电力系统过电压
第11章电力系统内部过电压(11-1)
对地操作过电压的1.4~1.45倍； 倍 对地操作过电压的 对地操作过电压的1.5倍 对地操作过电压的 倍。
三.空载长线操作过电压的限制措施
1.改善开关熄弧性能 1.改善开关熄弧性能 无重燃 无过电压
∵目前断路器己可基本消除重燃现象
∴线路设计中可不考虑切空线过电压 220kV及以下: 220kV及以下: 不需要采用限制重合空闸过电 及以下
11.2 操作过电压
一.空载变压器的分闸过电压
1.切空变的等值电路 1.切空变的等值电路
变压器励磁电感
绕组对地电容
几安到十几安) 励磁电流i0 (小电流 几安到十几安)
I 0 = I 0%⋅ Ie
额定电流 三相功率 额定线电压
3 xg U P Ie = Ie ⋅ = 3 xg U 3 e U
例: 35 kv变压器
以计划性合闸为例: A相先合
A
K
C12
B
K
C13
C
如果B C相的合闸相角与被感应电压极性相反 使过电压升高 10 ~30%
4.母线上有其他出线 4.母线上有其他出线
1 K1 K
l1
C11
C 22
l2
设: l1 = l2 c11 = c22 分析重合闸 -Em时，K1断开， l1上残余电荷 − Em ⋅ c11 断开， 时合闸， 在Em时合闸， C22上储存电荷 Em ⋅ c22
压的措施
330 kV
以上: 以上:
断路器断口加并联电阻
断路器断口并联电阻
合闸: 合闸:
接入 Rb 先合D2, 阻尼振荡,
主触头
15ms后 约7~15ms后,再合D1 15ms 短接 Rb
Rb=400 ~1200Ω 1200Ω
电力系统过电压
❖
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三下午1时14分 47秒13:14:4720.10.21
❖
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午1时 14分20.10.2113:14Oc tober 21, 2020
❖
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三1时14分47秒 13:14:4721 October 2020
❖ （3）由于工频电压升高是不衰减或弱衰减 现象，持续时间很长，对设备绝缘及其运行 条件也有很大影响。
2020/10/21
6
❖ 输电线路在长度不很大时的等值电路， 由于空载，就可简化如图所示。
.
IR
.
UR
～
.
E
L
.
UL
C
.
UC
空载长线的简化等值电路
2020/10/21
7
❖ 一般R要比XL和XC小得多，而 空载线路的工频容抗XC又要大 于工频感抗XL，因此在工频电 势 的作用下，线路上流过的容
❖
电压
内部过电压
暂时过电
操作过电 直接雷过
3
内部过电压
第一节 稳态过电压的电路基础 第二节 谐振过电压 第三节 切断空载线路过电压 第四节 空载线路合闸过电压 第五节 切除空载变压器过电压
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。
电力系统过电压定义与分类
电力系统过电压定义与分类
电力系统过电压的定义：电气设备的绝缘结构在电网工频最高运行相电压的作用下，
但由于各种原因电网中一部分地方可能会产生高于最高运行相电压的电压，并且该电压对设
备的绝缘结构有危害，称这种电压为过电压。
U而言的；
电力系统中的过电压是相对于系统最高运行电压
m
或最高相间电压峰值
m
的任何波形电压为相对地或相间过电压。
m
运行经验与研究表明，电力系统过电压是造成电网绝缘损坏事故的主要原因，也是选择
电气设备绝缘的决定因素。
电力系统过电压分类：
过电压分为两大类：外部过电压与内部过电压。
雷电是电网外部发生的一种大气现象，由雷电引起的电力系统过电压称为大气过电压，
又称为雷电过电压和外部过电压。
雷电过电压：雷电直接击于导线或设备上引起的过电压称为直击雷过电压；雷电击于导线或设备
旁边，由于电磁感应产生的过电压称为感应雷过电压。
就幅值而言感应雷过电压比直击雷过电压小，
通常对35kV以下线路有危险。
内部过电压：由于电网内部故障或开关操作时发生振荡引起的过电压，分为稳态性质的暂时过电
压与暂态性质的操作过电压。
操作过电压幅值通常比较高，可达最高运行相电压的三倍以上，持
续时间比雷电过电压长得多，约几毫秒到几十毫秒。
开始
完成于成都2015-10-27
Email:sgang.w@。
电力系统操作过电压
3、电磁式电压互感器饱和引起的谐振过电压
在接有Y0接线的电磁式电压互感器的中性 点不接地系统中，当出现某些扰动，使电压 互感器各相电感的饱和程度不同时，有可能 出现较高的中性点位移电压而激发起谐振过 电压。
常见的扰动有：电压互感器的突然合闸、 由于雷击或其他原因发生瞬间单相弧光接地、 传递过电压
一、一般特征
1、持续时间比较短
2、其幅值与系统相电压幅值有一定倍数关系 3、其幅值与系统的各种因素有关，有强烈的统 计性 4、依据系统的电压等级不同，显示重要性 也不同
5、在超高压系统中，它是决定系统绝缘水 平依据之一
常见类型：
❖ 中性点不接地系统弧光接地过电压 ❖ 空载线路合闸过电压 ❖ 切空载线路过电压 ❖ 切空载变压器过电压
2.按其性质可分为三类
(1).线性谐振 (2).铁磁谐振 (3).参数谐振
二、铁磁谐振的基本原理
1、铁磁谐振
产生谐振条件:
L 1 C
2、物理过程 (1)串联铁磁谐振回路的伏安特性
（2）分析时注意： 产生铁磁谐振的必要条件 正确分析平衡点的稳定性
3.主要特点：
L （1）对于一定的 L0 值当C
二、间隙电弧接地过电压
1、产生原因
在中心点不接地系统中，当一相发生 故障时，故障点的电弧熄灭和重燃（称之 为间隙性电弧）引起电磁暂态的振荡过渡 过程而引起的过电压。（称之为间隙电弧 接地过电压）
2.单相接地电路图及相量图
3、分析
注意几点 （1）应假设某故障相达到最大值时电弧接地， 这是最严重情况 （2）掌握某一状态、某一时间下电压初始值、 稳态值 （3）过电压的最大幅值可用下面公式估算
2、线路较长时 （1）等值电路图
（2）线路距末端X处电压分布
电力系统过电压分析
电力系统过电压分析过电压是指电力系统中出现的电压超过额定值或设定范围的瞬时现象。
过电压可能由于线路故障、雷击、开关操作和电气设备故障等原因引起。
过电压对电力系统的安全稳定运行产生重要影响，因此，对电力系统的过电压进行准确的分析和评估是必要的。
一、过电压的分类1. 外部过电压：外部过电压是指来自电力系统外部的电压幅度超过了正常运行时的额定值。
外部过电压的主要原因是雷击，雷击可以通过设备接闪装置和接地装置来减轻其影响。
2. 内部过电压：内部过电压是指电力系统内部某个节点的电压幅值超过了正常运行时的额定值，可能导致电力设备的损坏。
内部过电压包括故障过电压和运行过电压。
二、过电压的影响1. 设备损坏：过电压可能导致设备的击穿，损坏电气设备，特别是对绝缘性能较差的设备，如变压器、继电器和电能表等。
2. 系统不稳定：当过电压较大或持续时间较长时，电力系统可能变得不稳定，导致设备间的电能传递受到影响。
三、过电压分析的方法过电压分析是通过数学模型和计算方法对电力系统的过电压进行仿真和计算，以评估过电压对电力系统的影响，并确定相应的防护措施。
1. 瞬态稳定分析：通过瞬态稳定分析可以确定电力系统在过电压冲击下的稳定性。
该分析主要考虑电力系统的动态过程，包括电压暂降、电流冲击和设备响应等。
2. 静态稳定分析：静态稳定分析主要评估电力系统在过电压下的静态稳定性。
静态稳定分析可以评估过电压对电力系统中各个节点电压和功率的影响。
3. 电磁暂态分析：电磁暂态分析是通过计算每个节点的电压和电流的瞬时变化来评估过电压对电力系统的影响。
该分析主要关注电力系统的电磁暂态响应。
四、过电压防护措施为了减轻过电压的影响并保护电力系统的安全稳定运行，需要采取一定的过电压防护措施。
1. 接闪装置：接闪装置可接地试验系统，通过将过电压引到接闪装置上，从而保护电力设备免受雷击等外部过电压的影响。
2. 绝缘配合：合理选择和配合电力系统的绝缘设备和绝缘材料，提高系统的绝缘能力，防止内部过电压的产生和传播。
《电力系统过电压》课件
设备绝缘损坏
设备损坏
过电压可能导致设备绝缘层击穿，引 发短路或设备故障。
过高的过电压可能导致设备直接损坏 ，造成经济损失。
设备性能下降
过电压可能使设备性能参数发生变化 ，导致设备运行不稳定。
对系统的危害
系统稳定性受影响
过电压可能引起系统电压波动， 影响电力系统的稳定运行。
设备连锁跳闸
过电压可能导致连锁跳闸，影响整 个系统的供电可靠性。
案例二：某变电站操作过电压事故
总结词
操作过电压事故
案例分析
操作人员未按照规程进行操作 ，导致断路器断口电容放电， 产生过电压。
详细描述
某变电站在进行倒闸操作时， 因操作不当引发过电压事故。
解决方案
加强操作人员的培训和管理， 确保严格按照规程进行操作，
并定期检查和维护设备。
案例三：某输电线路内部过电压事故
调度管理
合理调度和管理电力系统的运行，避免因操作不当或调度失误引 起的过电压问题。
人员培训
培训计划
制定详细的培训计划，对电力系统的工作人员进行定期培训，提高 他们的技能和知识水平。
培训内容
培训内容应包括电力系统的基本知识、过电压的危害及预防措施、 应急处理等方面的知识和技能。
培训效果评估
对培训效果进行评估，及时发现并改进培训中的不足之处，确保工作 人员具备足够的技能和知识来应对过电压问题。
继电保护
02
继电保护是电力系统中的重要组成部分，当系统出现异常时，
继电保护能够迅速切断故障部分，防止过电压的扩大。
系统监控
03
通过实时监测系统的运行状态，可以及时发现和解决潜在的问
题，从而避免过电压的发生。
04
《电力系统过电压》课件
系统规划
• 合理设计电力系统结 构和拓扑，减少电力 系统的脆弱性。
• 良好的接地系统可以 减缓过电压对系统的 影响。
实时监测
• 使用过电压监测技术 和设备，实时监测电 力系统的电压波动。
• 快速响应过电压事件， 采取相应的措施避免 损失。
过电压监测技术
电压测量
通过电压测量装置实时监测电 力系统的电压波动和过电压情 况。
由闪电、雷电或线路故障等外部因素引起的过电 压。
内部过电压
由电力设备故障或操作失误等内部因素引起的过 电压。
过电压的原因
1 自然灾害
闪电、雷击和地震等自然灾害是造成过电压的常见原因。
2 设备故障
电力设备故障或过载可能导致电力系统出现过电压情况。
3 操作失误
不正确的操作或维护程序可能导致电力系统受到过电压的影响。
过电压的危害
1
设备损坏
过电压可能导致设备烧毁、损坏或失效，给企业和个人带来巨大损失。
2
停电
过电压可能导致电力系统中断，造成停电和生产中断。
3
电击危险
过电压可能对人员安全构成威胁，导致电击事故发生。
过电压的防护
设备保护
• 安装保护装置，如避 雷器和过压保护器， 以降低过电压对设备
• 的定期影维响护。和检查设备， 确保其正常运行。
《电力系统过电压》PPT 课件
在这个PPT课件中，我们将深入探讨电力系统过电压的不同方面，包括定义、 类型、原因、危害、防护以及监测技术。让我们一起了解这个重要而有趣的 主题。
电力系统过电压的定义
什么是过电压？
过电压是指电力系统中超过额定电压的瞬时电压波动或持续时间较长的电压峰值。
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。
第十二章电力系统内部过电压
第二节 操作过电压
电力系统中常见的操作过电压有：中性点绝缘电网 中的电弧接地过电压；切除电感性负载过电压；切除 电容性负载过电压；空载线路合闸过电压以及系统解 列过电压等。 ❖一、空载变压器的分闸过电压 ❖二、空载长线路的操作过电压 ❖三、电弧接地过电压
第十二章电力系统内部过电压
此在电路切除前，可认为
电容电压uC和电源电势e近 似相等，而流过断口的工
频电流iC超前电源电压90°。
图12-4 切除空载长线
(a)接线图； (b)单相等值电路图
第十二章电力系统内部过电压
伴随着高频振荡电压的出现，QF断口间将有高 频电流流过，它超前于高频电压90°。因此，当uC 达到(-3Em)时（图中t＝t3时刻），高频电流恰恰经 过零点，于是电弧可能再一次熄灭。又经过工频半 个周波后（图中t＝t4时刻），作用在断口上的电压 将达4Em。假如断口又恰好在此时击穿，则由于电 容的起始电压为(-3Em)，电源电压为Em，振幅为4Em， 振荡后电容上的最大电压可达5Em。
图12-5第十切二除章空电载力长系线统时内部的过电电流压和电压波形
限制切空载线路过电压的措施有： （1）采用不重燃断路器
在现代断路器设计中通过提高触头之间的介 质绝缘强度使熄弧后触头间隙的电气强度恢复速 度大于恢复电压的上升速度，使电弧不再重燃。 （2）并联分闸电阻R
在断路器主触头上并联分闸电阻R，也是降低 触头间的恢复电压、避免重燃的有效措施。 （3）线路首末端装设避雷器
第十二章电力系统内部过电压
在实际电路中diL/dt是不会达到无穷大的。这是 因为变压器绕组除励磁电感LT外，还有电容CT，如 图12-1所示。断路器截断电流后，电感中的电流可
电力系统过电压
三、防雷设备的安装要求
防雷设备安装如下
1、避雷针
1）阀型避雷器的安装要求 2）管型避雷器的安装要求
5、装设自动重合闸装置
线路遭受雷击时，会发生相间短路，装设自动重合闸后， 只要调整好，有60%~70%的雷击跳闸能自动重合成功，提高 供电的可靠性。
二、变、配电所防雷措施
1、10kV变、配电所应在每组母线和每回架空线路上装设阀 型避雷器。 装设规定（227-228页）
2、低压线路终端的保护
措施（228页） 3、架空管道上高压雷电波侵入的防护（228页）
雷击过雷电感应：很高的雷电过电压使外部间隙被击穿， 接着内部间隙被击穿，雷电流通过接地装置泄入大地。
3、选择: 选择管型避雷器时
开断续流的上限不应小于安装处短路电流最大有效值。 开断续流的下限不大于安装处短路电流的可能最小值。 外部间隙S2的最小值：3kV为8mm，6kV为10mm，10kV为15mm
三、保护间隙 1、缺点
保护性能差，灭弧能力小，容易造成接地短路故障 为提高供电可靠性：装保护间隙的线路上有自动重合 闸装置
2、结构（图示羊角型间隙结构） 一个电极接线路，另一个电极接地。接地引下线还串 联一个辅助间隙。 电力变压器的保护间隙装在高压熔断器的内侧，靠近 变压器的一侧，因为间隙放电后，熔断器能迅速熔断 以减少变电所、线路断路器的跳闸次数，缩小停电范 围。
（三）氧化锌避雷器
结构：由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就 有它的一定开关电压（叫压敏电阻） 工作原理： 正常的工作电压下：（即小于压敏电压）压敏电阻值很 大，相当于绝缘状态。 冲击电压作用下：（大于压敏电压） ，压敏电阻呈低值 被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以 恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状 态。 雷击时：雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过 压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内， 从而保护了电器设备的安全。
电力系统过电压
切除电容性负载的过电压
产生原因：电容性负载系指流过电容器、电缆 或空载长线路等的电流。在断路器开断电容性 设备的过程中，若断口上的恢复电压上升速度 超过其介质强度的上升速度，即会造成断路器 开断时的电弧重燃。此时若断口两端电压极性 相反，加之电源继续供给能量，使振荡充分发 展，从而引发产生过电压
铁磁谐振过电压 ：一般只发生在空载或 轻载的条件下
参数谐振过电压：由电感参数作周期性 变化的电感元件和系统电容元件(如空载 线路)组成回路
铁磁谐振过电压
断路器的均口电容与母线PT形成的谐振 回路
母线空载时，母线对地电容与母线PT形 成的谐振回路
线路断线，线路末端接有空载或轻载的 中性点不接地变压器
投切合支路跌落式熔断器 产生的过电压
产生原因：电网运行人员在进行支路停 送电操作中，若带负荷切合跌落式熔断 器，由于负荷电流大容易产生电弧重燃， 并使线路对地电容发生变化，系统运行 的稳定性遭受破坏，从而激发起电磁振 荡而产生过电压。
限制措施：采用自动调谐原理的接地补 偿装置
负荷突变形成的过电压
3.2. 操作过电压
投切小电感性负载产生的过电压 开断电容性负载产生的过电压 合闸空载长线路产生的过电压 投切合支路跌落式熔断器产生的过电压 负荷突变形成的过电压
投切小电感性负载 产生的过电压
产生的原因：小电感性负载系指空载变压器、 电动机等。断路器灭弧能力一般按照切断大电 流设计的，其灭弧能力强。而在切断小电感性 负载时，可能在电流过零前强制熄弧而造成截 流。此时，设备的电感和电容中储存的能量相 互转换而形成振荡。由于对地杂散电容较小， 当全部能量转换为电场能时，就会产生幅值很 高的过电压。
影响过电压的因数：断路器的性能、中性点接 地方式
电力系统过电压
电力系统过电压一、电力系统过电压过电压是电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压、可能危害绝缘的异常电压，属于电力系统中的一种电磁扰动现象，是电力系统中电路状态和电磁状态的突然变化所致。
两种类型过电压：1、雷电过电压：直击雷过电压、感应雷过电压2、内部过电压：操作过电压、暂时过电压内部过电压能量来源于系统本身，幅值以系统最大工作相电压幅值Uph.m 的倍数k来表示。
k0值约为1.3-4.0，其大小与系统参数、断路器性能、中性点接地方式等一系列因素有关。
1、操作过电压操作过电压：电力系统由于进行断路器操作或发生突然短路而引起的过电压称为操作过电压。
操作过电压产生的原因：电力系统状态发生突变，使系统从一种电磁状态过渡到另一种电磁状态，在这种过渡中会出现电磁振荡，电磁能与静电能在电感性与电容性元件中以电路固有频率交替转换，以致在电气设备上出现过电压。
常见操作过电压的种类：（1）空载线路合闸与重合闸过电压（2）切除空载线路过电压（3）切断空载变压器过电压（4）弧光接地过电压（1）空载线路合闸与重合闸过电压当断路器突然合上时，在回路中会发生角频率的高频振荡过渡过程，电容C（即线路）上的电压可能达到最大值：1）空载线路合闸过电压如果合闸前电容C 上还有初始电压，合闸后振荡过程中的过电压有可能达到3E m（如采用线路自动重合闸时就可能有这种情况）。
2）重合闸过电压2、切除空载线路过电压空载线路属于电容性负载，由于切断过程中断路器触头间交流电弧的重燃而引起的电磁振荡，使线路出现过电压。
考虑最严重的情况下：（1）工频电流在t1时刻熄灭，此时线路仍保持残余电压Uc=+Em；（2）在t2-t3时间段，高频电弧第一次重燃后熄灭，此时，线路电压经过振荡后达到-3Em；（3）在t4-t5时间段，高频电弧第二次重燃并熄灭，此时，线路电压经过振荡后达到了5Em；（4）如此推演，直至电弧不再重燃、电流最终切断为止。
高压断路器加装并联电阻的作用空载线路合闸时，辅助断口D2先接通，长线经合闸电阻Rb接入电源，振荡得到阻尼。
电力系统的过电压分析与控制
电力系统的过电压分析与控制电力系统中，过电压问题是一个十分重要的话题。
过电压无疑是电力供应的最大难点之一，而它通常指的是由于设备故障、闪击等原因导致系统电压瞬间升高的现象。
如果掌握过电压的规律并有效地控制过电压，可以显著提高系统的稳定性，减少电力故障的发生。
本文将探讨电力系统的过电压问题，分析其原因和危害，并对过电压的控制方法进行介绍。
一、过电压的概念和原因过电压是指系统电压瞬间升高，超过了其节电设备和线路耐受范围，从而导致了电气设备的工作异常。
而造成过电压的原因有很多种，如雷击、开断、负荷增长、恶劣天气等。
雷击是导致电压过高的最为常见的原因之一。
由于雷击产生了巨大的电磁波，这种电磁波很容易导致由于电感、电容等性质，电压瞬间大幅度变化，超出额定电压范围，从而引起电气设备出现异常。
二、过电压的危害过电压不仅会导致电气设备受损，甚至会引起火灾。
过电压最为常见的危害是对设备的伤害，甚至导致设备烧毁。
其次，过电压会造成瞬间停电，现代生活离不开电力供应，电力中断给人们的生产和生活带来极大的不便，也会影响社会安全和稳定。
此外，过电压可能会对电力设施互联网造成影响。
如过电压会对电力设备造成损害，使其在短时间内无法再次投入运行，从而造成电力系统的波及效应。
三、过电压的控制方法过电压控制的目的在于尽可能地保护设备和线路不受到危害，并保障电力供应的连续性和可靠性。
控制过电压的方法有多种，常见的方法主要包括限流过电压保护、电磁波抑制、电抗器、封锁装置等等。
1. 限制过电压保护限制过电压保护是通过限制过电流来消除过电压。
这种方法利用变压器、绞线以及其他阻抗元件来限制过电流，从而将过电压降低到一个安全范围内。
2. 电磁波抑制电磁波抑制是通过弱化电磁波的影响来消除过电压。
该方法主要使用扼流圈、串联电容、地网等阻抗元件实现，使电磁波在阻抗电路中反射和吸收。
3. 高压电容器高压电容器是通过电容器来减少过电压的影响。
在出现过电压时，高压电容器会先吸收部分电力，从而降低过电压的程度。
什么是过电压-过电压类别有哪些-电力系统过电压分类
什么是过电压?过电压类别有哪些?电力系统过电压分类过电压这块在系统设计中比较重要，特别是500kV电压等级以上设计，但是由于专业性比较强，对其理解也是基于参与工程的过电压专题以及EMTP过电压计算的一个课题，对这块也做一个总结。
一、何谓过电压所谓过电压，是指电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，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。
研究各种过电压的起因，预测其幅值，并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。
过电压分两类，外过电压和内过电压。
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。
内过电压是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，分为工频过电压、操作过电压和谐振过电压。
个人涉及的一般都是内过电压分析，外过电压也会尝试稍作总结。
二、工频过电压工频过电压指系统中由线路空载、不对称接地故障和甩负荷引起的的频率等于工频（50Hz）或接近工频的过电压。
主要是三类原因：1.空载长线路的电容效应；2.不对称短路引起的非故障相电压升高；3.甩负荷引起的工频电压升高。
其中1和3经常结合在一起造成过电压。
实际计算过程中，与线路长短、短路容量、有无并联电抗器、故障前负荷都有关系。
为何讨论工频过电压？直接影响操作过电压的幅值持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安全运行（油纸绝缘局放、绝缘子污闪、电晕等）在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不但要对工频电压升高的数值予以限制，对持续时间也给予规定（母线侧1.3pu，线路侧1.4pu，时间一般为1min）决定避雷器额定电压（灭弧电压）的重要依据（3、6、l0kV系统工频电压升高可达系统最高运行线电压的1.1倍，称为110％避雷器；35~60kV系统为100％避雷器；110、220kV 系统为80％避雷器；330kV及以上系统，分为电站型避雷器（即80％避雷器）及线路型避雷器（即90％避雷器）两种）工频过电压的幅值、持续时间与出现的机率对设备的影响及避雷器的选用应该说是非常重要的，但是现在广泛采用了不带间隙的氧化锌避雷器，由于有一定热容级，选择其额定电压时，工频过电压只是条件之一，不仅决定于工频过电压的幅值、而且决定于其持续时间，但由于我国这块持续时间与几率比较低（单相重合闸，一般不超过0.5S-1S），所以工频过电压可能已不是选择氧化锌避雷器额定电压的关健条件。
过电压的概念与分类
过电压的概念与分类
过电压是指在电力系统中，电压超过了正常的工作范围。
这种情况可能会对设备和人员造成危害。
过电压可以分为以下几种类型：
1. 操作过电压：这是由于电路中的电感、电容和电阻相互作用产生的电压升高。
例如，开关操作、电力系统振荡、雷电等都可能产生操作过电压。
2. 暂态过电压：这是由于电力系统的非线性特性产生的电压升高。
例如，电力系统的开断、短路等都可能产生暂态过电压。
3. 操作冲击过电压：这是由于电力系统的开断或短路产生的电压升高。
这种过电压的幅值高，上升速度快，可能对设备和系统造成严重损害。
4. 雷电过电压：这是由于雷击产生的电压升高。
这种过电压的幅值非常高，可能超过设备的工作电压数倍，对设备和人员造成严重危害。
5. 工频过电压：这是由于电力系统的振荡或非正常操作产生的电压升高。
这种过电压的幅值相对较低，但持续时间长，可能对设备和系统造成慢性损害。
过电压的防治是电力系统安全运行的重要环节，需要通过合理的设计、运行和维护以及有效的保护装置来实现。
过电压和欠电压的定义
过电压和欠电压的定义过电压和欠电压是电力系统中常见的问题，它们都会对电器设备的正常运行造成影响。
本文将分别对过电压和欠电压进行定义和分析。
一、过电压过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象。
电力系统中的过电压分为瞬时过电压和持续过电压两种。
1. 瞬时过电压瞬时过电压是指电力系统中电压在短时间内突然升高的现象。
瞬时过电压主要由以下几种原因导致：（1）雷击：雷电活动会产生大量的电磁能量，当雷电落地或接近电力线路时，会产生瞬时过电压。
（2）开关操作：电力系统中的开关操作会引起电流的突变，从而产生瞬时过电压。
（3）电力设备故障：电力设备故障如短路、断路等也会导致瞬时过电压。
瞬时过电压对电器设备的损害主要体现在两个方面：（1）电气设备的绝缘击穿：瞬时过电压会导致电气设备的绝缘被击穿，从而使设备无法正常工作。
（2）电气设备的过电压损坏：瞬时过电压会使设备的电压超过额定值，从而导致设备元器件的过电压损坏。
2. 持续过电压持续过电压是指电力系统中电压长时间内超过额定值的现象。
持续过电压主要由以下几种原因导致：（1）电力系统的负载变化：当电力系统的负载突然变化时，会导致电压的持续过电压现象。
（2）电力系统的电压调整：电力系统进行电压调整时，可能会导致电压的持续过电压现象。
持续过电压对电器设备的影响主要表现在以下几个方面：（1）设备寿命降低：持续过电压会使设备的工作电压超过额定值，从而缩短设备的寿命。
（2）设备功率降低：持续过电压会导致设备的工作电压不稳定，从而使设备的功率降低。
二、欠电压欠电压是指电力系统中电压低于额定值的现象。
欠电压主要由以下几种原因导致：1. 电力系统负载过大：当电力系统的负载超过系统承载能力时，会导致欠电压现象。
2. 电力系统的电压调整：电力系统进行电压调整时，可能会导致电压的欠电压现象。
欠电压对电器设备的影响主要表现在以下几个方面：（1）设备工作不稳定：欠电压会导致设备的工作电压不足，从而使设备的工作不稳定。
电力系统过电压计算
电力系统的参数、设备的绝缘水平、阻抗匹配等。
03
CATALOGUE
电力系统过电压的防护措施
防雷保护措施
避雷针
利用避雷针将雷电引入地 下，防止雷电直接击中输 电线路或变电设备。
避雷线
在输电线路上方架设避雷 线，通过避雷线将雷电引 入地下，保护输电线路免 受雷击。
接地电阻
降低接地电阻，使雷电引 入地下时能够更快地泄放 电流，降低过电压幅值。
通过改变系统的电容、电感等参数，避免产 生谐振条件。
投切电容器
适时投切系统中的电容器组，破坏谐振条件 ，防止谐振过电压的发生。
04
CATALOGUE
电力系统过电压的案例分析
某地区雷电过电压案例分析
总结词
该案例主要分析了某地区雷电过电压的产生原因、影响范围和防护措施。
详细描述
该地区雷电过电压主要是由于雷击线路或设备引起的。在雷电活动频繁的季节，雷电过电压会对电力系统的正常 运行造成严重影响，可能导致设备损坏、停电等事故。为了降低雷电过电压的影响，该地区采取了一系列防护措 施，如安装避雷器、改善接地等。
某线路谐振过电压案例分析
总结词
该案例探讨了某线路谐振过电压的产生 条件、影响范围和解决措施。
VS
详细描述
在电力系统中，由于线路的电感和电容等 参数，可能引发谐振过电压。这种过电压 可能导致设备损坏、绝缘击穿等问题，严 重威胁电力系统的安全运行。为了解决谐 振过电压问题，该线路采取了多种措施， 如改变线路参数、增加滤波装置等。
05
CATALOGUE
电力系统过电压的发展趋势与展望
过电压研究的新方法与新技术
数值模拟方法
随着计算能力的提升，数值模拟方法 在电力系统过电压计算中得到广泛应 用，如有限元法、有限差分法等，能 够更精确地模拟过电压的传播和分布 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电力系统过电压一、单选题1.一般地，电力系统的运行电压在正常情况下不会超过（B）。
P215A、额定线电压B、允许最高工作电压C、绝缘水平D、额定相电压2.电力系统过电压分成两大类（D）。
P216A、外部过电压和短路过电压B、外部过电压和大气过电压C、操作过电压和短路过电压D、雷电过电压和内部过电压3.外部过电压，与气象条件有关，又称为（B）。
p216A、气象过电压B、大气过电压C、污秽过电压D、条件过电压4.电力系统过电压分成两大类（B）。
P216A、外部过电压和短路过电压B、内部过电压和大气过电压C、操作过电压和短路过电压D、雷电过电压和大气过电压5.云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷，而且小水滴带（B）。
P216A、正电B、负电C、静电D、感应电6.在两块异号电荷的雷云之间，当（D）达到一定值时，便发生云层之间放电。
P216A、电流B、电压C、距离D、电场强度7.雷电直接击中建筑物或其他物体，造成建筑物、电气设备及其他被击中的物体损坏，雷电的这种破坏形式称为（A）。
p216A、直击雷B、感应雷C、雷电波侵入D、雷电的折射与反射8.雷电放电时，强大的雷电流由于静电感应和电磁感应会使周围的物体产生危险的过电压，造成设备损坏、人畜伤亡。
雷电的这种破坏形式称为（B）。
P217A、直击雷B、感应雷C、雷电波侵入D、雷电的折射与反射9.防雷设施及接地装置是（D）。
P217A、将导线与杆塔绝缘B、将导线与与大地连接C、将电流引入大地D、将雷电流引入大地10.安装在烟囱顶上的避雷针直径不应小于下列数值（D）。
p217A、10mmB、12mmC、16mmD、20mm11.下列避雷针高度为h，其影响系数描述正确的是（A）。
P218A、h＜30m时P＝1B、h＞30m时P＝1C、h＜30m时P＝5.5／hD、以上都可以12.为防止直接雷击架空线路，一般多采用（B）。
P219A、避雷针B、避雷线C、避雷器D、消雷器13.避雷线一般用截面不小于（D）镀锌钢绞线。
P219A、25mm2B、50mm2C、75mm2D、35mm214.下列关于避雷线保护角描述正确的是（D）。
P219?A、保护角越小，越容易出现绕击B、山区的线路保护角可以适当放大C、保护角大小与线路是否遭受雷击无关D、多雷区的线路保护角适当缩小15.电气设备附近遭受雷击，在设备的导体上感应出大量与雷云极性相反的束缚电荷，形成过电压，称为（B）。
老书P168A、直接雷击过电压B、感应雷过电压C、雷电反击过电压D、短路过电压16.与FZ型避雷器残压相比，FS型避雷器具有（D）特点。
老书P181A、残压低B、体积小C、有均压电阻D、残压高17.阀型避雷器阀电阻片具有（A）特性。
P221A、非线性B、线性C、线性或非线性D、绝缘18.普通阀型避雷器由于阀片热容量有限，所以只允许在（A）下动作。
P221A、大气过电压B、操作过电压C、谐振过电压D、短路过电压19.其他接地体与独立避雷针的接地体之地中距离不应（B）3m。
P221A、＞B、＜C、＝D、≥20.下列关于高压阀型避雷器特点描述正确的是（A）。
P222A、串联的火花间隙和阀片多，而且随电压的升高数量增多B、并联的火花间隙和阀片少，而且随电压的升高数量增多C、串联的火花间隙和阀片少，而且随电压的升高数量减小D、并联的火花间隙和阀片多，而且随电压的升高数量减小21下列关于低压阀型避雷器特点描述正确的是（D）。
p222A、并联的火花间隙和阀片少B、并联的火花间隙和阀片多C、串联的火花间隙和阀片多D、串联的火花间隙和阀片少22、管型避雷器由（B）三部分组成。
P222A、产气管、内部电极和外部间隙B、产气管、内部间隙和外部间隙C、产气管、内部间隙和外部电极D、产气管、内部电极和外部电极23、下列关于氧化锌避雷器特点描述正确的是（D）。
P223A、残压高B、通流量小C、有续流D、残压低24、下列关于保护间隙特点描述正确的是（B）。
p223A、不会造成接地短路故障B、灭弧能力小C、保护性能好D、以上都是25、对于需要频繁投切的高压电容器，为了防止断路器触头弹跳和重击穿引起操作过电压，有时需要并联（C）。
P223 老书p184A、管型避雷器B、阀型避雷器C、金属氧化物避雷器D、排气式避雷器26、年平均雷暴日不超过（A）天，称为少雷区。
P225A、15B、25C、40D、9027、降低杆塔接地电阻，线路的跳闸率（A）。
p227A、降低B、增大C、不变化D、以上皆有可能28、杆塔接地电阻应（B）愈好。
P227A、愈大B、愈小C、在土壤电阻率小的地区愈大D、在土壤电阻率大的地区愈大29、多雷区，如变压器高压侧电压在35kV以上，则在变压器的（D）装设阀型避雷器保护。
P228A、低压侧B、高压侧C、不需要D、高、低压侧30、独立避雷针及其接地装置与道路的距离应（A）3m。
p228A、大于B、等于C、小于D、以上都可以，看具体情况选择31、屋顶上单支避雷针的保护范围可按保护角（A）确定。
P229A、60°B、45°C、30°D、15°32、下列（D ）表示中间继电器。
A、KAB、KSC、KTD、KM33、同等高度的避雷针，平原的保护范围（ B ）山区的保护范围。
A、小于B、大于C、等于D、大于或等于34、阀型避雷器都由火花间隙和阀电阻片组成，装在密封的瓷套管内。
火花间隙用铜片冲制而成，每对间隙用（ C ）厚的云母垫圈隔开。
A、0.5－1.5mmB、1.5－2.0mmC、0.5－1.0mmD、0.5－2.0mm35、在土壤电阻率不大于100Ω·m的地区，独立避雷针接地电阻不宜超过（ A ）。
A、10ΩB、15ΩC、20ΩD、30Ω36、中小容量的高压电容器组如配置电流速断保护，动作电流可取电容器组额定电流的（B ）倍。
A、1.5-2B、2-2.5C、2.5-3D、3-3.537、外部过电压通常指（C ）过电压。
A、操作B、感应C、雷电D、直接38、下列电缆编号属于35KV线路间隔的是（ B）。
A、1Y123B、1U123C、1E123D、1S12339、把设备编号和接线端子编号加在一起，每一个接线端子就有了唯一的（C ）。
A、设备文字符号B、回路编号C、相对编号D、安装单位号40、对于较为重要、容量较大的变电所，操作电源一般采用（ A）。
A、直流操作电源B、交流操作电源C、逆变操作电源D、照明电源41、中小容量的高压电容器组如配置（ B），动作电流可取电容器组额定电流的2-2.5倍。
A、过电流保护B、电流速断保护C、差动保护D、过负荷保护42、金属氧化性避雷器应安装垂直，每一个元件的中心线与避雷器安装中心线的垂直偏差不应大于该元件高度的（ B ）。
A、2.5%B、1.5%C、3.0%D、4.5%43、为防止直接雷击高大建筑物，一般多采用（ A ）。
A、避雷针B、避雷线C、避雷器D、保护间隙44、继电保护回路编号用（D ）位及以下的数字组成。
A、2B、3C、4D、545、（ C ）所发信号不应随电气量的消失而消失，要有机械或电气自保持。
A、时间继电器B、中间继电器C、信号继电器D、电压继电器46、跨越道路的水平拉线，对路面中心的垂直距离，不应小于（ C ）。
A、3mB、5mC、6mD、8m47、在土壤电阻率不大于100Ω·m的地区，独立避雷针接地电阻不宜超过（ A ）。
A、10ΩB、15ΩC、20ΩD、30Ω48、主保护属于按（ C）分类。
A、被保护的对象B、保护原理C、保护所起作用D、保护所反映的故障类型49、雷季经常运行的进出线路3条时，10kV避雷器与变压器的最大电气距离是（ A）m。
A、27B、25C、20D、3050、以下过电压中（ C）属于内部过电压。
A、大气过电压B、感应雷过电压C、操作过电压D、雷电过电压51、雷季经常运行的进出线路4条及以上时，10kV避雷器与变压器的最大电气距离是（ B ）m。
A、25B、30C、20D、1552、以下过电压中（ C）属于内部过电压。
A、大气过电压B、感应雷过电压C、操作过电压D、雷电过电压53、110KV及以下线路保护测控装置，当装置自产零序电压大于（C ）时，延时15秒接地报警。
A、20VB、25VC、30VD、40V54、雷季经常运行的进出线路1条时，10kV避雷器与变压器的最大电气距离是（ D ）m。
A、30B、25C、20D、1555、氧化锌避雷器的阀片电阻具有非线性特性，在（ B ），其阻值很小，相当于“导通”状态。
A、正常工作电压作用下B、电压超过其启动值时C、冲击电压作用过去后D、工频电压作用过去后56、雷电直接击中建筑物或其他物体，对其放电，强大的雷电流通过这些物体入地，产生破坏性很大的（ C ）。
A、热效应和电效应B、电效应和机械效应C、热效应和机械效应D、热效应和电磁效应57、同等高度的避雷针，山区的保护范围（ A ）平原的保护范围。
A、小于B、大于C、等于D、大于或等于58、110KV及以下线路保护测控装置不具备（C ）功能。
A、三相一次或二次重合闸B、过电流保护C、断路器保护D、过负荷保护59、阀型避雷器阀电阻片具有（ A ）特性。
A、非线性B、线性C、线性或非线性D、绝缘60、在正常情况下，阀型避雷器中（ A ）。
A、无电流流过B、流过工作电流C、流过工频续流D、流过冲击续流61、金属氧化性避雷器应（ C ）保管。
A、靠墙放置B、水平放置C、垂直立放D、以上都正确二、判断题（B、F为错误、A、T为正确）1.外部过电压是指外部原因造成的过电压，通常指雷电过电压。
（A ）p2162.烟囱顶上的避雷针直径不小于20mm。
（A）p2173.在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体称为消雷器。
（B ）P2174.避雷针在地面上的保护半径是2倍避雷针高度。
（B ）P2185.避雷针在地面上的保护半径是1.5倍避雷针总高度。
（A ）P2186.避雷线又叫架空地线。
（A ）P2197.避雷线一般用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。
（A ）p2198.在正常情况下，阀型避雷器中流过工作电流。
（B）p2219.高压阀型避雷器中串联的火花间隙和阀片少。
（B）p22210.保护间隙是最简单、最经济的防雷设备，它结构十分简单，维护也方便。
（A ）P22311.金属氧化物避雷器的特点包括动作迅速、无续流、残压低、伏安特性差等。
（B ）p22312.消雷器是利用金属针状电极的电磁感应原理，使雷云电荷被中和，从而不致发生雷击现象。
（B ）P22413.500kV电力线路一般沿全线装设单避雷线。
（B）p22614.为降低线路跳闸率，可在大跨越地带杆塔增加绝缘子串数目。
（A ）P22615.10kV变、配电所应在每组母线和每回路架空线路上装设阀型避雷器。