样式
§1. 工频电压升高 §2. 单谐击振此过处电编压辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级
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单§1击. 工此频处电编压辑升母高版标题样式
电压传递系数
单击此处编辑母版文本样式 第二级
输电线路为无损长线
第三级
U1 第U四2 co级s 'l jI2Z sin 'l
I1
第jU五2 s级in
Z
'
l
I
2
cos
'
l
UI11
=
cos j sin
Z
'l 'l
jZ sin ' cos 'l
第四频级电压的升高直接影响操作过电压的幅值。
第五 工级频电压升高持续时间长，对设备绝缘及其运行性能有重大影响。
例如，可导致油纸绝缘内部游离，污秽绝缘子的闪络、铁芯的过
热、电晕等。
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单§1击. 工此频处电编压辑升母高版标题样式
工频电压升高的原因
➢单①击空此载处长编线的辑电母容版效文应本样式 ➢➢第②③二不突级对然称甩短负路荷引引起起的的工工频频电电压压升升高高 ➢第①三空级载长线的电容效应 第四级
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单§1击. 工此频处电编压辑升母高版标题样式
单击此处编辑母版文本样★高式合幅闸值后、强0.l阻s 前尼的高频振荡操作过电
第二级
压
第三级 第四级 第五级
★合闸后 0.1 ~ 1.0s 时间内：暂态工 频电压升高。由于发电机自动电压调 整器的惯性，发电机的暂态电势 E’d 保持不变，再加上空载线路的 电容效应，使电压升高， 1.0s 后， 由于发电机的自动电压调整器开始发 生作用，母线电压逐渐下降。