电力系统过电压的危害及其防止对策
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。
电力工程电力系统过电压
雷电天气引起的过电压主要是由于雷击产生的电流通过输电线路、变压器等设备 时,会在瞬间产生极高的电压,远超过设备的承受能力,导致设备损坏或引起系 统故障。
电力系统故障引起的过电压
总结词
电力系统故障如断路器误动、变压器短路等,会导致系统内 部电压异常升高,形成过电压。
详细描述
电力系统故障引起的过电压通常是由于设备故障或操作失误 等原因,使得系统中的电流突然增大,在系统中产生过电压 。这种过电压可能对电力设备和系统造成严重危害,甚至引 发火灾等安全事故。
绝缘击穿
过电压可能导致电力设备的绝缘 层被击穿,引发短路、电弧等问 题,严重时甚至可能引发火灾。
设备损坏
过电压可能对电力设备造成损坏, 如变压器、断路器、发电机等,导 致设备性能下降或完全失效。
保护装置误动作
过电压可能引发继电保护装置误动 作,导致非故障线路或设备停电, 影响正常供电。
过电压对电力系统稳定性的影响
停电事故
过电压可能导致电力系统 保护装置误动作,引发大 范围停电事故,影响社会 生产和居民生活。
连锁反应
过电压可能引发连锁反应, 导致整个电力系统的崩溃 和瘫痪。
PAR
由于雷电直接击中电力系统的某 一部分,如输电线路、变压器等 ,导致过电压的产生。
反击过电压
PART 04
电力工程中过电压的防范 措施
安装避雷装置
避雷针
避雷针是常见的避雷装置, 能够将雷电引入地下,保 护电力设施免受雷击。
避雷线
避雷线适用于架空线路的 防雷,通过与接地装置连 接,将雷电引入地下。
避雷器
避雷器能够限制过电压的 幅值,在雷击或操作过电 压下释放电流,保护设备 免受过电压的损害。
过电压产生的危害及防止措施
编号:中国农业大学现代远程教育毕业论文(设计)论文题目:过电压产生的危害及防止措施学生指导教师专业层次批次学号学习中心工作单位年月中国农业大学网络教育学院制目录摘要 (3)前言 (4)1过电压的基本概念 (4)1.1过电压的定义 (4)1.2过电压的分类 (4)2过电压的危害 (5)2.1雷击过电压的危害 (5)2.2操作过电压的危害 (6)2.3暂态过电压 (7)3过电压的防止措施 (8)3.1变电站倒闸操作 (8)3.1.1切断空载线路过电压 (8)3.1.2切断空载变压器的过电压 (9)3.1.3电弧接地过电压 (10)3.1.4铁磁谐振过电压 (11)3.1.5电磁式电压互感器饱和过电压 (11)3.2雷电 (12)4过电压保护设备及其保护原理、作用 (13)4.1避雷器 (13)4.2避雷针 (14)4.3避雷线 (14)4.4放电间隙 (15)结束语 (15)参考文献 (15)电力系统过电压是危害电力系统安全运行的主要因素之一,过电压一旦发生,往往造成电气设备损坏和大面积停电事故。
过电压来自两个方面,一种是遭受雷击产生的外部过电压,另一种是操作和事故时引起的内部过电压,主要是操作过电压。
过电压的数值与电力网和结构、系统容量及参数、中性点接地方式、断路器性能等有关。
通常采用避雷器、避雷针、避雷线等方法限制外部过电压。
而对于内部过电压,针对操作中产生过电压的形式可采取不同的控制措施,如对于谐振过电压,可采用并联电阻或改变系统运行参数的方法加以限制,对于电弧接地过电压,则产用将系统中性点直接接地的方法等,以达到保证设备安全、系统安全、人员安全的目的。
关键词:过电压危害防止限制本系统拥有近二十座110kV、35 kV微机综合自动化变电站,吸收xxx、xxx、xxx三个大型发电厂及若干小电厂的电能向xx区供电,并通过重庆xxx变电站同国网相联,是一个具有较高综合自动化水平的大中型电网。
但设备多,接线复杂,且各变电站的设备型号不一,如果发生过电压必将引起电网绝缘溥弱环节击穿,引发严重的电气事故。
电力系统过电压及其保护措施
电力系统过电压及其保护措施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。
过电压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。
在我国电力系统工作运行的过程中,电气设备不仅要承受工作电压,还将会遭受到过电压的伤害以及作用。
这其中的过电压就是作用于电力系统中的电压,而过电压还可以分为两种:一种是内部过电压;另一种是雷电过电压。
这其中由系统中的谐振和开关操作上引起的过电压就是内部过电压,该过电压在数值上已经超过了工作电压的数值;而系统中有雷电所引起的过电压就是雷电过电压。
电力系统过电压的概念 1过电压是指在一般情况下,电力系统经常处于正常工作的状态,而此时的电气设备也在额定的电压下处于绝缘的状态,但是,当遭遇雷击或者由于操作不当、参数配置错误等原因,就会造成电力系统中的一些特定区域的电压值升高,最终超出电力设备的正常运行范围。
过电压分为两种:一种是大气电压;另一种是内部过电压。
而。
此处内容被屏蔽<其中的内部过电压形成的主要原因则是断线和。
弟使所发生的事故,合闸与拉闸时的操作以及一些存在的不可>预测的系统影响因素,但是就是因为这一系列的问题,在电力系统中将会引起运行状态上的变化,从而产生了系统局部性过高电压,最终将会导致电力系统整体遭受到损害。
而内部过电压还可以分为两种:一种是暂态过电压;而另一种是操作过电压,它是由于电力系统中操作故障所引起的,最大的特点是随机性较大;而大气过电压可以分为侵入雷电波、直接雷击、感应雷击这三种过电压,并且该电压还具备冲击能力强、持续的时间短对系统的伤害大等诸多优点。
过电压产生的原因 22.1 操作过电压产生的原因及解决措施内部过电压中的操作过电压不仅具有随机性,还具有很高的频率振荡,并且衰减非常迅速。
其中,这种操作过电压产生的原因有很多,其中包括了以下几点。
电网过电压问题分析及防范措施
电网过电压问题分析及防范措施摘要:电网在正常运行时,由于会遭受雷击、倒闸操作、设备故障或参数配合不当等原因,造成电网某一部分短时电压升高,这种电压升高称为过电压。
过电压的出现,会破坏设备绝缘、从而导致设备损坏,甚至造成系统安全事故。
研究过电压的成因,预测其幅值,并采取相应限制措施,这对电气设备的制造应用和电力系统安全运行都具有重要意义。
关键词:过电压;防范措施电网过电压是电力系统中很常见的故障,对电力系统安全运行造成威胁。
如何分析及防范,提高电网抵御过电压能力,保障电力系统安全稳定,具有重大意义。
本文通过对过电压产生的各种原因进行分析,并提出相应的防护措施。
过电压一般分为外部过电压和内部过电压。
一、外部过电压又称大气过电压,它是由雷云放电产生的直击雷过电压和感应雷过电压这种现象在电网过电压中所占比例极大。
其过电压的幅值取决于雷电参数和防雷措施,该种过电压的特点是持续时间短,冲击性强,具有脉冲特性,与雷击强度有直接关系,其持续时间一般只有数十秒左右。
对大气过电压的防护技术措施主要包括可装设符合技术要求的防雷装置,如避雷线、避雷针、避雷器(包括由间隙组成的管型避雷器)和放电间隙,它又分接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
二、内部过电压它是电网内部的能量在传递或转化过程中产生,施加于电气设备上,造成瞬时或持续高于电网额定允许电压,对设备安全运行构成威胁。
由于内部过电压的能量来自于电网本身,所以它的幅值和电网电压基本成正比例关系。
根据产生原因不同,内部过电压可分为两大类,一类是由于故障或操作开关引起,如工频过电压、操作过电压。
另一类是由于电网中电感和电容参数相互配合发生谐振而引起的,如谐振过电压。
1、工频过电压及限制措施工频过电压是指由电力系统故障、电网运行方式的改变、长线路的电容效应、突然甩负荷等原因引起的短时工频电压升高(超过正常工作电压),其特点是持续时间较长,但数值不很大,对设备绝缘一般威胁不大,但对超高压、远距离输电电网影响较大,对配置其设备绝缘水平起重要作用。
供配电系统过电压的危害及防范措施
供配电系统过电压的危害及防范措施供配电系统过电压的危害主要包括以下几个方面:1. 配变高压绕组接地谐振过电压问题:这种过电压现象会导致电压超过正常值的2.38倍,一旦产生两点接地的状况,电压就会超出2.73倍,该现象会维持几分钟甚至十多分钟,直至导致故障变压器全部受损,最终与系统脱离。
2. 雷电过电压现象:这是由于直击雷或者感应雷于云层展开活动之后所引发的问题,也常常被叫做外部过电压或者大气过电压。
户外配电设施的总变电所和总变电所传入及传出的外部架空线路极易遭到直接雷击的影响,雷电侵入波过电压的持续周期相对较短,有时仅只十几微秒。
3. 电弧接地过电压问题:此问题会威胁到使用者的生命安全,这是由于中性点不接地系统内滋生了单相间歇性的“熄弧—重燃”接地,于是导致了高频振荡,在该环节中构成了间歇性弧光接地过电压现象。
该过电压的持续周期能高达十分钟之久,有时还会更长,它们所波及的范畴也较广,倘若整个电网中出现绝缘弱点,那么该绝缘弱点位置极易出现绝缘闪络或直接击穿的问题。
为了防范供配电系统过电压的危害,可以采取以下措施:1. 装设避雷针、避雷线、避雷器等措施来防止雷电过电压和大气过电压对供配电系统的危害。
2. 合理提高线路绝缘水平,采用自动重合闸装置等措施来减少操作或接地故障时发生的工频过电压。
3. 对于中性点不接地系统,可以采取中性点经消弧线圈接地的方式来减少电弧接地过电压的发生。
4. 在操作或接地故障时,可以采取限制工频过电压的措施,如采用并联电抗器来吸收多余的容性无功功率等。
5. 加强供配电系统的管理和维护,定期检查和维修设备,确保其正常运行。
总之,防范供配电系统过电压的危害需要采取多种措施,包括装设避雷装置、提高线路绝缘水平、限制工频过电压等管理和维护措施,以确保供配电系统的安全和稳定运行。
35kV系统过电压的危害及解决措施
35kV系统过电压的危害及解决措施前言过电压是电力系统中的一种常见故障。
当电力系统中负荷突然减小或断电时,电源依然保持不变,导致电压升高,产生过电压。
而在35kV系统中,过电压的影响被放大,并且往往造成更严重的后果。
本文将围绕35kV系统过电压的危害及解决措施进行详细分析。
危害35kV系统中的过电压,往往会给电力系统带来严重的危害,从而严重影响电力系统的正常运行。
我们把电力系统中过电压引起的危害如下:降低设备的使用寿命当系统中的过电压超过设备的设计范围时,会导致设备的过载,加速设备老化。
在严重的情况下,设备将迅速损坏,导致更换或修理成本高昂。
危及工作人员安全过电压的高电压脉冲可能会使维护人员暴露在电击风险下。
此外,由于35kV电力系统常常位于高大的杆塔或高电压设施上,故发生向地电击(即触电)的机率更高。
扰乱电能计量过电压不仅跨越了配电系统中的设备,而且能够通过电表和电能计量设备,从而扰乱电能计量。
这不仅会导致用户电费的变化,还会引起电力公司的损失。
影响网络稳定性35kV系统过电压的产生,可能会对电力系统的稳定性产生一定影响,包括电力系统稳定性、传输网络稳定性等方面。
解决方案为防止35kV系统中的过电压产生,我们提出以下几种解决方案:针对主变压器做出相应处理首先,我们可以针对35kV电力系统的主变压器做出解决方案。
可以引用无晶闸管动态反馈补偿方案等更健全的高级方案,以达到减小过电压大小的目的。
回路自动开关装置第二个解决方案是在电力配电中使用具有自动开关功能的保护设备。
当检测到35kV系统中呈现出过电压现象时,保护器将自动断开发送异常电流输入的回路,防止过电压的进一步传播。
运用避雷针我们还可以在35kV系统的关键部位设置避雷针,以减小过电压大小影响,防止瞬时电流过高,在一定程度上减轻了配电系统的负荷,在使用中,有效地减小电力系统遭遇雷击和北极天气的概率:合理利用电容器等方式当配电系统中出现电压不稳定或出现空载时,我们可以通过合理利用电容器等方式,增加对电力系统的控制力度,并缓解电网中的电压过高问题。
试论发电厂电气设备过电压保护问题与对策
试论发电厂电气设备过电压保护问题与对策随着电力需求的不断增长,发电厂的电气设备工作在高电压环境下,经常面临着过电压的威胁。
过电压对发电厂电气设备的安全运行产生了很大的影响,研究发电厂电气设备过电压保护问题和对策,对于保障发电厂的电气设备安全运行具有重要意义。
发电厂电气设备过电压的主要原因是由于发电厂的负荷突变、短路故障、雷击等因素引起发电厂的电气系统出现电压突升现象。
当电力系统发生过电压时,会对设备绝缘和电子元器件产生严重的损害,甚至引起设备的烧坏,给发电厂的安全运行带来了很大的安全隐患。
1. 安装过电压保护装置:在发电厂的电气系统中安装过电压保护装置是防止过电压引起设备损坏的重要手段。
过电压保护装置可以通过电压和电流的监测,及时发现并消除过电压,避免其对设备造成损伤。
2. 设备绝缘检测与维护:定期对发电厂的电气设备进行绝缘检测和维护,提高设备的绝缘水平。
绝缘检测可以及时发现设备的绝缘状况,维修或更换不合格的绝缘材料,减少设备的绝缘故障,提高设备的抗击电压能力。
3. 在发电厂电气系统中增加过电压抑制装置:过电压抑制装置可以有效降低设备的过电压水平,保护设备的安全运行。
过电压抑制装置可以通过消除电力系统中过电压产生的因素,如雷击、电力负荷突变等,减少过电压对设备的影响。
4. 合理规划电力系统结构:在发电厂电力系统的设计和规划阶段,应合理确定电力系统的结构,优化电力系统的运行方式。
通过合理规划电力系统的结构,可以减少电力系统中的谐波和尖峰电压,降低设备的过电压风险。
5. 增加设备冗余:对于关键设备,发电厂可以增加设备的冗余,提高系统的可靠性和稳定性。
当设备故障或过电压发生时,可以通过切换到备用设备,避免设备故障对发电厂的影响。
发电厂电气设备过电压保护问题是一个重要的研究课题。
通过采取合适的对策,可以有效降低过电压对设备的损害,保障发电厂的电气设备的安全运行。
在发电厂的电气系统设计、维护和运行中,应注重过电压保护问题的研究和解决,提高设备的运行效率和安全性。
电气工程中的电力系统短路过电压分析与防护
电气工程中的电力系统短路过电压分析与防护电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,而电力系统的短路过电压问题一直是工程师们关注的焦点。
短路过电压不仅会对设备和系统的正常运行造成影响,还会对电力系统的稳定性和安全性形成威胁。
本文将探讨电气工程中的电力系统短路过电压分析与防护。
1. 电力系统短路过电压的原因电力系统短路过电压产生的原因有很多,主要包括突发故障、开合闸操作以及外界干扰。
其中,突发故障是导致短路过电压的主要原因之一。
例如,在高压线路发生短路时,电流会突然增大,导致线路两端的电压迅速升高,形成短时过电压。
2. 短路过电压的危害短路过电压会对电力设备和系统造成严重的危害。
首先,过高的电压会导致设备的绝缘击穿,对电机、变压器等设备的绕组和绝缘材料造成损坏。
其次,短路过电压还会导致设备的过电压保护装置误动作,使得系统无法正常运行。
此外,还可能引发电弧闪络,造成火灾和爆炸等严重事故。
3. 短路过电压的分析方法为了准确地分析短路过电压的情况,工程师们通常会采用电力系统仿真软件进行模拟计算。
这些软件能够考虑电网的拓扑结构、传输线的参数以及各种设备的特性,从而模拟出各种故障情况下的电流和电压波形。
通过对波形的分析,工程师们可以得出短路过电压的幅值、频率以及持续时间等重要参数,为后续的防护措施提供依据。
4. 短路过电压的防护措施为了减少短路过电压对电力系统的影响,工程师们采取了一系列的防护措施。
首先,针对突发故障导致的短路过电压,可以设置电压互感器和电流互感器等装置进行监测,及时切除故障区域的电源,以减少过电压的危害。
其次,可以采用过电压保护装置,如避雷器、过电压限流器等设备,来吸收和分散过电压的能量,保护电力设备的正常工作。
此外,还可以采用电容电压互感器对系统进行动态补偿,控制短路过电压的幅值和频率。
5. 短路过电压防护的发展趋势随着电力系统的发展,短路过电压防护技术也在不断更新和演进。
目前,人们对于短路过电压的防护越来越注重,提出了很多新的理论和方法。
电力系统的过电压保护与控制
电力系统的过电压保护与控制随着电力系统的发展与扩大,过电压问题一直是电力系统运行中的一个重点关注的问题。
过电压不仅会对电力设备造成损坏,还会对整个电力系统的稳定运行产生严重影响。
因此,过电压保护与控制是电力系统中的重要环节。
一、过电压产生的原因及危害分析过电压一般是指电压在瞬时时间内突然上升或下降的现象。
其产生的主要原因有以下几个方面:1. 外部因素:如雷电、电力线路的故障、短路等。
2. 内部因素:电力系统的开关操作及突发的负荷变化。
过电压会给电力系统带来诸多危害,主要包括:1. 对设备的影响:过电压会造成电力设备的绝缘击穿,从而导致设备的损坏甚至烧坏。
例如变压器、发电机等重要设备。
2. 对电力系统的影响:过电压会使电力系统的电压分布不均匀,造成电能损失,并可能引发电力系统的不稳定运行甚至崩溃。
二、过电压保护措施为了保护电力系统免受过电压的损害,需要采取相应的保护措施。
以下是一些常见的过电压保护措施:1. 避雷器:避雷器是保护电力系统免受外部雷电等过电压冲击的主要装置。
避雷器能够通过将过电压引入地方来保护电力设备。
避雷器是电力系统中的重要组成部分,确保了电力设备的安全运行。
2. 过电压保护装置:过电压保护装置能够监测电力系统中的电压变化,并及时采取控制措施来保护电力设备。
过电压保护装置分为三类:放电型过电压保护装置、非放电型过电压保护装置和混合型过电压保护装置。
具体选择哪种装置应根据具体的情况进行决策。
3. 控制系统优化:优化电力系统的控制系统,采用合理的控制策略来抑制过电压的产生。
通过控制系统的优化,可以有效地减少过电压的发生概率,降低对设备的损害。
三、过电压控制原则与方法在电力系统中,为了保证过电压不对设备造成损害,需要制定一套科学的过电压控制原则与方法。
以下是一些常见的控制原则与方法:1. 合理地设计电力系统的接地方式:良好的接地系统能够有效地引导过电压到地,保护电力设备。
合理的接地方式可以减少过电压的产生。
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。
3~35KV中低压电网过电压探讨与防治措施
3~35KV中低压电网过电压探讨与防治措施关键词:雷电过电压、操作过电压、铁磁谐振过电压、弧光接地过电压3~35KV电力供电系统上,过电压现象十分普遍。
如果没有防范措施,随时都可能发生,也随时都可以发现。
过电压将对电气或电子装置,其中的电路,元器件,造成直接破坏,这种破坏,依据其严重程度,大体可分为以下四种情况:①使设备、装置短时间工作错乱;②造成潜故障,即使得电路和器件的性能下降,寿命缩短,提前失效;③造成电路或器件的永久性损坏;④导致起火,触电等安全事故。
异常过电压可能是外来的,也可能是设备,装置内部自生的。
外侵过电压的侵入途径,可以通过导线、电路传导进入,也可以通过静电感应,电磁感应侵入。
过电压的出现可能是有规律的周期性的,但更多则是随机的。
因此在大多数情况下,很难准确的把握它。
异常过电压,依据其成因的不同,可以分为雷电过电压、操作过电压、铁磁谐振过电压及弧光接地过电压。
雷电及操作过电压一、雷电过电压形成及分类雷电过电压,是由于电力系统的设备或建(构)筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压,因其能量来自系统外部,故又称为外部过电压。
雷电过电压有两种基本形式:直击雷过电压和感应雷过电压。
1.直击雷过电压直击雷(direct lightning)过电压是指雷云直接对电气设备或建筑物放电而引起的过电压。
强大的雷电流通过这些物体导入大地,从而产生破坏性极大的热效应和机械效应,造成设备损坏,建筑物破坏。
图1.1 直击雷的放电图1.2 雷电流波形2.感应雷过电压所谓感应雷过电压,是指当架空线附近出现对地雷击时,在输电线路上感应的雷电过电压。
感应雷过电压的形成过程可以用图9.1.3来表示,在雷云放电的起始阶段,雷云及其雷电先导通道中的电荷所形成的电场对线路发生静电感应,逐渐在线路上感应出大量异号的束缚电荷Q。
由于线路导线和大地之间有对地电容C存在,从而在线路上建立一个雷电感应电压U=Q/C。
当雷云对地放电后,线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷,向线路两端冲击流动。
供配电系统过电压的危害及防范措施
供配电系统过电压的危害及防范措施摘要:供配电系统作为电力系统中的重要组成部分,其日常运行过程中,经常会受到内外部的电压的袭击,进而导致供配电系统出现过电压现象。
过电压现象通常都是瞬时的,但是会对电器产生严重损害。
偶尔一次的过电压,对电器设备的损害较小,但是会损害电器的绝缘设备,这样供配电系统就无法承受下一次的过电压现象。
因此,文章重点就供配电系统过电压的危害及防范措施展开分析。
关键词:供配电系统;过电压;危害;防范措施供配电系统由变压器、电动机、电缆和断路器组成。
在日常工作中,这些设备会受到各种因素的影响,导致电气设备出现过电压现象,为了更好的保证电气设备和保护装置的安全运行,一定要了解过电压的原因,这样才能采取有效的预防措施。
1供配电系统过电压现象分析1.1雷电过电压雷电过电压是由直接雷电或感应活动在云层中引起的,所以又称外部过电压或大气过电压,室外配电装置总变电站和总变电站引入的外部架空线路都可能遭受直接雷电,国内实际监测结果表明,对于电缆线路、变电站和涉及的电气设备,雷电过电压持续时间很短,只有十几微秒,其主要形式是相对过电压,其峰值电压在额定电压的6倍以上。
1.2操作过电压操作过电压是由节流、重燃和三相断路器同时短路引起的一类过电压。
其主要形式是相间过电压。
一般情况下,电压最高可达3.5倍,电流最宽波形不高于5ms,电压低于其他过电压,操作过电压不会造成设备损坏。
1.3电弧接地过电压电弧接地过电压会对人身安全和国家财产造成很大的危害和损失,主要是由于中性点不接地系统产生单相间歇接地的“熄弧—重燃”接地,造成高频振荡,在此过程中形成间歇电弧接地过电压。
这种过电压的持续时间可以达到十分钟以上,而且它的覆盖范围很广。
如果整个电网存在绝缘弱点,则会在该绝缘弱点处产生绝缘火花或直接击穿。
1.4配变高压绕组接地谐振过电压三相配变高压绕组接地共振,主要是因为三相配电网中的接地故障,致使接地或高压保险丝熔化而发生共振。
电力系统大气过电压防护
电力系统大气过电压防护电力系统是现代化社会不可或缺的基础设施,但在电力输配过程中,容易受到各种因素的影响,例如自然灾害、运营不当和设备老化等,而大气过电压就是其中一种常见的隐患。
本文将对电力系统大气过电压的成因、危害和防护措施进行探讨。
一、大气过电压的成因大气过电压是指由于雷击、电线跳闸或电容感应等原因造成的电力系统的瞬时过电压。
通常来说,大气过电压的成因可以归纳为以下几种:1.雷电:在雷暴天气中,由于空气流动产生的静电能积蓄在天空中,当电场强度达到一定值时,就会形成一条电晕,这就是放电的象征。
一般来说,雷电会通过空气打在地面或架空输电线路上。
2.电容感应:当变压器、电抗器、电容器等高压设备在接通或开关过程中,由于电荷的变化而引起的瞬间电压变化。
3.电线跳闸:电力系统中可能发生电力设备短路或过载等故障,当保护系统完好无损时,电力设备会自动切断故障电路,因此也会形成瞬间的过电压。
二、大气过电压的危害由于大气过电压的电压值很高,并且持续时间很短,通常只有几微秒到数毫秒不等。
因此,大气过电压对电力系统的危害主要表现为以下几个方面:1.设备损坏:大气过电压会对电力设备造成损坏。
例如,电缆绝缘、变压器和电容器等高压设备的击穿。
2.功率损失:过电压会导致电力设备的工作电压范围超出设计工作点,从而导致功率的频繁波动,进而影响电力系统的稳定性。
3.生命安全:大气过电压会对人身安全带来较大的威胁。
当雷电直接击中建筑物或设备时,会通过接地系统对人员造成伤害。
三、大气过电压的防护措施为了防止大气过电压对电力系统的危害,相应的防护可以从以下几个方面开始:1.接地系统:接地系统是减少过电压影响的关键措施。
通过合理布置接地系统,可以将过电压传导到地面,进而达到保护设备和人员的目的。
2.自防感应:在变压器等高压电器设备设计中,可以通过模拟电容效应或者电感效应等自感应设计,防止电容感应或电感感应产生的大气过电压损伤电力设备。
3.避雷装置:避雷器是常用的防护设备,它能够将过电压分流到大地中,保护设备和人员安全。
供配电系统过电压的危害及防范措施
供配电系统过电压的危害及防范措施摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国建筑工程行业发展的规模,也带动了电气的不断向前发展。
供配电系统主要由高低压配电线路,配电站和用电设备等主要设备组成。
在日常工作中,这些设备会受到各种因素的影响,导致电气设备受到外部或内部电压的攻击,从而产生过电压现象,这种现象很短,但是会给电气设备带来非常严重的影响。
偶尔会出现过电压现象,虽然不会对电气设备造成损坏,但也会对设备中的绝缘设备造成严重的损失。
在过电压的影响下,电气设备的绝缘耐受性显著下降,最终会在下一次过电压时被击穿。
关键词:供配电系统;过电压;危害;防范措施引言随着“2030碳达峰,2060碳中和”战略目标的制定,我国的能源行业正逐步转型,大力发展新能源发电已势在必行,其中作为主力军的分布式风电是加快未来能源结构调整、实现可持续发展的砥柱中流。
近年来,由于风电并网规模的不断扩大,风电在配电网中的渗透率正逐渐增加,这对电网的暂态电压稳定性提出了新的挑战。
1过电压防范的基本原则对于过电压的保护,工作人员应以保护电气设备的安全运行为主要原则,对过电压的主要原因、过电压持续时间等相关因素进行研究和分析,然后采取相应的措施。
(1)注意绝缘的可靠性:过电压保护的主要目的是保护电气设备的安全。
因此,设计人员在设计设备时应考虑并合理分配绝缘公差。
(2)电气设备的综合保护:在保护过程中,设计者必须考虑过电压的可能性。
(3)考虑保护装置本身的情况:在保证电气设备安全运行的条件下,设计者还必须考虑保护装置本身是否安全合理,装置本身是否能够安全运行。
如果发现保护装置存在安全问题,必须及时修理,以避免潜在的事故。
2供配电系统过电压防范措施2.1防雷保护优化架空进线时,相线悬挂至站内门型塔,经GIS套管接入;架空地线一般与变电站门型塔相连。
混联进线时,相线在电缆终端塔处转为电缆,电缆经转接头接入变电站;而地线终止于电缆终端塔,不与变电站相连。
操作过电压的产生危害及预防措施
操作过电压的产生危害及预防措施电网在运行中,往往由于电气设备绝缘的老化或损坏以及外力破坏等原因,致使电网运行不正常。
如中性点不接地系统的单相接地或设备过负荷等,或是发生电力事故时,要求能及时地发出信号或警报,通知运行值班人员进行处理,或能自动跳闸将故障切除,限制事故的扩大,尽量减少对其他用户的影响,避免造成更大的经济损失。
在二次回路中存在有许多电感线圈(如断路器、继电器、接触器等设备均有不同作用的线圈),这些设备的线圈都具有一定电感量,当事故跳闸或停电操作时,突然切断电感电路的电流时,往往会产生较大的反电势,由于它的幅值大,频率高,称为操作过电压,此过电压通常对回路中的一些电器元件产生破坏或干扰作用。
一、操作过电压产生的机理变电所二次回路中存在许多不同作用的线圈,它们都有一定电感量。
这些线圈除了具有电感外,还有电阻及线圈联线间、匝间存在的分布电容。
若将分布电容用一个等值集中电容代替并联到线圈两端,就构成一个RLC的衰减振荡电路。
其继电器的触点起到回路中的开关作用。
由电工学可知:当回路的开关断开时,往往产生较大反电势。
电容器两端电压按一定规律变化,其电压波形是一个正弦衰减振荡电压。
由于此电压不受电源控制,所以又叫自由分量电压,此电压经过1/4周期稍长的时间达到最大值。
当电阻值较小时,电容器两端电压最大,往往比电源电压高出几倍或十几倍,这是操作时产生的过电压。
二、操作过电压的危害当电网发生事故跳闸或停电操作时,突然切断电感电路的电流时会产生过电压。
在开关断开过程中,触点间的距离尚未到达足够大时就已经被击穿,高电压进入直流操作电源系统,电压承受水平较低的半导体器件就会受到不同程度的破坏及影响。
因为半导体器件的过电压承受水平较低,反应灵敏,会造成损坏或无法正常工作。
而对电磁元件影响不大,因为其绝缘水平较高,并且其动作过程有一定的惰性,所以不会造成误动作影响正常工作。
三、操作过电压的传递途径操作过电压的传递是一种电能传递过程,任何电能传递都通过电与磁的途径实现。
供配电系统过电压的危害及防范措施
供配电系统过电压的危害及防范措施摘要:供配电系统主要是由变压器、电动机、断路器及电缆等设备组成。
由于各种因素的影响,电气设备随时可能受到外部和内部过电压的侵袭,过电压出现的问题虽然短暂,但由于其峰值高、波形陡,对电器设备威胁很大。
偶尔一次过电压可能不至于将电器设备即刻损坏,但已使设备绝缘受到不可逆的损害,多次过电压的积累作用使设备的绝缘耐受能力逐步下降,以至于最后一次并不大的电压波动都会将绝缘击穿。
因此,研究过电压产生的机理、量值范围,从而恰当地进行保护设备的选择与设计,是保证电气设备安全运行的一项重要工作。
关键词:供配电系统;过电压;危害;防范措施1常见的供配电系统过电压情况1.1雷电过电压雷电过电压是由直击雷或者感应雷在云层中进行活动引起的,因此又被称为外部过电压或者大气过电压,室外配电装置的总变电所以及总变电所引入和引出的外部架空线路可能会遭受到直接雷击,国内的实际监测结果表明,对于电缆的进出线、变电所和涉及的电气设备一般承受雷电侵入波过电压的冲击时,雷电侵入波过电压的持续时间是十分短暂的,只有十几微秒,其主要表现形式是相对过电压,其峰值电压在额定电压的6倍以上。
1.2操作过电压操作过电压是在对真空断路器进行操作的时候,由于节流重燃和三相同时短路开断而造成的一类过电压,其主要表现形式为相间过电压。
一般情况下,电压的最高值可以高达3.5倍,电流的最宽波形不会高于5ms,电压相较于其他过电压而言比较低,操作过电压是不会对设备造成损害的。
1.3电弧接地过电压电弧接地过电压会对个人的人身安全和国家的财产造成巨大的危害和损失,主要是因为中性点不接地系统中产生了单相间歇性的“熄弧—重燃”接地,造成了高频振荡,在这个过程中形成了间歇性弧光接地过电压。
这种过电压的持续时间可以达到十几分钟甚至更久,其波及范围非常广,如果整个电网中存在绝缘的弱点,会在这个绝缘弱点处造成绝缘闪络或者直接击穿。
1.4配变高压绕组接地谐振过电压造成配变高压绕组接地谐振过电压的原因是电力系统中的三相配电变压器由于扎间短路引起触地或者高压保险同时融断导致谐振产生过电压。
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电力系统过电压的危害及其防止对策
摘要:过电压对电力系统的危害性是很大的,对其进行深入分析并研究相应的对策,一直是广大电力工作人员关注的焦点。
故笔者结合多年工作经验,对电力系统常见的两种过电压防止措施进行了总结,以供参考。
关键词:过电压内部过电压大气过电压保护
引言
电力系统的电气设备在运行中除了承受工作电压外,还会遭到过电压的作用和侵害。
过电压的存在,它将使电力系统运行的电气设备绝缘受损,设备寿命缩短,甚至造成停电事故,摧毁电力设施。
因此,深入分析过电压对电力系统造成的危害,并采取各种措施对其进行预防对于保障电力系的安全稳定运行有着重要的的意义。
2、过电压对电力系统的危害
过电压对电力系统的危害性是很大的,如内部过电压关系到电力系统中各种电气设备绝缘水平的选择,直接影响造价和投资。
如果没有适当的保护设施,万一引起设备事故,其后果更是不可设想,将有可能造成长时间停电或主要设备的严重损坏事故,损失将无法估计。
对电力系统来说,雷电的危害性就更大了,当电力系统遭到雷击时,有可能造成发电机、电力变压器、断路器和其它电气设备绝缘损坏,线路上的绝缘子也会因雷击而发生闪络或碎裂、导线烧断和木质电杆被雷劈裂等事故。
以上这些事故都将使电力系统长时间停电,给工农业生产造成巨大的损失,同时检修和更换损坏的设备亦需要花很大的人力和物力。
过电压防止对策
为了保证电力系统发供电的安全,对内部过电压和大气过电压都必须采取相应的保护措施。
3.1 内部过电压的保护措施
为了限制和降低切断空载线路时的过电压,可使用有并联电阻的断路器、磁
吹避雷器或金属氧化物避雷器、并联电抗器、电压互感器以及自耦变压器。
以上这些措施可将切断空载线路时的过电压限制到2.5倍相电压以下。
切断电感负荷时的过电压,因其多为持续时间甚短的高频振荡波,对绝缘的作用与雷电冲击波相似,所以完全可以用磁吹避雷器或金属氧化物避雷器予以限制,必要时也可以用普通避雷器来限制。
装有并联电阻的断路器,也可以有效地限制切断电感负荷时产生的过电压。
在中性点不接地的电力系统中发生单相接地电弧时所产生的过电压,对电气设备和线路绝缘一般是没有什么危险的。
要是中性点经消弧线圈接地,大部分情况下不会破坏正常运行而迅速消除单相的瞬时接地电弧,并且限制这种过电压值不超过2.3倍相电压。
消除由于变压器电压的一相“反倾”而产生的过电压的方法是改变电力网中电感与电容之比,并利用电阻使回路中损失增大从而限制振荡。
在超高压远距离输电中,动态过电压有很大危害性,必要时应采用并联电抗器或速断继电保护等措施予以限制。
为了限制当无阻尼线圈的水轮机不对称短路时所产生的动态过电压,可以在发电机转子纵轴及横轴上安装阻尼线圈,这样电机中的高次谐波振荡就不会发展了;或将系统中的有关参数加以改变,使其错开与谐波共振的机会,也能够使这种过电压降低。
为防止铁磁谐振引起设备烧损,除应保证断路器三相同期动作外,在中性点直接接地系统中,应尽量使电力网在各种情况下,不致形成孤立的中性点不接地的电力网。
在中性点非直接接地系统中,则可根据具体情况选用下列措施:
选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器。
在电磁式电压互感器的开口三角中一般加装一个适当的电阻,电阻值R应≤0.4Xm,(式中Xm为互感器在线电压下单相绕组的励磁电抗)。
对35kV及以下的电力网,R值一般在10-100Ω的范围内。
在中性点位移电压超过一定值时,可用零序电压继电器将电阻投入1min,然后再将它自动切除,亦可加装消谐装置。
在个别情况下,可在10kV及以下的母线上,装设一组三相对地电容器,如果有电缆段时,应充分加以利用,使XC0/ Xm<0.01,一般即可消除谐振条件(式中XC0为零序电容阻抗)。
在选择消弧线圈安装位置时,应尽量避免电力网的一部分失去消弧线圈运行的可能性。
采取临时性的倒闸措施,如调度部门可根据系统接线情况,投入事先规定好的某些线路或设备等,以改变系统参数,避免发生共振。
特殊情况下,可将系统中性点瞬时改为经电阻接地。
3.2 防止大气过电压的保护措施
为了防止架空电力线路的雷害事故,其基本方法是装设接地的避雷线,改善接地装置,合理地提高线路的绝缘水平,消除绝缘弱点以及广泛采用自动重合闸装置等。
对发电厂或变电所配电装置防止直击雷的方法,是装设避雷针或避雷线;防止侵入雷电波(即进行波)的方法,是在母线上装设阀型避雷器或金属氧化物避雷器和在进线段上加装完善的保护设施,同时还应认真做好绝缘配合工作。
对于直配旋转电机的防雷保护除了必须具有完善的进线保护以外,还应采用性能良好的阀型避雷器或金属氧化物避雷器,来保护电机的主绝缘,同时还应考虑装设电容器和中性点避雷器,以保护匝间绝缘和中性点绝缘。
对配电网的防雷保护,除了对配电变压器高低压侧以及柱上断路器必须装设避雷器或放电间隙保护外,对配电线路本身主要应适当提高其绝缘水平,广泛采用重合闸,争取大力减少断线和停电的事故。
4、结束语
在具体选择电力系统的防雷保护措施时,应按照本地区雷电活动情况、电力网结构特点以及有无消弧线圈、自动重合闸装置等条件,结合过去的运行经验,进行充分的技术经济比较后再来确定,必须认真贯彻因地制宜的原则。
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