电力系统过电压
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。
过电压 欠电压 低电压
过电压欠电压低电压过电压、欠电压和低电压是电力系统中常见的电压异常现象。
它们对电力设备的正常运行和电能质量产生重要影响。
本文将从定义、原因、影响和防范措施等方面进行探讨，以便更好地了解和处理这些电压问题。
一、过电压过电压是指电力系统中电压超过设备额定电压的现象。
其原因主要有以下几点：1. 突然断电后的重合闸操作；2. 电力系统中的瞬态过程，如雷击和开关操作等；3. 系统故障，如电源短路、故障电弧等。
过电压对电力设备的影响非常严重，可能导致设备损坏、绝缘击穿、电弧等问题。
因此，我们应该采取一些措施来预防和减轻过电压的影响，如安装过电压保护装置、提高设备的耐受能力等。
二、欠电压欠电压是指电力系统中电压低于设备额定电压的现象。
其原因主要有以下几点：1. 电力系统中的长期过负荷；2. 电源故障，如供电电缆断裂、变压器故障等；3. 系统负载突然增加，如大型电动机启动等。
欠电压会导致设备无法正常运行，甚至造成设备损坏。
因此，我们应该采取一些措施来预防和解决欠电压问题，如增加电源容量、优化系统负荷分配等。
三、低电压低电压是指电力系统中电压低于标准工作电压的现象。
其原因主要有以下几点：1. 电力系统中的电源不足；2. 线路电阻过大；3. 系统负载过重。
低电压会导致设备无法正常运行，影响电力质量。
为了解决低电压问题，我们可以采取一些措施，如增加电源容量、优化线路设计、减少负荷等。
过电压、欠电压和低电压是电力系统中常见的电压问题。
它们对电力设备的正常运行和电能质量产生重要影响。
为了预防和解决这些问题，我们应该加强电力系统的监测和维护，提高设备的耐受能力，合理规划系统负荷和电源容量。
只有这样，才能保障电力系统的安全稳定运行，提高电能质量，满足人们对电力的需求。
简述过电压的概念
过电压的概念什么是过电压？过电压是指电力系统中出现的超过额定电压的瞬时电压波动。
它是指短时间内电压突然升高，超出了电力设备所能承受的标准电压值，导致电力系统中电流过大，对设备和线路造成潜在危害的现象。
过电压的产生原因过电压主要由以下原因引起： 1. 雷电击中高压输电线路或设备：当雷电击中高压输电线路或设备时，电力系统的电压会瞬间发生剧烈的变化，导致过电压的出现。
2. 设备故障：电力系统中的设备故障，如绝缘损坏、短路等，可能导致电流突然增大，引发过电压。
3. 突然断电和恢复电力：当电力系统发生突然断电后，重新恢复供电时，电压会瞬间增加，可能导致过电压的产生。
4. 改变电力系统结构：电力系统的结构变动，如开关操作、切换操作等，都有可能引起过电压。
过电压的分类根据过电压的源头和形态，过电压可分为不同的类型： 1. 大气过电压：即雷电过电压，是由雷电击打导致的，是最常见的一种过电压。
雷电的电磁辐射和电磁感应作用会引起电压的剧烈变化，从而产生高电压。
2. 操作过电压：即由电力系统开关操作引起的过电压。
在开关操作时，电压会出现突变，可能产生过电压。
3. 暂态过电压：由电力设备故障、突然断电和电力系统结构改变等引起的短暂电压升高。
过电压对设备的影响过电压对电力设备和线路有很大的危害，可能导致以下问题： 1. 设备绝缘损坏：过电压会使设备绝缘受损，加速绝缘老化，降低设备的绝缘性能，可能导致设备短路、跳闸等故障。
2. 设备烧毁：过电压过大时，设备无法承受电压的冲击，可能导致设备烧毁，严重影响设备的使用寿命。
3. 数据丢失：过电压可能导致设备失效，造成数据丢失，对数据中心等关键设备造成严重影响。
4. 系统中断：过电压可能引发电力系统的短路、跳闸等问题，导致系统中断，影响正常的供电。
过电压保护措施为了保护设备和线路，防止过电压产生的损害，需要采取一些过电压保护措施： 1. 避雷器安装：在建筑物、设备和电力线路上都需要安装避雷器，以吸收雷电的过电压，保护设备和线路的安全。
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
电力系统过电压保护措施
电力系统过电压保护措施过电压是指电力系统中超过额定电压的暂态或持续的电压波动。
过电压的出现对电力设备和电力系统的稳定运行造成严重威胁，甚至可能导致设备损坏甚至爆炸。
为了保护电力系统的稳定运行和延长设备的使用寿命，采取一系列过电压保护措施是非常必要的。
以下是常见的电力系统过电压保护措施。
1. 绝缘配合过电压保护系统中的绝缘配合是一种预防措施，用于限制和分散过电压的传播，并确保电力设备以及电力系统的绝缘性能。
例如，通过合理的绝缘设计和选择适合的介质材料，可以减少设备在过电压下的受损风险。
2. 接地保护接地是电力系统中最常用的过电压保护手段之一。
通过将设备和系统的中性点连接到地面，可以有效地将过电压引到地下，并将其散逸。
这样可以防止过电压对设备和系统产生破坏性影响。
3. 避雷器保护避雷器是一种专门用于过电压保护的设备，可以有效地限制过电压对电力系统的影响。
避雷器的工作原理是通过在电力系统中引入一个带有气体放电装置的均压阻抗，以吸收和释放过电压能量。
这样可以防止过电压继续扩大并达到设备承受能力。
4. 电压驱动保护电压驱动保护是通过监测电力系统的电压水平来实施的一种过电压保护措施。
当监测到电压超过设定阈值时，电压驱动保护装置会发出报警信号，并触发相应的保护动作，如切断电路或降低负荷。
这可以防止过电压继续传播到其他部分，并保护电力设备的安全运行。
5. 发电机过电压保护在电力系统中，发电机是最容易受到过电压影响的设备之一。
为了保护发电机免受过电压的损害，可以采取一系列相应的保护措施。
例如，安装过电压自动补偿装置，使发电机在过电压事件发生时能够自动补偿电压，并防止进一步的损害。
总之，电力系统过电压保护措施是确保电力系统稳定运行的重要手段。
通过合理的绝缘配合、接地保护、避雷器保护、电压驱动保护以及发电机过电压保护等措施的综合应用，可以有效地预防和限制过电压对电力设备和电力系统的损坏。
电力系统运行单位应该在工作中高度重视过电压保护，并根据实际情况选择合适的保护手段，以确保电力系统的安全稳定运行。
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。
电力系统过电压知识
2 线路合闸和重合闸操作过电压
空载线路合闸时，由于线路电感-容的振荡将产生合闸过电压。线路重合时，由于电源电势较高以及线路上残余电荷的存在，加剧了这一电磁振荡过程，使过电压进一步提高。因此断路器应安装合闸电阻，以有效地降低合闸及重合闸过电压。 应按电网预测条件，求出空载线路合闸、单相重合闸和成功、非成功的三相重合闸(如运行中使用时)的过电压分布，求出包括线路受端的相对地及相间统计操作过电压。预测这类操作过电压的条件如下： A.空载线路合闸，线路断路器合闸前，电源母线电压为电网最高电压; B.成功的三相重合闸前，线路受端曾发生单相接地故障;非成功的三相重合闸时，线路受端有单相接地故障。 空载线路合闸、单相重合闸和成功的三相重合闸(如运行中使用时)，在线路受端产生的相对地统计操作过电压，不应大于2 2UXG 。
操作过电压:由于操作(如断路器的合闸和分闸)、故障或其他原因，使系统参数过渡过程中系统本身的电磁能振荡而产生的过电压。 ,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。操作过电压原因及规避措施
1 电网的操作过电压一般由下列原因引起
该处过电压不超过避雷器操作过电压保护水平时，可不必在该处安装避雷器。
7 具有串联间隙避雷器的额定电压
应不低于安装点的电网工频过电压水平。
8 应用金属氧化物避雷器限制操作过电压时
应参照厂家产品使用说明书，使其长期运行电压值、工频过电压、谐振过电压允许持续时间符合电网要求。
(2) 在并联高压电抗器中性点加装小电抗，用这个措施可以阻断非全相运行时工频电压传递及串联谐振。 (3) 破坏发电机产生自励磁的条件,防止参数谐振过电压。
4 线路非对称故障分闸和振荡解列操作过电压
电网送受端联系薄弱，如线路非对称故障导致分闸，或在电网振荡状态下解列，将产生线路非对称故障分闸或振荡解列过电压。 预测线路非对称故障分闸过电压，可选择线路受端存在单相接地故障的条件，分闸时线路送受端电势功角差应按实际情况选取。 有分闸电阻的断路器，可降低线路非对称故障分闸及振荡解列过电压。当不具备这一条件时，应采用安装于线路上的避雷器加以限制。
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。
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故障现象，它们对电器设备和电网的安全运行都会产生不利影响。
本文将从定义、原因、影响和防范措施几个方面介绍过电压和欠电压的相关知识。
一、过电压的定义过电压是指电力系统中出现的电压超过额定值的现象。
电力系统中的过电压分为内部过电压和外部过电压两种情况。
内部过电压是由于电源或负载的突然断开或接入造成的，如电动机的突然停机或开机；外部过电压则是由于雷电、电网突然短路或开路等原因引起的。
二、过电压的原因过电压的产生原因多种多样，主要包括以下几个方面：1. 外部原因：雷电是引起过电压最常见的外部原因之一，雷电击中电力线路或设备会产生瞬态过电压。
此外，电网的短路或开路也会导致过电压的产生。
2. 内部原因：内部原因包括电动机突然停机或开机、电力电子设备故障、电网突然负荷变化等。
三、过电压的影响过电压会对电器设备和电网的安全运行产生严重影响，具体表现如下：1. 对设备的损害：过电压会使电器设备的绝缘层受到破坏，导致设备的故障和损坏，甚至引发火灾等事故。
2. 对电网的影响：过电压会使电网的电压失控，导致电网的不稳定运行，甚至造成电力系统的崩溃。
3. 对生活用电的影响：过电压会对家庭和工业用电带来不便，如使电灯熄灭、电器损坏等。
四、过电压的防范措施为了避免过电压对电力系统和电器设备的危害，需要采取一系列的防范措施：1. 配置过电压保护装置：针对不同的电器设备和电力系统，选择合适的过电压保护装置进行配置，如过电压保护器、过电压限流器等。
这些装置能及时检测到过电压并采取相应的保护措施。
2. 加强绝缘措施：对于容易受到过电压影响的设备，要加强其绝缘措施，提高设备的绝缘强度，减少过电压对设备的损害。
3. 控制电网负荷：合理控制电网负荷，避免电网突然负荷变化引起的过电压。
4. 接地保护：加强电力设备的接地保护，减少过电压对设备的影响。
5. 防雷措施：在电力设备和建筑物上加装避雷装置，减少雷电对电力系统的影响。
电力系统过电压计算
电力系统过电压计算一、引言电力系统过电压是指电力系统中的电压超过其额定值的现象。
过电压可能会对电力设备和系统造成损坏，因此对于电力系统的过电压计算和分析非常重要。
本文将介绍电力系统过电压的计算方法和一些实际案例。
二、过电压的来源电力系统中的过电压主要有以下几种来源：1. 瞬时过电压：由于雷电、开关操作等原因引起的电压瞬时增加。
2. 暂态过电压：由于电力系统中的故障，如短路、接地等引起的电压波动。
3. 持续过电压：由于电力系统中的谐波、电容补偿等原因引起的长时间的电压超过额定值。
三、过电压计算方法电力系统的过电压计算方法包括两种：解析法和仿真法。
1. 解析法解析法是根据电力系统的特性和参数，通过数学公式计算出电力系统中的过电压。
解析法的优点是计算速度快，计算结果比较精确。
但是，解析法需要对电力系统的参数和特性有深入的了解，计算过程比较复杂。
2. 仿真法仿真法是通过电力系统的仿真软件，对电力系统进行模拟计算，得出电力系统中的过电压。
仿真法的优点是计算过程比较简单，可以模拟不同的故障情况，得出不同情况下的过电压。
但是，仿真法需要对电力系统的仿真软件有一定的了解，计算速度比较慢。
四、实际案例下面介绍两个实际案例，展示电力系统过电压计算的应用。
1. 案例一某变电站的110kV主变出现了短路故障，导致电力系统发生了暂态过电压。
根据电力系统的参数和特性，使用解析法计算出了过电压的大小和持续时间。
结果显示，过电压的峰值为1.8倍额定电压，持续时间为0.2秒。
根据计算结果，变电站采取了相应的措施，避免了过电压对电力设备的损坏。
2. 案例二某城市的电力系统中出现了谐波问题，导致电力系统中的持续过电压超过了额定值。
为了解决这个问题，使用仿真软件对电力系统进行了模拟计算。
结果显示，谐波问题主要来自于电容补偿装置的存在，采取了相应的措施，降低了电容补偿装置的影响，解决了谐波问题。
五、结论电力系统过电压的计算和分析对于保障电力设备和系统的安全运行非常重要。
过电压名词解释
过电压名词解释过电压名词解释：一、过电压的定义过电压是指电力系统中的电压超过了设备的额定电压或系统的正常运行电压。
这种电压的升高可能是由于系统内部的故障、操作过电压或雷电过电压等原因引起的。
过电压的存在对电力系统的设备和绝缘造成威胁，可能引发设备损坏、绝缘击穿等事故。
二、过电压的分类1.操作过电压：操作过电压是由于电力系统的操作（如断路器的合闸、分闸操作）而产生的过电压。
这种过电压的特点是持续时间较短，但电压幅值较高。
操作过电压的幅值和波形受到系统参数、设备特性和操作方式等多种因素的影响。
2.雷电过电压：雷电过电压是由雷电活动引起的过电压。
当雷电击中电力系统中的设备或线路时，会产生极高的电压和电流。
雷电过电压具有幅值极高、波前时间极短的特点，对电力系统的绝缘和设备构成严重威胁。
三、过电压的危害1.设备损坏：过电压可能导致电力设备的绝缘击穿、电弧重燃等，进而引发设备损坏、火灾等事故。
2.系统瘫痪：严重的过电压可能导致大面积的设备损坏，使电力系统瘫痪，造成大面积的停电事故。
3.人身安全：过电压可能引发电弧、电击等，对工作人员和公众的人身安全构成威胁。
四、过电压的防护措施1.设备绝缘加强：提高电力设备的绝缘水平，采用更高耐压等级的绝缘材料，以减少设备在过电压作用下的损坏风险。
2.避雷措施：在电力系统中设置避雷针、避雷器等设备，引导雷电电流入地，保护设备和系统免受雷电过电压的侵害。
3.操作策略优化：优化电力系统的操作策略，如合闸、分闸时序等，以降低操作过电压的幅值和持续时间。
4.过电压保护装置：装设过电压保护装置，如金属氧化物压敏电阻（MOV）、气体放电管（GDT）等，当电压超过设定值时，这些装置会迅速动作，将过电压导入大地或旁路，保护设备免受损坏。
五、总结过电压是电力系统中一种常见的现象，它对电力系统的安全稳定运行构成严重威胁。
了解过电压的分类、危害及防护措施，对于保障电力系统的安全运行、减少设备损坏、保护人身安全具有重要意义。
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。
电力系统中的过电压与过流保护
电力系统中的过电压与过流保护1.引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它为人们提供了稳定、可靠的电力供应。
然而，在电力系统运行过程中，由于各种原因，如天气变化、设备故障等，都有可能引发过电压和过流现象，给电力设备和系统带来严重的损害甚至造成事故。
为了保护电力设备和系统的安全稳定运行，过电压与过流保护显得尤为重要。
2.过电压保护过电压是指电力系统中电压超过额定值的临时瞬变现象。
过电压的产生原因有很多，例如雷击、开关操作、电力负荷变化等。
当系统遭受过电压冲击时，电力设备可能受到电弧击穿、绝缘破坏等严重损害。
为了保护电力设备免受过电压的影响，电力系统采用了过电压保护装置。
过电压保护装置通常采用的方法包括避雷器、过电压自动开关和过电压继电器等。
避雷器是一种用来吸收或降低过电压的设备，通过将过电压引到大地，保护电力设备不受损害。
过电压自动开关则是一种根据电压变化自动切断电路的设备，以保护电力设备不受过电压的侵害。
过电压继电器作为一种智能保护装置，能够检测到系统中的过电压情况，并通过控制开关等方式将过电压隔离或直接短路，保护电力设备。
3.过流保护过流是指电力系统中电流超过额定值的现象，其原因主要包括电力设备故障、短路故障和负荷过大等。
过流会导致电力设备过热、绝缘损坏等，甚至引起火灾和爆炸。
为了保护电力设备免受过流的影响，电力系统采用了过流保护装置。
过流保护装置通常采用的方法包括熔断器、过流继电器和差动保护等。
熔断器是一种能够根据电流变化自动切断电路的设备，它利用高阻抗元件引起电流过大时的瞬间熔断，从而保护电力设备。
过流继电器是一种能够检测到系统电流异常的装置，它能够通过控制开关等方式切断电路，以防止过流对电力设备造成损害。
差动保护是一种利用电流差动原理来判断系统中是否存在故障的保护方式，通过测量系统中的电流差值来检测是否存在过流情况，从而及时进行保护动作。
4.过电压与过流保护的配合过电压保护和过流保护在电力系统中起着互补的作用。
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。
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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。
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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。
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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 。
电力系统过电压的防护措施
电力系统过电压的防护措施引言：电力系统过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象，可能对电力设备和系统造成严重损坏。
为了保护电力系统的正常运行和设备的安全性，必须采取一系列的过电压防护措施。
本文将介绍几种常见的过电压防护措施，以确保电力系统的稳定运行。
一、过电压的原因过电压通常由以下几个原因引起：1. 外部原因：如雷击、电网故障、电力负荷突变等。
2. 内部原因：如电力设备故障、电力系统操作失误等。
二、过电压防护措施1. 避雷器的应用避雷器是一种常见的过电压防护设备，用于保护电力设备免受雷击和电网故障引起的过电压。
避雷器能够迅速将过电压引入地，保护设备免受损坏。
在电力系统中，避雷器通常安装在变压器、母线、电缆等关键设备的进出线路上。
2. 过电压保护装置的应用过电压保护装置是一种自动保护设备，能够监测电力系统中的电压，并在电压超过设定值时迅速切断电路，以保护设备免受过电压的影响。
过电压保护装置通常安装在电力系统的关键位置，如变压器、发电机、电缆等。
3. 耐压等级的选择在设计电力系统时，应根据系统的工作电压和设备的耐压等级选择合适的设备。
设备的耐压等级应大于系统中可能出现的最高电压，以确保设备在过电压情况下不会损坏。
4. 接地系统的建设良好的接地系统是防止过电压的重要手段之一。
通过合理设计和建设接地系统，可以将过电压迅速引入地，保护设备免受损坏。
接地系统应包括接地网、接地极、接地装置等。
5. 过电压监测与维护定期对电力系统进行过电压监测和维护是防止过电压的有效手段。
通过监测系统中的电压变化，及时发现并处理可能引起过电压的故障，以保护设备的安全运行。
6. 教育与培训加强对电力系统过电压防护的教育与培训，提高工作人员的安全意识和技能水平，是确保过电压防护措施有效实施的重要环节。
工作人员应了解过电压的危害性，掌握正确的操作方法和应急处理措施。
结论：电力系统过电压的防护措施是确保电力系统安全运行的重要保障。
通过合理应用避雷器、过电压保护装置，选择合适的耐压等级，建设良好的接地系统，定期监测和维护电力系统，加强教育与培训，可以有效预防和减少过电压对电力设备和系统的损害。
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第四节 空载线路合闸过电压
❖空载线的合闸可分为正常合 闸和自动重合闸。这时出现 的操作过电压称为合空线过 电压或合闸过电压，重合闸 过电压是过电压中最严重的 一种。
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❖ 如果是自动重合闸，那么条件将不利， 主要原因在于这时线路上有一定残余电 荷和初始电压，重合闸时振荡将更加剧 烈。
❖ 当先导放电接近地面时，地面上一些高耸的物 体因周围电场强度达到了能使空气电离程度， 会发出向上的迎面先导，当它与下行先导相遇 时，就出现了强烈的电荷中和过程，出现极大 的电流，这就是雷电的主放电阶段，伴随着雷 鸣和闪光。这段时间极短，只有50~100 μs， 它是沿着负的下行先导通道，由下而上逆向发 展的，亦称“回击” 。
❖ （1）合闸相位：是随机量，遵 循统计规律。
❖ （2）线路损耗：主要来源： ①线路及电源的电阻；②当过 电压超过导线的电晕起始电压 后，导线上出现电晕损耗。
❖ （3）线路残余电压的变化
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合闸过电压的限制、降低措施主要有： （1）装设并联合闸电阻 （2）同电位合闸 （3）利用避雷器来保护
❖
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
第六节 雷电放电和雷电过电压
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4
❖ 内部过电压的根源在电力系统内部，通常 都是因系统内部电磁能量的积聚和转换而 引起。
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三 架空输电线路防雷保护
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第二节 谐振过电压
一、谐振过电压的类型
❖（1）线形谐振过电压 ❖（2）参数谐振过电压 ❖（3）铁磁谐振过电压
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二、铁磁谐振过电压
E～
UL
L I
C UC
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特点： 产生串联铁磁谐振的必要条件是： 电感和电容的伏安特性必须相交， 铁磁元件的非线性是产生铁磁谐 振的根本原因。
电力系统过电压
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1
❖电力系统中的各种绝缘
在运行中除了受长期工
作电压的作用外，还会
受到各种比工作电压高
得多的过电压的作用。
所谓过电压就是指电系
统中出现的对绝缘有危
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险的电压升高和电位升 2
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❖
工频电压升高
❖
压
❖
谐振过电压
❖
压 ❖ 电力系统过电压
❖ 分类：
❖
的电容效应
空载长线
❖
工频电压升高 不对称短
路引起的工频电压升高
❖
暂时
起的工频电压升高
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❖
过电压
甩负荷引 线性谐振过 5
第一节 稳态过电压的电路基础
工频电压升高的危害
❖ （1）由于工频电压升高大都在空载或轻载 条件下发生，所以它们有可能同时出现、相 互叠加。
❖ （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，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。
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一、 雷电放电过程
❖ 雷云下部大部分带负电荷，所以 大多数的雷击是负极性的，雷云 中的负电荷会在地面感应出大量 正电荷。这样地面与大地之间或 两块带异号电荷的雷云之间，会 形成强大的电场，其电位差可达 数兆伏甚至数十兆伏。
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❖ 通常“云—地”之间的线状雷电在开始时往往 是一微弱发光的通道从雷云向地面伸展，它以 逐级推进的方式向下发展，每级长度约 25~50m，每级的伸展速度约104 km/s，平均 发展速度只有100~800km/s这种预放电称为先 导放电。
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第五节 切除空载变压器过电压
一、发展过程
电弧
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱu～
i=iL+iC ≈iL
iL
iC
LT
CT
切除空载变压器等值电路
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产生原因：
流过电感的电流在到达自然零 值之前就被断路器强行切断，从而 迫使储存在电感中的磁场能量转为 电场能量而导致电压的升高。
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❖ （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。
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❖ 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
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❖ 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
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第三节 切断空载 线路过电压
l
～ z
QF
-Uφ
(a)
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(b)
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❖ 影响因素
❖ （1）中性点接地方式：中性点非 有效接地电网的中性点电位有可能 发生位移，所以某一相的过电压可 能特别高一些。
❖ （2）断路器的性能：重燃次数对 这种过电压的最大值有决定性的影 响；
❖ 如果采用的是单相自动重合闸，只切除 故障相，而健全相不与电源电压相脱离， 那么当故障相重合闸时，因该相导线上 不存在残余电荷和初始电压，就不会出 上述高幅值重合闸过电压。
❖ 在合闸过电压中，以三相重合闸的情况
最为严重，其过电压理论值可达3Uφ
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影响因素和限制措施
❖ 影响因素
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二、影响因素与限制措施
❖影响因素 ❖ （1）断路器性能 ❖灭弧能力越强的断路器，其
对应的切空变过电压最大值 也越大。 ❖ （2）变压器特性
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第六节 雷电放电和雷电过电压
一、 雷电放电过程
❖ 就其本质而言，雷电放电是一种超长气 隙的火花放电，与金属电极间的长气隙 放电是相似的。所不同的是由于雷云的 物理性质毕竟与金属板不同，因而具有 多次重复雷击等现象和特点。
性电流在感抗上造成的压降将 使容抗上的电压 高于电源电势。
❖
.
.
.
.
E ULUC j I(XL XC)
❖
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❖由于电感与电容上的压降
反相，且UC＞UL，可见电 容上的压降大于电源电势.
为了限制这种工频电压升
高现象，大多采用并联电
抗器来补偿线路的电容电
流以削弱电容效应，效果
十分显著。