超高压电网内过电压的特点分析示范文本
220kV变电运行过程中的过电压问题分析
220kV变电运行过程中的过电压问题分析【摘要】近些年，随着人们对电力能源的需要，我国电网技术得到了大力的发展。
其中，220kV变电站在城市中扮演的角色越来越重要，由于过压问题不仅威胁到了电力设备的安全，同样也不利于电力操作人员人身安全，所以对于过压问题的研究是十分有意义的。
本文首先分析了220kV变电运行过程中的过电压问题，其后探讨了其解决对策。
【关键词】220kV变电运行；过电压问题；对策引言在一个电力系统中，过电压现象就是电压或是电位差的增加使得电力系统的绝缘性受到了危害，其主要表现为两种形式：一为操作过电压，二为谐振过电压。
其中，谐振过电压是在某些时刻，当回路的频率与电源相近时发生的一种谐振现象，当这种情况发生时，持续时间都比较长，由于这是一种稳态的现象，解决这个问题对电力系统进行新的操作破坏这种平衡；相对于谐振过电压，操作过电压的时间久比较短，一般发生在变压或者操作失误时，只要操作正确或电压稳定时即可消失。
1 220kVV变电运行过程中的过电压问题分析1.1 空载变压器操作过电压变压器空载运行状态就是指在二次绕组开路的状态下，电源直接与变压器的一次绕组相连接，这时在一次绕组中就会产生电流，这种电流就是空载电流当切除空载变压器后，虽然空载电流的值不是很大，但是在断路器进行切断小电流的过程中，开关会出现很强的游离作用，若这时空载电流的值不为零，就会出现截流现象，就会使得变压器上产生过电压。
可用图1所示的简化等值电路来说明这种过电压的发展过程。
图中LT为变压器的激磁电感，CT为变压器绕组及连接线的对地电容。
1.2 谐振过电压谐振过电压在电力系统中是一种比较常见的过电压形式。
因现有220kV系统保护的相对完善，在这个等级的电力系统中，出现谐振过电压的情况是比较少的，但在一些比较特殊情况下，这种过电压的形式仍有可能被激发，比如在220kV 变电站一次母线空载分合过程中，因载母线分合时产生的瞬间断口电容组成了一个谐振回路，在一次母线分合操作的过程中，电压互感器出现励磁特性饱和从而激发谐振回路产生谐振，在系统中产生谐振过电压。
220kV 变电站运行过程中的过电压分析
220kV 变电站运行过程中的过电压分析摘要：操作过电压及谐振过电压是220kV变电运行中较为常见的过电压现象，其对设备与工作人员的危害是比较大的。
根据过电压产生的原因与条件，可以通过一定的技术手段从根本上消除过电压现象，当然也可以通过规范现场操作来规避过电压现象的产生。
关键词：过电压；变压器；谐振过电压；控制技术一、220kV 变电站变电运行过电压产生的原理1 空载变压器操作过电压产生的原理220kV 主变的高压绕组有电源进线，而低压绕组开路的运行状态被称为空载运行。
在220kV 主变空载运行过程中，其高压绕组中会存在值较小的空载电流。
若切除空载的 220kV主变，在较小的空载电流的作用下，断路器将出现较为强烈的游离现象，且很容易出现强制熄弧，这种现象被称为截流。
截流现象会在 220kV 主变上产生过电压，即空载变压器操作过电压。
2母线系统谐振过电压产生的原理在 220kV 变电站进行分闸操作或发生故障的暂态过程中，220kV 主变以及PT 等电感线圈的铁芯发生了饱和，从而满足了谐振条件，这是产生谐振过电压的根本原因。
母线系统的谐振过电压又可分为串联谐振和并联谐振两种。
由于在 220kV变电站中有小电流接地系统、大电流接地系统以及中性点不接地系统等多个系统，在变电运行操作过程中，只要 PT 铁芯的非线性电感有足够大的变化，就将有可能发生串联谐振或并联谐振，并导致谐振过电压产生。
其表现形式为 PT 发生异响、母线电压单相或两相有抬升、PT 开口三角形电压有抬升等。
谐振过电压将有可能击穿系统绝缘，还有可能导致母线 PT 因过电流而被烧毁等。
二、空载变压器操作过电压的防范措施由于切除空载 220kV 主变必将引发截流现象，并进而导致操作过电压的产生，所以只能通过减小 220kV 主变的空载电流、减小主变高压绕组的电感以及增加主变的寄生电容等手段来削弱截流现象。
1 改善 220kV 主变铁芯可以通过改善 220kV 主变铁芯来降低高压绕组的空载电流。
超高压电网内部过电压分析1
R0 j L0 ZC G0 jC0
—线路波阻抗
Zc
L0 C0
行波的波长： （行波的相位相差为2π 的两点间距离）
'
2
2 1 L0C0 f L0C0
P 13
波速：
f
'
架空线路：
1 L0C0
km/s
3 105
0.060 / km
， 若 R
U
XP 2 RQ2 U2
高电压线路： R＜X
0 ：
U m
XQ2 U2
U
XP 2 U2
当忽略线路电阻分量时，满足Δ Uδ ＜＜U1时： Δ Um表示U1与U2的数值差，它取决于负荷的无功功率Q2 ； Δ Uδ 表示U1超前U2的角度大小，它取决于负荷的有功功率P2。
P 15
无损耗线路 R0=0 、G0=0，则
j L0 C 0 j
ZC
L0 C0
chrx cosx
无损耗输电线路的稳态方程解为：
shrx j sinx
U cosx jZ I U X 2 C 2 sin x
U I cosx j 2 sin x I X 2 ZC
谐振过电压—— 应采取措施消除谐振
接在超高压电网母线上 并联电抗器 接在变压器的低压侧 潜供电流 (由超高压电网故障切除的操作方式引起的) 、恢复电压
P5
2、超高压电网的暂态电压分析：
合空载线路过电压 合空载变压器过电压
操作过电压 解列过电压 快速暂态过电压
内部过电压分析方法：
1）解析计算 计算复杂、困难
I cos j sin x I e j x I X 2 2
电网运行的过电压控制与分析
电网运行的过电压控制与分析一、引言电网是现代社会的重要基础设施之一，它为人们的生活和工作提供了稳定的电力供应。
然而，随着电力系统的发展，过电压问题也日益凸显。
过电压是指电网中出现的高于额定电压的电压波动，会给电力设备造成不良影响，甚至引发设备损坏、系统故障等严重后果。
因此，对电网的过电压进行控制与分析，具有重要的理论和实践意义。
二、过电压的来源过电压主要分为内源性和外源性两种类型。
内源性过电压是由电力系统本身的运行特性和工作状态导致的，例如断路器切除、容性补偿和短路故障等。
外源性过电压则是由外来因素引起的，如雷击、电网扰动和负荷突变等。
三、过电压的危害1. 电力设备损坏：过电压会使电力设备受到过大的电压冲击，导致设备内部绝缘击穿或者烧坏，影响设备寿命和正常运行。
2. 能源浪费：过电压导致电力系统中的电力损耗增大，降低整个系统的能源利用效率。
3. 系统稳定性下降：过电压会对电力系统的稳定性产生负面影响，引发电网跳闸、重大事故和电压波动等。
4. 无序运行：过电压对电网中的运行设备造成不稳定的状态，导致电力无序分布，进一步影响用户用电需求。
四、过电压的控制措施1. 负荷控制：通过合理的负荷管理和平衡，避免负荷突变引发过电压，确保电网运行的稳定性。
2. 电力调度：通过电力调度交易和系统运行优化，实现电力供需的平衡，减少过电压发生的可能性。
3. 预防措施：增加电力设备的额定电压，提高设备的抗过电压能力，减少设备故障率。
4. 过电压保护装置：安装过电压保护装置，既能对电网中可能出现的过电压进行监测和控制，又能及时采取切除不稳定节点的措施。
五、过电压的分析方法1. 频域分析：通过对电网中出现的过电压信号进行频域分析，了解不同频段的谐波特性，找出过电压的波动规律。
2. 时域分析：通过对电压和电流波形的具体时域特性进行分析，找出过电压的具体波动形式和变化趋势。
3. 状态检测：通过电力设备监测系统，实时检测设备的工作状态和电压变化，发现异常情况并及时响应。
220kV变电站运行操作过电压的分析与防范措施
在我国经济、科技蓬勃发展的今天，城市发展越来越好，以220kV变电站为主的供电方式，为人们提供优质的电量，使得人们生活更加便捷。当然，220kV变电站的应用并不是非常完善的，在其运行操作过程中容易因某些因素影响而出现操作过电压，使得电气设备无法正常运行，给供电造成影响。以下笔者就220kV变电站中空载变压器、分合空载母线操作中出现的过电压进行分析，并探究有效的防范措施。
[4]汪湲，沈倩.关于220kV东门变电站操作过电压的分析及抑制对策[J].山东电力高等专科学校学报，2009（02）.
[5]宋继孚，李瑞江.操作过电压引起低压厂变烧坏的事故解析[J].电气应用，2007，3（2）：54-57.
（2）优化倒闸操作。由于倒闸能够激发铁磁谐振产生，注意优化倒闸操作可以避免铁磁谐振产生。而优化倒闸操作主要是结合电力系统的实际情况，就倒闸操作的每个步骤进行强化，尤其是容易激发铁磁谐振产生的步骤进行调整和优化，最大限度的避免倒闸操作刺激铁磁谐振发生。
结束语：
目前，220kV变电站已经有效的应用于我国各个城市中，为人们提供优质的电量。但需要慎重注意的是220kV变电站运行并不是非常安全和有效的，也可能出现故障，导致供电无法正常进行。造成这一情况发生的原因之一是220kV变电站运行操作过程中产生过电压，过电压会破坏电气设备，进而影响220kV变电站的运行。对此，本文笔者以220kV变电站中空载变压器操作过电压和母线系统谐振过电压进行分析，并探究有效的防范措施。笔者认为要想保证220kV变电站长期稳定的运行，一定要对各个部分进行优化和完善，不给过电压产生创造机会。
标签：22kV变电站；过电压；防范措施
一、变电站的过电压
过电压是指在电力系统中，出现电压升高或者电位差升高的现象，从而对绝缘产生危害。在电力系统中出现的过电压主要有操作过电压和谐振过电压。在电力系统中操作、故障过渡时所产生的持续时间较短的过电压被称之为操作过电压。而谐振过电压是电力系统操作或故障所形成的回路自振和非线性设备的饱和、参数周期性变化等引起的非线性谐振所产生的过电压。尽管我国当前的科学技术较好，能够就电力系统进行优化和创新，但现阶段电力系统中依旧存在产生过电压的因素，如设备故障、线路的分闸、负载突变等等。对此，一定要不断的改善和创新电力系统，最大限度的完善电力系统，促使其更加高效的、合理的、稳定的、安全的运行才是最重要的。
超高压电网内过电压的特点分析正式样本
文件编号：TP-AR-L5149In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________超高压电网内过电压的特点分析正式样本超高压电网内过电压的特点分析正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
在超高压电网中，送电线路往往很长，因此线路的“电感——电容”效应显著增大，它导致空载线路末端工频电压的严重升高，而且在这个基础上会引起幅值很高的空线拉、合闸过电压。
为解决这一问题，此时需要在线路上装设并联电抗器，以补偿线路电容电流的作用，达到限制工频电压升高的目的。
并联电抗器的无功功率PL对空线电容无功功率Pc的比值（PL/Pc）叫补偿度。
通常补偿度选在66~100%。
并联电抗器L的存在是超高压电网最突出的特点，它使得一系列内过电压问题变得与一般电网不同。
首先，对切空线过电压来说，L的存在大有好处。
在没有L时，断路器断弧后空线将保持直流电压（严重时其值等于相电压），而电源电压按工频变化，所以在过了半个周波后，断路器断口所受电压可达2Uxp，断口可能重燃，于是引起过电压。
在有L 时，如果补偿度是100%，这意味着当断路器断弧后，空线电容与并联电抗器L的自振频率恰为工频，因此在断口两侧的电压变化都是工频的，所以断口上的恢复电压将为0，这样断路器就不会重燃。
电力系统过电压分类和特点教学文稿
电力系统过电压分类和特点电力系统过电压主要分以下几种类型:大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。
产生的原因及特点是: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。
工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,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。
操作过电压:由电网内开关操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。
因此30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。
谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。
变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑?变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑?答：变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变。
遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。
(1)变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，计算正常保护定值时，可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。
当变压器检修时，可作特殊运行方式处理，例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。
(2)变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。
如果由于某些原因，变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行，当其中一台中性点直接接地的变压器停运时，若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。
否则，按特殊运行方式处理。
(3)双母线运行的变电所有三台及以上变压器时，应按两台变压器中性点直接接地方式运行，并把它们分别接于不同的母线上，当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地。
特高压交流系统过电压问题分析
特 高压 交流 系统 的过 电压操 作 ，关系 到 交流系统 的绝缘 性能，过 电压操作 的要 求比较 高， 目的是 决定 交流系统 的电压水平 。特 高压 交流系统合 闸时的过电压 ，不仅要做好 配置优 化的工作 ，更重要 的是解决过 电压 中的问题，
防 止 出现 损 坏 、 故 障 的 问题 ，强 调 交 流 系 统 过
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ・ 电力电子
特 高压 交流 系统过电压 问题 分析
文／ 陈 晓 贵
定 的 状 态 ，不 会 出现 过 大 的 浮 动 。 单 相 重 合 闸
流系统的安全运行。除此 以外 ， 过 电压 的限制 ， 还能降低特高压交流系统的故障率 ，起到全方
前 者 过 电压 在 线 路 正 常 和 接 地 故 障 中 ，都 有 可 能 发 生 甩 负荷 过 电压 ， 例 如 ： 特 高 压 交 流 系 统
作上的建议
３ ． １避 免 谐 振
特 高压 交流 系统 中，一 旦发 生谐 振 ，即
会 影 响 过 电压 的 限制 操 作 ，很 容 易 引 发 安全 风 险 。因 此 ，特 高 压 交 流 系 统 在 限制 过 电压 时 ， 必 须 提 前 做 好 避 免 谐 振 的工 作 ， 提 出两 点 建议 ， 如： （ １ ） 以 工 频 过 电 压 为 谐 振控 制 的基 础 依据 ，
自主 保 护 交 流 系 统 ，抑 制 过 电压 的 发 生 。
２特高压交流系统过 电压 的限制
针 对 特 高 压 交 流 系 统 过 电 压 的 问题 分 析 ， 提 出限 制 过 电压 的方 法 ， 明 确 过 电压 的限 制 操 作。
３ ． ２推行合闸电阻
1000kV特高压交流输电线路的过电压研究与分析
1000kV特高压交流输电线路的过电压研究与分析摘要：随着电力负荷的日益增长，建设特高压线路可以实现跨地区、长距离的电能输送和交易，更好地调节电能供需平衡。
特高压线路由于输电距离长、传送容量大、充电功率大，其过电压比常规线路过电压更严重。
本文介绍了特高压线路过电压的种类、分析计算条件、仿真研究、合格标准和实际案例。
研究表明单回线路应重点考虑线路空载合闸时的操作过电压、线路两端发生无故障掉闸后的空载长线电压升高和线路末端单相短路甩负荷的工频过电压。
关键词：1000kV交流输电、操作过电压、工频过电压、潜供电流和恢复电压引言随着电力负荷的日益增长，传统电网无法应对用电量和输电容量成倍增加的需求，煤炭资源与负荷中心距离远，环保压力也越来越大，随着电力设备的不断发展，特高压交流输电可以更好的解决以上问题。
特高压交流输电线路是指电压等级为1000kV及以上的交流输电线路，1条特高压线路比500kV超高压线路传输功率大4倍。
与其它输电方式相比，特高压交流输电具有输电容量大、传输距离远、线路损耗低、占地面积少等突出优势。
但是特高压交流输电线路具有输电线路长，分布电容大，分布电阻和电感小等特点，如果其发生过电压也更为严重。
1、过电压的种类过电压总体上主要分为外部过电压和内部过电压两种。
外部过电压主要就是雷电过电压，分为四种类型，分别为：雷电侵入波过电压、雷电反击过电压、感应雷击过电压、直接雷击过电压。
通常采用避雷器、避雷针、避雷线等方法限制外部过电压。
内部过电压主要分为操作过电压、工频过电压和谐振过电压等。
由于过电压种类众多，一般工程研究时主要选择几种较为严重的过电压进行计算。
本文结合某1000kV外送工程案例，从反送电阶段和机组运行阶段进行分析计算，包括线路操作过电压、工频过电压、潜供电流和恢复电压、发电机自励磁过电压。
2、分析计算条件2.1试验系统模型和参数发电机组规模：2×660MW直接空冷凝汽式发电机组，型号为QFSN-660-2-22B，额定容量为733.33MVA，额定功率因数0.9（滞后），额定电压22kV。
35kV变电站过电压分析
35kV变电站过电压分析华东新华能源投资有限公司江苏扬州 225000摘要：伴随着社会经济的不断发展以及行业发展对于电力资源需求的攀升，电力资源的荷载日趋增加，这也催生了变电站的加快建设。
在变电站的日常运行过程中，供配电系统时常会受到一些因素的影响二遭受内部或外部的电压袭击，致使供配电系统出现过电压现象。
因此，文章结合工程实例，详细分析3535kV 变电站过电压现象及处置措施。
关键词：35KV；变电站；过电压1常见的供配电系统过电压情况1.1雷电过电压雷击过电压是由云中直击雷击或感应雷击活动引起的，故又称外部过电压或大气过电压。
室外配电设备的总变电所和由总变电所引入和引出的外部引线，架空线路有可能被雷击直接击中。
国内实际监测结果表明，当电缆的进出线、变电站及相关电气设备普遍受到雷击侵入波过电压的影响时，雷击侵入波过电压持续时间很短，仅为10微秒。
其主要表现为相对过电压，其峰值电压大于额定电压的6倍。
1.2操作过电压工作过电压是真空断路器动作时，三相节流、再点火和短路分断所产生的一种过电压。
其主要表现形式是相对相过电压。
正常情况下，电压的最高值可高3.5倍，电流的最宽波形不会高于5ms，电压相对于其他过电压较低，运行过电压不会对设备造成损坏。
1.3电弧接地过电压电弧接地过电压的主要原因是中性点不接地系统中发生单相间歇性“灭弧-重燃”接地，引起高频振荡，在此过程中形成间歇性电弧接地过电压。
这种过电压的持续时间可达十分钟或更长，其传播范围非常广泛。
如果整个电网存在绝缘弱点，则会在该绝缘弱点处引起绝缘闪络或直接击穿。
1.4配变高压绕组接地谐振过电压接地的原因谐振过电压的配电变压器的高压绕组的三相配电变压器在电力系统由于短路接触地面电线或高压熔断器之间吹同时,导致共振产生过电压。
有实验数据表明，高压绕组在某一点接地时，其电压高达2.38倍。
当两点接地时，其电压高达2.73倍。
这种情况会持续几分钟甚至十分钟，直到它失败。
220kv变电站过电压保护总结(一)
220kv变电站过电压保护总结(一)前言作为一名资深的创作者，我一直以来致力于研究和探索电力系统中的变电站过电压保护问题。
在这篇总结文稿中，我将对220kv变电站过电压保护进行详细阐述，总结出一些解决方法和经验。
正文过电压保护的重要性•220kv变电站是电力系统中关键设施，其正常运行对整个电网的稳定性和安全性具有重要影响。
•变电站过电压是指在220kv变电站中出现的电压超过额定值的现象，可能导致设备损坏、电力中断等严重后果。
•过电压保护的作用是及时检测和抑制变电站中的过电压，保护设备的正常运行和电力系统的稳定。
过电压保护的解决方法•安装避雷器：避雷器是变电站过电压保护的重要设备，通过将过电压引向地，保护其他设备不受损害。
避雷器的选择和安装位置需要根据具体场景进行合理规划。
•使用过电压继电器：过电压继电器是一种自动保护设备，能够及时监测变电站中的过电压情况，并触发相应的保护动作。
合理配置过电压继电器可以提高变电站的过电压保护水平。
•增强绝缘工作：加强变电站的绝缘工作，包括检查和维护绝缘设备，提高绝缘材料的质量，以减少过电压对设备的影响。
•定期检测和维护：定期对变电站的设备和保护装置进行检测和维护工作，及时发现和解决问题，确保过电压保护措施的有效性。
经验总结•设备的选择要根据变电站特点和负荷情况进行合理规划，不同设备具有不同的过电压保护能力。
•过电压保护系统需要与其他保护系统进行协调，确保不同保护装置之间的工作互不干扰。
•过电压保护工作需要有专业的技术人员进行操作和维护，提高工作效率和质量。
•不断学习和掌握最新的过电压保护技术，及时更新和改进保护装置的配置和调试。
结尾通过对220kv变电站过电压保护的总结，我们可以得出以下结论：过电压保护在变电站运行中的重要性不可忽视，合理选择和配置过电压保护设备是保障变电站正常运行的关键。
我们应该不断学习和探索，提高过电压保护的技术水平，为电力系统的稳定供电作出贡献。
内部过电压
内部过电压是由于断路器操作、线路或设备发生故障或其他原因，使电力系统工作状况和系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递所造成的电压升高。
内部过电压包括工频过电压、操作过电压和谐振过电压。
1．工频过电压常见的几种工频电压升高包括：空载长线路电容效应引起的工频电压升高、接地故障引起的工频电压升高和发电机甩负荷引起的工频电压升高。
工频电压升高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重视。
这是因为：（1）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，所以在设计高压电网的绝缘时，应计及它们的联合作用。
（2）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，例如避雷器的灭弧电压就是按照电网单相接地时健全相上的工频电压升高来选定的，所以它直接影响到避雷器的保护特性和电力设备的绝缘水平。
2．操作过电压断路器对线路或其他电气没备进行各种正常或故障开闭过程时，产生的电压振荡以及间歇性电弧短路、系统解列、中性点不接地系统的弧光接地等。
典型的操作过电压包括：切除容性负荷引起的过电压、切除空载变压器引起的过电压、中性点不接地系统的电弧接地过电压等。
3．谐振过电压谐振过电压产生的原因是：系统中某一电感和电容元件参数的适当配合，形成产生谐振的振荡回路，在一定条件下，引起网络的线性或非线性的谐振暂态现象。
这种过电压幅值较高，持续时间较长。
谐振过电压按照原理分为线性谐振、铁磁谐振、参数谐振。
谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感、变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈，其铁芯中有气隙）和系统中的电容元件所组成，在正弦电源作用下，当系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振。
谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统中的电容元件组成。
受铁芯饱和的影响，铁芯电感元件的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。
特高压输电线路的过电压分析与控制
特高压输电线路的过电压分析与控制一、引言特高压输电线路是一种用于远距离输电的主要电力传输途径。
然而，由于各种原因，特高压输电线路在运行过程中往往面临过电压问题。
本文将对特高压输电线路的过电压分析与控制进行探讨。
二、特高压输电线路的过电压产生原因1. 正常操作引起的过电压：例如电力系统启动、投切高压电源等正常操作都会引起暂态过电压。
2. 意外操作引起的过电压：例如电力系统的短路故障、设备故障等会引起瞬态过电压。
3. 外部因素引起的过电压：例如雷击、地电流等外部因素也会导致过电压产生。
三、特高压输电线路的过电压分类根据过电压产生的原因和性质，特高压输电线路的过电压可以分为瞬态过电压和暂态过电压两大类。
四、特高压输电线路的过电压的危害过电压对特高压输电线路和电力设备都会造成很大的危害。
它可能导致设备的过电压损坏，甚至引起设备的火灾事故。
过电压还会导致输电线路的绝缘击穿，从而造成线路的短路。
此外，过电压还会影响电网的稳定运行和供电质量。
五、特高压输电线路的过电压分析方法1. Electromagnetic Transient Program (EMTP)：这是一种广泛应用于过电压分析的数值计算方法，可以模拟电力系统的暂态响应。
2. 变压器模型法：通过建立变压器模型，并利用模型所包含的内部参数进行过电压分析。
3. 统计分析法：通过收集和分析历史数据，可以预测和评估过电压的发生概率和影响程度。
六、特高压输电线路的过电压控制方法1. 增加绝缘水平：特高压输电线路应采用高绝缘材料，增加其绝缘水平，从而提高线路的绝缘能力，减小过电压发生的概率。
2. 安装避雷器：通过在特高压输电线路上安装避雷器，可以将过电压引到避雷器上，保护线路和设备的安全。
3. 优化线路设计：合理的线路设计可以减小电力系统的电感和电容，从而降低过电压的产生。
七、特高压输电线路过电压控制的挑战与展望特高压输电线路过电压控制是一个复杂的工程问题，面临着许多挑战。
特高压输电系统过电压限制分析
工 频 过 电 压 是 特 高 压 输 电 系 统 中 的 一 类 表 现 ，受 到额 定 电压 的影 响 ， 形成 持 续 性 的 过
的传输方式 ，仿 真模 型中能够明显观察到合 闸 过程中 的振荡过 电压 该仿真模型中研究 了无 过 电压限制时 ，空载 线路合闸时的 电压幅值高 达１ ． ８ ５ ～ １ ． ９ ０ ｐ ｕ ，危 害性 非 常强 ，经过 暂态 分 析后，选用三级合 闸电阻，能够将 电压幅值降 低到 １ ． ６ ｐ ｕ以下 ，保障 了空载线路 的安全性 。 ２ ． ２特 高压输 电系统过 电压 限制 的方法
（ １ ） 母 线 侧 的 过 电压 限制 ： １ ． ３ ｐ ｕ ； （ ２ ） 操 作 过 电压 ： １ ． ６ ｐ ｕ 。
４结 束语
特 高压输 电系统的过 电压 限制 ，起到优质 的保护作用，配合各类过 电压的限制措施 ，确 保特高压输 电系统处于高效绝缘的运行状态 ， 充分发挥过 电压限制的功能 。特高压输 电系统
［ 电压 限 制 明 显 不 同 ，更 加 注 重 绝 缘 性 能 与 首 先 是 避 雷 器 的 应 用 ， 尤 其 是 金 属 氧 化
物避雷器 ，具有 高效限制过 电压的能力 ，属于 最为常用 的一类限制装置 。避雷器在过 电压 限 制 的优势 明显，实现 了无间隙 的保护 ，不会产 生过度 的电压 动态，限制输 电系统 的过 电压幅 值 ，同时扩大 了过电压 的保护范 围。我 国的特 高压输 电系统，区域范 围广 ，在使用避雷器 的 同时，设计了过 电压限制试验 ，利用试验 的途 径 ，保护特 高压输电系统。 然 后 是断 路器 装置 ，断路 器在 特 高压 输 电系统中，发挥 限制过 电压 的优 势，促使 电压 合 闸保持零点左右 的操作 ，能够在很 大程度 上 控 制电压幅值 ，防止 电压幅值 过高。断路 器在 过电压限制中 ，起到精准控制 的作 用，但 是利 用断路器实现精准控制 ，仅适 用在特 高压 输电 系统的特殊位置 ，距离 常规应用还有 一定的距 离，有 待研究。
超高压电网内过电压的特点分析
超高压电网内过电压的特点分析超高压电网是指电压等级高于1000千伏的电网，具有电压高、电能损耗小、输电距离远等特点。
在超高压电网的运行中，会遇到过电压的问题，这种问题的出现会产生电力设备的损坏，对电网的稳定运行也会产生不可忽视的影响。
因此，了解超高压电网内过电压的特点，对于维护电网安全运行至关重要。
超高压电网内过电压主要包括闪络过电压、雷电过电压、操作负荷波及过电压、过电流引起的过电压等。
对于这些过电压，我们需要对其特点进行分析，以便有效地解决这些问题。
（1）闪络过电压闪络过电压是指在超高压电网传输过程中，由于电力设备的电气特性，在某些特定情况下会产生高电压，当高电压达到一定程度时，会发生一系列的放电过程，这种放电过程被称为闪络放电，进而导致过电压的产生。
闪络过电压的特点是频繁产生、能量小、放电时长短。
通常情况下，闪络过电压由电力设备的电气特性所决定，如变压器油漏导致的局部放电或针绝缘上的放电。
因此，我们需要加强对电力设备的检修和维护，检测电气设备的电气特性，从源头上控制闪络过电压的产生。
（2）雷电过电压雷电过电压是指由于周围环境的电击电流或电感耦合等因素所造成的过电压。
特别是当超高压电网在雷雨天气下运行，雷电过电压就容易出现。
这种过电压的特点是电量大、能量高、时间长，所以雷电过电压对电力设备的伤害是极大的。
为了有效避免雷电过电压引起的损伤，我们可以在高建筑物、电塔上加装避雷针、避雷带等防雷装置，来接收周围环境中的雷击电流，起到保护电力设备的作用。
（3）操作负荷波及过电压在超高压电网运行的过程中，往往要进行线路的操作。
在这个过程中，加速因子受到突变导致过电压暂态成分超过设备电气强度极限的时候，就会导致操作负荷波及过电压的产生。
操作负荷波及过电压的特点是产生时间短、放电电流大、电量小。
为了有效地避免这种过电压的产生，我们需要进行操作前的精细计算和预测，掌握线路特性，采取适当的措施来减少过电压冲击产生的可能性。
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析
220kV变电站运行操作过程中的过电压分析【摘要】220kV变电站是城市电网供电的枢纽，在运行操作过程中，经常会出现过电压现象，影响变电站的运行安全，需要相关工作人员的重视和解决。
本文针对220kV变电站运行操作过程中的过电压问题进行了分析，并提出了相应的防范措施，以确保变电站的安全稳定运行。
【关键词】220kV变电站；运行操作；过电压在经济发展的带动下，社会对于电力的需求不断增加，对于电力系统和电力网络也提出了更加严格的要求。
作为电力系统的重要组成部分，变电站可以对电压进行切断、连通、改变或者调整，是输电与配电的集结点，发挥着极其关键的作用。
作为城市电网的重要组成部分，220kV变电站在运行过程中，经常会出现过电压的现象，影响供电的可靠性和安全，需要电力工作人员的重视和解决。
1 变电站过电压问题所谓过电压，是指电力系统在特定的条件下，会出现电压超出预定最大值的异常工况，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。
过电压的产生原因是多种多样的，可以分为内过电压和外过电压。
其中，内过电压主要是由于电力系统内部运行方式的改变造成的，包括暂态过电压、操作过电压以及谐振过电压；外过电压也称雷电过电压或者大气过电压，主要是由于大气中的雷云对地面放电而引起的，分为直击雷过电压和感应雷过电压两种，对于电力系统中的电力设备可能造成相应的影响和破坏。
尤其是直接雷过电压，其幅值能够达到上百万伏，会破坏电工设施的绝缘部件，从而引发线路的接地故障。
因此，对于电力工作人员而言，要充分重视变电站运行操作中的过电压问题，采取相应的过电压保护措施，确保变电站的安全稳定运行，保证供电质量。
2 220kV变电站过电压的分析和防范这里提到的变电站过电压，是指内过电压，指在操作和故障过渡是出现的，持续时间较短的操作过电压以及持续时间相对较长的谐振过电压等，在220kV 变电站中，比较常见的过电压现象主要包括以下两种：2.1 空载变压器操作过电压2.1.1 过电压产生原理空载变压器是指变压器的空载运行现象，当变压器的二次绕组处于开路状态，而以此绕组与电源相互连接时，就会形成变压器空载运行。
220kV变电运行过程中的过电压问题分析
Ｏ 引 言
随 着 社 会 的发 展 和 电网 技 术 的 不 断 进 步 ， ２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电 站 已
Ｗｃ 一÷
此后即在 Ｌ Ｔ 和Ｃ Ｔ 构成 的振 荡 回路 中发生 电磁 振荡 ， 在某
一
经成为 了城市供 电的枢 纽站 ， 但在 实际运 行 的过程 中 ， 不 可 避 免地会产生一些过 电压 现象 。过 电压是 指 电力系统 在特 定条 件下所出现的超过工作电压的电压异 常升高现象 ， 属 于电力 系
时（ 一般是 １ ０ ０ Ａ以上） ， 开关 触 头 间 的 电弧 通 常 是 在 工 频 电流
自然过零 时熄灭 ， 当切除的电流很小 时 ， 电弧往 往会 提前熄灭 ， 即电流会在过零之前就被强行切 断 ， 这种 现象就是所 谓 的截流
现 象 。变 压 器 空载 时 的 电流 非 常 小 （ 一 般是几安 或几十安 ） ， 所
Ｄ ｉ ａ ｎ ｑ ｉ ｇ ｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｙ ｕ Ｚ ｉ ｄ ｏ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｏ 电气工程与自 动化鋈
＿・ ＿＿ ＿ ＿＿ ＿＿ ＿ ＿＿ ＿＿ ＿ ●＿ －＿ ＿ ＿＿ ＿＿ ＿ －＿ ＿・ ・ ●＿ －＿ ● －
２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电运 行 过 程 中 的过 电压 问题 分析
Ｉ ｏ 一（ Ｏ ． ６ ～４ Ｙ ｏ ） 式中， 为 变 压 器 的额 定 电流 。
截流通常 出现在 电流 曲线下降 的部分 ， 由图 ２可 以看 出截 流前后 电压／ 电流值的变化。
断开 负载的工 作状态 。空载 变压器 在正 常运行 时表 现 的特性 类似 于激磁 电感 ， 切除空 载变压 器 ， 就相 当于开 断一个 小 容量 的电感负荷 ， 此时会 在变压 器上 出现一 个很 高 的过 电压 ， 产生 这种过 电压的原 因是 流过变 压器 的 电流 在达 到 自然 零值 之前 就被强行 切断 ， 从而迫使储存在变压器 中的磁场 能量转化 为 电 场能量而导致 电压增高 。研究表 明 ， 当切 除的系统 电流 比较大
220kV变电运行过程中的过电压问题分析
220kV变电运行过程中的过电压问题分析发表时间：2019-06-04T15:59:19.747Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：王媛[导读] 摘要：随着经济的发展，我国在电网技术方面也取得较大成果，居民和商业对于电量的需求也加大，220kV是我国运行的主电站，但是变电运行过程中经常会发生过电压的现象，比较频繁发生的是操作过电压和谐振电压的现象，它们都会对设备甚至是人体产生威胁，本文通过对空载投切的操作过电压和母线的谐振电压原因的分析，并提出合理的应对措施，希望对相关工作人员有一定的参考性。
（内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯 017000）摘要：随着经济的发展，我国在电网技术方面也取得较大成果，居民和商业对于电量的需求也加大，220kV是我国运行的主电站，但是变电运行过程中经常会发生过电压的现象，比较频繁发生的是操作过电压和谐振电压的现象，它们都会对设备甚至是人体产生威胁，本文通过对空载投切的操作过电压和母线的谐振电压原因的分析，并提出合理的应对措施，希望对相关工作人员有一定的参考性。
关键词：变电；操作过电压；谐振电压；母线；空载投切在城市的大电量供应下，220kV作为主流供电站，在运行过程中难免会出现过电压的现象，过电压就是指电网在运行过程中由于电压过大而发生的隐患、故障等问题，电网的运行超过该系统负荷，电压会出现异常升高。
一旦出现电压异常，影响居民的正常供电，给生活带来不便，对商业也会造成损失，电压过大容易对设备产生损坏，还会影响到人身安全，因此有必要对电压过大的原因进行分析，采取预防措施以避免更大的损失，另一方面也是为了方便工作人员的工作，避免困难和复杂的开展相关工作，对电网系统来说，可以降低运营成本，提高电网的安全性和稳定性，给居民的日常供电提供一定的保障。
一、空载投切产生的操作过电压1.原因变压器的空载运行就是指一次绕阻接电源，二次绕阻开路的情况，空载变压器在正常运行的情况下是与激磁电感相似的，有研究数据显示，开关处的电流通常是在线路电流显示为零时会自动熄灭，如果是电量小的情况下，电弧也会自动熄灭，综上可以推断出电量在过零时会被系统断开，出现截流的情况。
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超高压电网内过电压的特点分析示范文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
超高压电网内过电压的特点分析示范文
本
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在超高压电网中，送电线路往往很长，因此线路的
“电感——电容”效应显著增大，它导致空载线路末端工
频电压的严重升高，而且在这个基础上会引起幅值很高的
空线拉、合闸过电压。
为解决这一问题，此时需要在线路
上装设并联电抗器，以补偿线路电容电流的作用，达到限
制工频电压升高的目的。
并联电抗器的无功功率PL对空线
电容无功功率Pc的比值（PL/Pc）叫补偿度。
通常补偿度
选在66~100%。
并联电抗器L的存在是超高压电网最突出的特点，它
使得一系列内过电压问题变得与一般电网不同。
首先，对切空线过电压来说，L的存在大有好处。
在没有L时，断路器断弧后空线将保持直流电压（严重时其值等于相电压），而电源电压按工频变化，所以在过了半个周波后，断路器断口所受电压可达2Uxp，断口可能重燃，于是引起过电压。
在有L时，如果补偿度是100%，这意味着当断路器断弧后，空线电容与并联电抗器L的自振频率恰为工频，因此在断口两侧的电压变化都是工频的，所以断口上的恢复电压将为0，这样断路器就不会重燃。
可见，即使断路器的灭弧能力较差，此时也不会发生重燃，于是就不会产生切空线过电压了。
对补偿度为80%或66%的电抗器来说，空线自振频率为工频的90%或80%，此时断路器所受恢复电压上升速度比无电抗器时要缓慢得多，分析表明，过0.1秒或0.5秒以后，断口电压才达到最大值。
在这段时间内，去游离作用加强，断口中的介质耐压能够得
到恢复，所以断路器切空线时不难做到不发生重燃。
我国某330KV送电线路切空线试验未发生过重燃（所用空气断路器有并联电阻）。
可见，有并联电抗器后，切空线过电压已经不成为问题，上述线路切空线过电压倍数最大仅为1.19。
其次，对合空线过电压来说，由于并联电抗器的存在使空线末端工频电压升高不少，所以合空线过电压也就“水落船低”了。
此外，超高压变压器的绕组导线必定长，绕组的电阻较大，对合闸过电压有一定阻尼作用，再加上超高压线路用的是分裂导线，它的波阻Z=L/C较小，因此，在这种电路中所需要的临界阻尼电阻就比较小，所以大地电阻对合闸振荡的作用相对来说比一般电网大。
因此，合空线过电压有可能降低到2Uxg。
上述线路合空线试验中最大过电压仅为2.03Uxg。
第三，并联电抗器对自动重合闸过电压也可以起作用。
为此，需要在电抗器的中性点与大地之间串入一个小电阻R。
为降低自动重合闸过电压需要将导线上的电荷尽快“泄掉”，而在电抗器中性点上串入电阻R，加大了电抗器这个“泄流”通道的阻抗，从而延缓了“泄流”。
当R=0时，线路电容上的电荷经L放电时是呈往复振荡性的，这个振荡能维持相当长的时间，如果不是100%补偿，在重合闸时断口两侧电压的极性可能相反，从而引起严重的重合闸过电压。
当接入适当的R后，线路电容上的电荷经L和R放电时，电流很快就会衰减到很小，此后在重合闸时就接近于空线合闸的情况，于是重合闸过电压就不严重了，R的值一般约为感抗值的3%~5%。
附带指出，R还能对很多种过电压（例如铁谐振，参数谐振等）起抑制作用。
为了不使R在平时耗能，可以用低压断路器平时将R短路，只在
需要R起作用时继电保护才打开它。
并联电抗器还有一个额外的好处，即为单相自动重合闸的顺利工作创造了条件。
当任何内外过电压万一引起线路单相接地电弧时，该相断路器就要跳闸，跳闸后接地电弧如果能够自动熄灭，重合闸才能成功，于是保证了供电，消灭了事故。
但实际上无电抗器时超高压线路的对地电弧根本不能在单相断路器跳闸后自熄。
当线路C相近电源端发生接地电弧时，在C相两端断路器跳闸后，由于电源中性点是接地的，此时A相和B相电源经过该两相导线对C相导线的互部分电容对C相接地电弧供电，这叫潜供电流的横分量。
同时，A相和B相导线电流经过该两相导线与C相导线间的互感在C相导线上感应出电势，这个电势通过C相导线电容向接地点的接地电弧供电，这叫潜供电流的纵分量。
于是接地电弧将不能自熄。
为消除潜供电流的横分量，在线间加一组合适的△连接的电抗器将线间互部分电容补偿掉
就可以了，也可以用一组中性点不接地的Y连接的等值电抗器来代替。
为消除潜供电流的纵分量，在各项导线的首末端对地间各加一组合适的Y0连接的电抗器将线对地的自部分电容补偿掉就可以了。
这些Y连接的和Y0连接的电抗器又可以简化合并成为Y连接的电抗器中性点对地加装小电抗器的办法，这样就能解决单向快速自动合闸的问题。
综上所述，并联电抗器应采用中性点加小电抗及小电阻的方式。
并联电抗器宜做成两组装在线路中间及首末两端。
在超高压电网中，切空载变压器过电压根本不成问题。
因为现代超高压变压器都采用冷轧硅钢片和纠结式绕阻。
在这种情况下切空变的过电压很小。
我国切空载330千伏变压器的试验结果，过电压仅为1.49Uxg。
空载变压器合闸时，由于电源的电感和变压器的电感与变压器电容和套管电容等形成了振荡回路，所以也会有过电压出现。
我国330千伏空载变压器实测过电压最大为1.78Uxg，GO国外超高压电网测得这种过电压最大在1.65Uxg~1.85Uxg范围内。
并联电抗器合闸时也有些过电压。
我国实测330千伏电抗器合闸过电压最大仅1.15Uxg。
并联电抗器拉闸时，由于电流很大，所以电流难以突然下降到零，因之此时过电压不高。
我国实测330千伏电抗器拉闸过电压最大为1.52Uxg。
国外试验，这种过电压一般不大，个别有较大的可以用避雷器加以限制。
在超高压电网中，如电网参数选择不当，也可能产生铁谐振过电压，在设计时应尽量避免这种参数组合。
如果无法避开，则在运行中应力求避免并联电抗器及变压器非全相拉合闸的机会。
综上所述，可见在超高压电网中只要将并联电抗器按以上所述方式选择，便可以将内部过电压限制到很低的数值。
如果在加以使用磁吹避雷器和断路器加并联电阻等办法，超高压电网的安全运行将更令人满意。
附带指出，在超高压电网中对磁吹避雷器的要求是：磁吹避雷器应能限制某些种类的过电压，而万一在某些能量较大的过电压下避雷器动作后不能灭弧时，应允许其击穿损坏以保护其他电气设备。
在超高压电网中对待断路器并联电阻的要求是：力求其数值与导线的波阻为同一数量
级并且质量可靠，但只要并联电抗器运用适当，不用并联电阻也是可以的。
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