过电压保护

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过电压保护

过电压保护
特点: 持续时间可能较长 .
2.谐振过电压 当谐振过电压发生在铁磁电感与电容组成 的电路中时,称为铁磁谐振电路,有可能 出现过电压事故。
特点:过电压持续时间较长,频率低 . 会引起电压互感器损坏和阀型避雷器爆炸。
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
3.操作过电压
操作过电压是指电力系统中由于操作或事 故,使设备运行状态发生改变,引起振荡, 从而产生过电压。
二.两支避雷针的保护范围 两针间距离D与针高h之间比D/h不宜大于5。
三.多支避雷针的保护范围 各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度
bx≥0则全部面积受到保护。
第三节雷电侵入波防护
防止感应雷过电压和雷电侵入波对变电所 设备绝缘造成击穿损坏,应采取措施减少 近区雷击闪络,避免出现过分强烈的感应 雷多电压。
针或避雷线。 高压长线路空载运行时,末端电高 .
在甲设备的接线端子上标出乙设备接线端 子编号,乙设备的接线端子上标出甲设备接线端子编号
高压长线路空载运行时,末端电压高 .
一.单支避雷针的保护范围 普通阀型避雷器(适用大气过电压保护)
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
KS
KD
KG
例:某避雷针高20m,则该避雷针在8m的高 在中性点不接地系统中发生单相不稳定电弧接地时,可能产生过电压,一般把这种过电压称为电弧接地过电压。
4. 雷电反击过电压
雷云对电力架空线路的杆塔顶部放电,线路绝缘子有可能 产生击穿,对导线放电,这种情况称为雷电反击过电压。
5.感应雷过电压
感应雷过电压是指在电气设备(例如架空电力线路)的附 近不远处发生闪电,虽然雷电没有直接击中线路,但在导 线上会感应出大量的和雷云极性相反的束膊电荷,形成雷 电过电压。

过电压保护名词解释

过电压保护名词解释

过电压保护名词解释
过电压保护是一种用于保护电子设备免受过高电压的损坏的技术。

当电子设备接收到超过其额定电压的电压时,该设备可能会受到永久性损坏或临时性故障。

过电压保护技术可以防止这些问题的发生。

过电压保护技术有多种形式。

其中一种形式是使用过压保护器。

过压保护器是一种电子元器件,它可以在电压超出其限制时自动切断电路。

这样可以保护设备免受过电压的损害。

另一种形式是使用电压稳压器。

电压稳压器是一种电子元器件,它可以将电压稳定在设定值以下。

这种技术特别适用于需要稳定电压的设备,如计算机和其他精密设备。

还有一种形式是使用瞬变电压抑制器。

瞬变电压抑制器可以在电压瞬间变化时快速响应,并限制电压上升的幅度。

这种技术适用于瞬间电压尖峰较高的设备,如发电机或变压器。

总之,过电压保护技术可以保护设备免受过高电压的损害。

这种技术在电子设备中广泛使用,以确保设备的正常运行和延长设备的寿命。

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电气一次设备过电压保护措施探讨

电气一次设备过电压保护措施探讨

电气一次设备过电压保护措施探讨随着电气设备的普及和使用,过电压对电气设备造成的损害也越来越严重。

为了保护电气设备免受过电压的影响,人们逐渐意识到了过电压保护措施的重要性。

本文将围绕电气一次设备过电压保护措施展开探讨,旨在帮助读者了解过电压保护的相关知识,并提供有效的保护措施,以保护电气设备的安全运行。

一、过电压的危害过电压是指电压超出设备额定工作电压范围的现象,它可能是由于雷电、操作失误、设备故障等原因引起的。

过电压对电气设备造成的危害主要表现在以下几个方面:1. 设备损坏:过电压会导致电气设备内部元件的击穿,损坏设备的绝缘系统,甚至引发设备的火灾爆炸。

2. 工作不稳定:过电压会导致设备的工作不稳定,甚至直接影响设备的正常工作。

3. 缩短设备寿命:长期受到过电压的影响,会导致设备元件的老化加剧,缩短设备的使用寿命。

4. 安全隐患:过电压可能导致设备的突发故障,给人员和设备造成安全隐患。

过电压对电气设备的危害不容忽视,必须采取有效的措施进行保护。

二、过电压保护措施为了保护电气设备免受过电压的危害,需要采取相应的保护措施。

下面将从设备和系统两个方面探讨过电压的保护措施。

1. 设备保护措施(1)采用过电压保护器过电压保护器是一种能够在电压超过设定值时自动切断电路的装置,能有效保护设备免受过电压的危害。

根据使用场合和保护对象的不同,过电压保护器可以分为室内型和室外型,也可以分为全流型和分流型。

在选型时应根据实际情况进行选择,以保证其有效性。

(2)安装避雷设施针对雷电引起的过电压,可以通过安装避雷设施来进行保护。

避雷设施包括避雷针、避雷线、避雷带等,能够将雷电的过电压引导至地下,减少对设备的影响。

(3)提高设备的耐压能力通过提高设备的耐压能力,可以减少过电压对设备的影响。

包括采用高耐压等级的绝缘材料、增加设备的绝缘厚度等方法。

(1)合理设计供电系统在供电系统的设计中,应考虑到过电压对设备的影响,合理设置配电变压器、补偿设备等,以减小过电压对设备的冲击。

保护电路设计方法 - 过电压保护

保护电路设计方法 - 过电压保护

保护电路设计方法- 过电压保护2.过电压保护⑴过电压的产生及抑制方法①过电压产生的原因对于IGBT开关速度较高,IGBT关断时及FWD逆向恢复时,产生很高的di/dt,由于模块周围的接线的电感,就产生了L di/dt电压(关断浪涌电压)。

这里,以IGBT关断时的电压波形为例,介绍产生原因和抑制方法,以具体电路(均适用IGBT/FWD)为例加以说明。

为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图6中,以斩波电路为例,在图7中示出了IGBT关断时的动作波形。

关断浪涌电压,因IGBT关断时,主电路电流急剧变化,在主电路分布电感上,就会产生较高的电压。

关断浪涌电压的峰值可用下式求出:V CESP=E d+(-L dI c/dt)式中dl c/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值;V CESP为超过IGBT的C-E间耐压(V CES)以至损坏时的电压值。

②过电压抑制方法作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种:1.在IGBT中装有保护电路(=缓冲电路)可吸浪涌电压。

缓冲电路的电容,采用薄膜电容,并靠近IGBT配置,可使高频浪涌电压旁路。

2.调整IGBT的驱动电路的V CE或R C,使di/dt最小。

3.尽量将电件电容靠近IGBT安装,以减小分布电感,采用低阻抗型的电容效果更佳。

4.为降低主电路及缓冲电路的分布电感,接线越短越粗越好,用铜片作接线效果更佳。

⑵缓冲电路的种类和特缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。

①个别缓冲电路为个别缓冲电路的代表例子,可有如下的缓冲电路1.RC缓冲电路2.充放电形RCD缓冲电路3.放电阻止形RCD缓冲电路表3中列出了每个缓冲电路的接线图。

特点及主要用途。

表3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途②整体缓冲电路作为这类缓冲电路的代表例子,有下面几种缓冲电路1.C缓冲电路2.RCD缓冲电路最近,为简化缓冲电路的设计,大多采用整体缓冲电路。

变压器的过电压现象与其保护措施

变压器的过电压现象与其保护措施

变压器的过电压现象与其保护措施变压器是电能传输和分配的重要设备,主要用于将输入电压变换为输出电压,以满足不同设备的电压要求。

然而,在使用变压器的过程中,由于各种原因,可能会出现过电压现象,对变压器造成损害甚至危险。

因此,对变压器的过电压现象进行了详细的研究,并制定了相应的保护措施。

一、变压器的过电压现象1.过电压现象的定义过电压是指变压器的端口电压超过了其额定电压的情况。

过电压分为永久性过电压和瞬时性过电压两种情况。

2.过电压的原因(1)输入电源的突然断电或短路会导致变压器的输出电压瞬时增大,造成瞬时性过电压。

(2)输入电源的电压波动、电流突变等不稳定因素,会使变压器的输出电压超过额定电压一段时间,造成永久性过电压。

(3)雷击、闪络、感应电压等自然因素也是引起变压器过电压的原因。

3.过电压对变压器的影响(1)过电压会使变压器的绝缘材料受到严重的电热损坏,甚至击穿。

(2)过电压会在变压器绕组中产生电火花和过电流,使绕组发热严重,导致变压器的温升升高。

(3)过电压会引起变压器的功率因数下降,进而影响变压器的传输能力。

二、变压器的过电压保护措施为了保护变压器免受过电压的损害,采取以下措施进行过电压保护:1.过电压保护装置安装过电压保护装置是最常见、最有效的过电压保护措施之一、过电压保护装置可以迅速检测到过电压情况,并通过短路绕过变压器绕组,阻止过电压通过变压器进入负载侧。

2.隔离过电压的源头过电压是由输入电源引起的,因此,对输入电源进行隔离是防止过电压的另一种有效方法。

例如,在变压器输入侧增加隔离变压器或使用稳压器,可以降低输入电压的突变和波动,减少过电压的机会。

3.使用绕组保护装置绕组保护装置可以检测绕组中的过电压情况,并在需要时保护绕组免受过电压的损害。

例如,一些绕组保护装置可以通过切断供电电路或通过其他方式将过电压引导到地线,以保护绕组免受损害。

4.定期维护和检测定期进行变压器的维护和检测,可以及时发现并修复潜在的问题,预防过电压的发生。

过电压保护ppt课件

过电压保护ppt课件
想; 间隙动作后会形成截波; 熄弧能力低
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用:
火花间隙:
作用原理:
根据火花间隙的结构,使间隙的放电时间 缩短,由于其伏秒特性曲线平缓,放电分散性 也较小,由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联,易于切断工频续流,且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙:
1.保护间隙
作用原理: 当雷电侵入波要危及它所
保护的电气设备的绝缘时, 间隙首先击穿,工作母线 接地,避免了被保护设备 上的电压升高,从而保 护了设备。
6KV和10KV保护间隙,主间隙分别不小于15mm和25mm 辅助间隙不小于10mm。
优缺点:
优点: 结构简单、制造方便 缺点: 伏秒特性曲线比较陡,绝缘配合不理
优缺点
熄弧能力比保护间隙要强,但伏秒特 性较陡且放电分散性大,且会形成截波, 并受大气条件影响较大,所只用在线路 保护和变电所进线段保护
5.金属氧化物(氧化锌)避雷器
(1)、工作原理
正常运行时,在工频电压下氧化物 电阻片具有极高阻值,呈绝缘状态;当 出现过电压时,阀片呈低阻状态,泄放 电流,避雷器两端维持较低的残压,保 护电气设备不受损坏。过电压过后,立 即恢复高电阻值,继续保持绝缘。金属 氧化物避雷器不需要设置火花间隙,也 不需要进行灭弧。
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变,使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展,直击于其上,雷电流通 过避雷针(线)及接地装置泄入大地而防止避 雷针(线)周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
hx
h 2

过电压保护器原理

过电压保护器原理

过电压保护器原理
过电压保护器是一种用于保护电气设备的装置,它能够防止电路受到过高的电压而损坏。

其工作原理如下:
1. 电压感应装置:过电压保护器内部包含一个电压感应装置,通常是一个电阻和电容组成的电路。

当电路中的电压超过设定的阈值时,电压感应装置会产生相应的电信号。

2. 触发装置:电压感应装置输出的电信号被传递给触发装置,触发装置可以是电子元件如晶体管、放大器等。

触发装置的作用是放大和处理电信号,以便能够控制过电压保护器的反应。

3. 过电压继电器:当触发装置接收到电压感应装置的信号并进行处理后,会触发过电压继电器。

过电压继电器可以是一种电磁继电器,它会连接或断开电路中的开关,从而保护电气设备不受过电压的影响。

4. 过电压保护:当过电压继电器触发时,它会迅速打开电路中的开关,将电路与电源隔离,从而保护电气设备免受过高电压的影响。

过电压保护器通常会将电路直接短路,或将电路与地连接,以消耗过电压的能量。

总之,过电压保护器通过感应电路中的电压变化,并触发继电器的工作,实现对电气设备的过电压保护。

通过迅速切断电路或将电路与地连接,过电压保护器能够保护电气设备免受过高电压的损害。

过电压保护名词解释

过电压保护名词解释

过电压保护名词解释
过电压保护(Overvoltage Protection):
过电压保护是一项被广泛应用于主要电源线路系统的电力系统
保护技术。

它保护电线系统免受低压,高压,以及过频率等污染的负面影响。

过电压保护的主要原理是在电路中增加一个电压保护装置,当电压超出预定值范围时,保护装置将断开电路,从而防止过大的电压对电路引起的损坏。

电压保护装置可以根据实际情况调整电压阈值。

过电压保护(Overvoltage Protection)也称为过电压限制(Overvoltage Limiting)或过电压抑制(OVP)。

它的主要作用是限制电路中电压的最大值,以防止电路中的元件受到过大电压的损坏。

过电压保护分为电阻式过电压保护、电容式过电压保护、变压器式过电压保护、可控硅式过电压保护和MOSFET式过电压保护等几种形式。

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过电压保护

过电压保护

(二)防雷保护常用方法有: 1、利用避雷线 2、装设管型避雷器或间隙 3、加强线路绝缘和利用自动重合闸 4、装设消弧线圈
(二)大气过电压 又叫外部过电压。它是由于雷电放电而引起的过电压,所以又叫雷电过电压。 雷电过电压又分为直击雷过电压和感应雷过电压。

雷电日和雷电小时
雷电活动强度在不同地区是不同的,为了便于记录统计,规定了统计表示雷电活动的标 准,常用“雷电日”来表示。
雷电日:在一天24h内,如果发生了雷电现象,不管其雷点击次数为多少都算作一个雷 电日。一年内的雷电日总数就是年雷电日。
雷电小时:在一个雷电日中,可能有不同的雷电此数,故比较确切的指标是雷电小时数, 即在一个小时内,只要听见一次雷声,无论多少次,均算作一个雷电小时。 多雷区和少雷区:雷电日时电力系统及其它设备的防雷设计中,计算年平均遭受雷电侵 扰次数的主要参数。 少雷区:年平均雷电日数不超过15的地区。 多雷区:年平均雷电日数超过40的地区。
(一)内部过电压 内部过电压分为两类。一类在操作或故障时的过渡过程中所产生的过电压。如切、合空 载线路或空载变压器所产生的过电压以及在中性点不接地的电网中,单相弧光接地过电 压。这类过电压叫操作过电压,持续时间较短。另一类是在某些操作或故障后所形成的 回路中由于感应和电容相等而产生的谐振过电压,叫谐振过电压,其架空线路的防雷保护 由于架空线路直接暴露旷野,而且分布很广,最容易遭受雷击,从而使线路绝 缘损坏,产生工频短路电弧,使线路跳闸。因此对架空线路需要从两方面采取保 护措施:一是尽可能地防止或减少在线路上产生雷电过电压;二是当产生雷电过 电压后,尽可能避免引起线路跳闸。前者主要是安装避雷线;后者则采用装设避 雷器、加强线路绝缘等办法,来防止或减少建立工频电弧的机会,并用自动重合 闸作为补救措施。

输电线路过电压的保护措施有哪些

输电线路过电压的保护措施有哪些

输电线路过电压的保护措施有哪些输电线路过电压的保护措施。

随着电力系统的不断发展,输电线路的过电压问题也日益凸显。

过电压是指电压在瞬时或持续时间内超过了系统正常工作范围的现象。

输电线路过电压可能由雷电、开关操作、负荷变化等原因引起,如果不加以有效的保护措施,将给电网设备和系统带来严重的损害。

因此,针对输电线路过电压问题,需要采取一系列的保护措施,以确保电网的安全稳定运行。

一、过电压的类型。

输电线路过电压可以分为内部过电压和外部过电压两种类型。

内部过电压是指由于电网内部原因引起的过电压,如电容性过电压、感应性过电压等。

外部过电压是指由于外部原因引起的过电压,如雷电引起的过电压等。

二、过电压的危害。

输电线路过电压会给电网设备和系统带来严重的危害,主要表现在以下几个方面:1. 对设备的损害,过电压会导致设备绝缘击穿、绝缘老化,甚至损坏设备。

2. 对系统的影响,过电压会引起系统频率偏差、电压不稳定等问题,影响系统的正常运行。

3. 对安全的威胁,过电压会引起火灾、爆炸等安全事故,对人员和设备造成严重威胁。

因此,对输电线路过电压问题必须高度重视,采取有效的保护措施。

三、过电压的保护措施。

针对输电线路过电压问题,可以采取以下一些保护措施:1. 避雷装置,在输电线路上设置避雷装置,用于防止雷电引起的过电压。

避雷装置可以分为避雷针、避雷带等,用于释放雷电的能量,减小雷电对输电线路的影响。

2. 避雷接地,在输电线路上设置良好的接地系统,用于释放过电压的能量。

良好的接地系统可以有效地降低过电压对设备和系统的影响。

3. 过电压保护装置,在输电线路上设置过电压保护装置,用于监测和控制过电压。

过电压保护装置可以根据输电线路的实际情况,采取不同的保护措施,如限流、分流、短路等,以保护设备和系统。

4. 绝缘监测系统,在输电线路上设置绝缘监测系统,用于监测绝缘状态。

绝缘监测系统可以及时发现绝缘老化、击穿等问题,采取相应的措施,以保护设备和系统。

什么是“过电压保护器”

什么是“过电压保护器”

什么是“过电压保护器”?过电压保护器是限制雷电过电压和操作过电压的一种先进的保护电器。

简介:全称:三相组合式过电压保护器,简称:过压保护器。

有的地区还叫做”三相组合式避雷器”。

过电压保护器是属于电力行业一种先进的避雷器部分替代品,它的作用相当于避雷器,但与传统的避雷器不同。

1:避雷器只能是相地保护(单相保护,每组用三个),既可以相地保护也可以相间保护(三相)。

2:过电压保护器一般安装在柜体内,而传统的避雷器既可以安装在柜体内也可以安装在箱体外(箱体外部的基本上都是避雷器)。

(户外型的过电压保护器即为组合式避雷器)作用:过电压保护器为一种先进的保护电器,主要用于保护发电机、变压器、开关、母线、电动机等电气设备的绝缘免受过电压的损害。

分类:按照结构特征部分:1、无间隙:功能部分为非线性氧化锌电阻片2、串联间隙:功能部分为串联间隙及氧化锌电阻片按照外形结构:F、全封闭结构:结构紧凑可带数显计数器T、积木组合式:结构间隙较大可组合成“一”、“T”、“田”、“Z”、“L”等外形。

可带在线检测仪。

W、户外型:避雷器组合型可带机械计数器。

按照保护对象:A、电站型:适合各种变压器、开关、母线的过电压保护B、电机型:适合各类电机的过电压保护C、电容器型:适合各种电容器的过电压保护O、中性点型:适合各种中性点保护执行标准过电压保护器并没有专门的相关标准。

主要标准还是参考避雷器的相关标准的相应部分如:GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》、JB/T9672-2005《有串联间隙金属氧化物避雷器》和DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配置》、JB/T10496-2005《三相组合式无间隙金属氧化物避雷器》。

过电压保护

过电压保护

切、合电容器,开断高压电动机等。


切空载变压器:若开关分断能力极强,在 i 未到 零点之前 ,就强行将电流截断,则可能产生过电压,因为i的突变引 起Φ变化,产生很高的感应E,产生截断过电压。 电弧接地过电压:在中性点不接地系统中发生单相不稳定 电弧接地时,接地点的电弧间歇性的熄灭和重燃,则在健 全相和故障相都可能产生过电压。 原因:间歇性电弧作用下电磁能量的转换产生强烈震荡, 引起过电压。 特点:持续t不超过几个工频半波,幅值与电网结构、开关 特性、故障类型等因素有关。
机绝缘的电压升高称为过电压。
2、过电压的危害:
过电压对电力系统的安全运行有极大危害,如雷击会
造成人员伤亡。同样,雷击会造成电力线路或电气设
备绝缘击穿损坏,不仅中断供电,甚至引起火灾。而
且由于电气设备运行操作不当引起的内部过电压,同
样也会引起电气设备绝缘击穿损坏,造成电力系统的 极大破坏。

3、过电压的分类: 直击雷过电压 外部过电压 感应雷过电压
(6)金属氧化物避雷器使用电压 ①避雷器额定电压—指正常运行时避雷器所承受的最大 工频电压有效值。 根据行业标准,无间隙氧化物避雷器额定电压的确定应 考虑系统可能出现的暂时过电压,以及电网中单相接 地时,健全相电压升高等不利因素。因此它的额定电 压要高于系统额定电压。 ②系统额定电压(系统标称电压)和持续运行电压。
7.引下线 引下线是连接防雷装置与接地装置的一段导线,其作用 是将雷电流引入接地装置。一般可用圆钢或扁钢制成。圆钢直径 不小于8 mm;扁钢截面积不小于48 mm2,厚度不小于4 mm。 引下线可以明装,也可以暗装。明装时,必须沿建筑物的 外墙敷设。引下线应在地面上1.7 m和地面下0.3 m的一段线上用 钢管或塑料管加以保护;在1.8 m处设断接卡。暗装时,可以利 用建筑物本身的金属结构,如钢筋混凝土柱子的主筋作为引下线, 但暗装的引下线应比明装时增大一个规格,每根柱子内要焊接两 根主筋,各构件之间必须连成电气通路。屋内接地干线与防感应 雷接地装置的连接不应少于2处。

电力系统过电压保护措施

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。

(完整word版)过电压保护

(完整word版)过电压保护

电力电子器件的保护一 、过电压保护电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。

外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。

电力电子装置中,电源变压器等储能元器件,会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。

内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程,包括:(1)换相过电压:由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力,因而有较大的反向电流过,使残存的载流子恢复,而当其恢复了阻断能力时,该反向电流急剧减小,会由线路电感在器件两端感应出过电压。

(2)关断过电压:全控型器件在较高频率下工作,当器件关断时,因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。

电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。

常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。

SFRVRCDTDCUMRC 1RC 2RC 3RC 4L BS DC图9-10 过电压保护措施及装置位置F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等,其中RC 过电压抑制电路最为常见。

由于电容两端电压不能突变,所以能有效抑制尖峰过电压。

串联电阻能消耗部分产生过电压的能量,并抑制回路的振荡。

视变流装置和保护装置点不同,过电压保护电路可以有不同的连接方式。

图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。

+-+-a)b)网侧阀侧直流侧C a R aC a R aC dcR dc C dcR dc C a R aC a R a图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相二、过电流保护过电流分为过载和短路两种情况。

过电压保护

过电压保护

KZ
Ud

R1 C2
R2
Z
C1
反相阻断式阻容保护及综合阻容网络, 当整流桥 Z 的交流侧发生过电压时,其直流侧的阻容保护可以 吸收交流电源发生的浪涌电压,,以避免可控 硅桥 KZ 承受过电压。而交流侧电压下降或短接时,由于整流桥 Z 的反向阻断作用,可以阻止电容器向交流侧 的可控硅元件放电。其参考下列算式,
多雷地区的 3~10 千伏 和 Y/Y 接线的配电变压器,除在高压侧装设避雷器外,宜在低压侧装设一组 220 伏避雷器,440 伏压敏电阻,或击穿保险,以防止反变换波和低压侧雷电侵入波击穿高压侧绝缘,接线如图,

3 10kv
380/220v
FB 或 GB
4~10
MY 或 FB
3~10KV,Y/YO 变压器反变换防护接线 MY—压敏电阻,
压敏电阻是由金属氧化物烧结制成的压敏电阻(对电压很敏感的非线性电阻),是一种多晶的半导体陶瓷器 件,它具有很高非线性系数,通流及耐受能量力很大。用这种元件做成的所谓压敏电阻浪涌吸收器,具有良 好的吸收浪涌抑制过电压的功能。
压敏电阻的主要成分是氧化锌,在氧化锌中加入微量的氧化铋, 氧化钴,氧化锰,氧化锑等杂质,烧 结制成多晶陶瓷结构。这些晶粒之间的境界层具有硅稳压管那样的非线性特性。在正常电压下,境界层呈高 电阻状态,只有极其余微弱的泄漏电流。当发生浪涌过电压时,境界层便迅速变为低电阻抗,使浪涌电流通 过。 至于氧化锌晶粒则是良导体,电阻很低,具有很大的热容量。整个压敏电阻承受的电压。由境界层的串联数 来控制,通流容量(浪涌承受量)则由它的面积来控制。因而原则上作出很高电压和很大通流容量的压敏电 阻元件。 这种压敏电阻浪涌吸收器,在工业的许多了领域中已广泛使用, 以硒堆等非线性元件比较,有如 下一些特点; (1 ,非线性系数大,残压低,抑制过电压的能力强,通过非线性元件的电流与电压呈高次方关系;

过电压保护

过电压保护

过电压及过电压保护一什么是过电压在电力系统中由于某种原因出现的对设备绝缘有危害,暂时性的电压升高现象。

二过电压的分类分为:内部过电压和外部过电压(1)系统运行中由于由于断路器的正常操作或系统发生事故时,因电磁能转换所以起的过电压,叫内部过电压。

如操作过电压和谐振过电压. 工频过电压(2)外部过电压(也叫大气过电压)它有两种形式:直击雷(雷电直接对建筑物或其他物体放电,其过电压所以起的雷电流通过这些物体流入大地,产生破坏性很大的热效应和机械效应)。

感应雷就是雷电的静电感应或电磁感应所引起得过电压内部过电压操作过电压产生主要有3种形式(1)切除空载变压器。

(在切除空载变压器时,因断路器可能在电流未过零点时分断,变压器绕组中的磁场能量转换为电能,从而产生过电压。

这种过电压与变压器空载电流的大小和断路器的灭弧能力有关。

)(2)分合空载长线路。

(分合空载长线路时由于断路器触头间电弧多次重燃引起的过电压)(3)弧光接地(在中性点不接地系统中,当发生间歇性的弧光接地时,再发在非故障相引发的高频振荡过电压)工频过电压产生主要有3种形式(1)空载长线路的电压升高(2)三相中性点不接地系统发生单相接地时非故障相对地电压的升高(3)超高大容量线路从满载状态突然甩掉负荷时的电压升高。

这种过电压对电器设备的绝缘影响不大,但是操作过电压一般是在工频过电压的基础上发展起来的。

谐振过电压产生主要有2种形式(1)当电网参数选择不当,因某一线路或母线的自振频率与电源谐波频率之一接近,就会产生谐振过电压。

(2)高压真空开关的同期性差三过电压保护(1)外部过电压保护(也就是防雷保护)雷电的危害1.热效应。

烧断导线,烧毁电器设备。

2.机械效应。

当雷电直接击中房屋、电杆、树木,雷电电流经过木质纤维时,会产生高热,将其炸裂破坏。

3.电磁场效应。

在雷电电流通过的周围,将产生很大的电磁场,使附近的导线或金属结构产生很高的感应电压,击穿电气设备一引起火灾和爆炸从而产生极其严重的破坏作用。

过电压保护的原理

过电压保护的原理

过电压保护是一种电气保护机制,旨在防止电路或设备因异常的电压波动而受到损坏。

其原理主要包括以下几个方面:
1. 过压检测:过电压保护装置会监测电路或设备上的电压,通过传感器或电压检测电路实时检测电压值。

2. 阈值设定:根据电路或设备的额定电压以及安全操作范围,过电压保护装置设定一个阈值作为触发条件。

当电压超过设定的阈值时,即被认定为过电压事件。

3. 触发动作:一旦电压超过设定的阈值,过电压保护装置会立即采取相应的保护措施。

常见的过电压保护动作包括切断电源、短路电流、释放能量等。

4. 保护措施:过电压保护装置的具体保护措施根据不同的应用需求而有所不同。

常见的保护措施包括使用过压继电器切断电源、采用电压稳压器调整电压、使用避雷器将过电压导向地等。

5. 自动恢复或手动复位:一旦过电压保护动作触发,系统通常会进入保护模式。

在自动恢复模式下,系统会在过电压消失后自动恢复正常操作。

在手动复位模式下,需要用户手动
进行复位操作才能使系统恢复正常。

过电压保护装置的设计和选择需要考虑电路或设备的特性、工作环境以及对安全和可靠性的要求。

通过合理选用和配置过电压保护装置,可以避免电路或设备因过电压而受到损坏,提高系统的稳定性和可靠性。

电力系统过电压的防护措施

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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二、过电压的分类 直接雷击过电压 雷电反击过电压 雷电过电压 感应雷过电压 雷侵入波过电压 过电压 工频过电压 谐振过电压 内部过电压 操作过电压
线性谐振 非线性谐振 参数谐振 切、合空载长线路
切、合空载变压器
开断感应电动机 开断关联电容器 弧光接地
三、雷电过电压
1、雷电放电 雷电放电是雷云所引起 的放电现象。如果放电时 附近没有带异号电荷的其 他雷云,这时雷云就会对 地放电,特别是对地面上 的高大树木或建筑物放电。
例如:切除空载线路过电压 (断路器灭弧很强,截流过电压)
在电流波形瞬时值未达到零点之前, 就强行将电流截断,如果分断的又是电 感性负载,如高压电动机、变压器等设 备,则有可能发生截流过电压。因为电 流的突然变化,电感性负载设备磁路中 磁通量跟着发生突变,根据电磁感应原 理,将会产生很高的感应电动势,从而 发生过电压。
例如:切除空载线路过电压(断路器灭弧不
够强时)
切空线操作是常见的一种操作,如检修线路断路器触 头分离后,电弧熄灭,但触头间恢复电压上升速度超过了 介质强度的恢复速度,电弧就可能发生重燃,在线路上出 现过电压。如果断路器灭弧能力越差,重燃概率越大,过 电压幅值就越高(3倍以上)且持续时间很长(0.5-1个周 期)。因此220kV及以下系统绝缘水平考虑过电压时,主要 以切空线过电压为依据。
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用:
火花间隙:
作用原理:
根据火花间隙的结构,使间隙的放电时间 缩短,由于其伏秒特性曲线平缓,放电分散性 也较小,由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联,易于切断工频续流,且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙:
为什么要在间隙两端并联电阻:
rx (h hx ) P rx (1.5h 2hx ) P
hx 被保护物高度,m
h 30m, P 1 5.5 30m h 120m, P h
h:避雷针高度,m P:高度影响系数
(2).两支等高避雷针
a.定出保护范围上部边缘最低点o
D h0 h 7P
b.二针间被保护物高度水平面上保护范围的一侧宽度
3、直接雷击过电压
定义: 雷云直接对电器设备或电力线路放 电,雷电流流过这些设备时,在雷电流 流通路径的阻抗(包括接地电阻)上产 生冲击电压,引起过电压。这种过电压 称为直接雷过电压。
4、雷电反击过电压 定义: 雷云对电力架空线路的杆塔部放电,或者 雷云对电力架空线路杆塔顶部的避雷线放电, 这时雷电流经杆塔入地。雷电流流经杆塔入 地时,在入地阻抗上存在电压降。因此在顶 部出现高电位,这个高电位作用于电路的导 线绝缘子上,如果电压足够高,有可能击穿, 对导线放电,这种现象称为雷电反击过电压。
作用原理
当排气式避雷器受到雷电波入侵时,内外 间隙同时击穿,雷电流经间隙流入大地;过 电压消失后,在工作电压作用下,流经间隙 的工频续流电弧的高温使管内产气材料分解 出大量气体,管内压力升高,气体从开口孔 喷出,从而使工频续流在第一次经过零值时 就熄灭。
第五章 过电压保护
第一节 过电压概述
一、过电压及危害
过电压:电力系统运行中,出现危及电气设备绝缘的 电压称之为过电压。
电气设备在正常运行时受相应的额定电压,但由于各 种因数实际电压会偏离该值,但有一定的范围。如: 10KV的最高电压为12KV,66KV的最高电压为72.5KV。 由于雷击或者电力系统中的操作、事故等原因,是漏泄 电气设备和线路上承受的电压大大超过正常运行电压, 危及设备和线路的绝缘。
非线性电阻
U Ci
α:非线性系数

b.工作原理 系统正常工作时,间隙将电阻阀片与工作母线隔 离,以免由工作电压在阀片电阻中产生电流使阀片 烧坏。 当系统中出现过电压且其幅值超过间隙放电电压 时,间隙击穿,冲击电流通过阀片流入大地,从而 使设备得到保护。由于阀片的非线性特性,其电阻 在流过大的冲击电流时变得很小,故阀片上产生的 残压将得到限制,使其低于被保护设备的冲击耐压, 设备得到保护; 当过电压消失后,间隙能在工频续流第一次过 零时就将电弧切断,从而保护了被保护设备。
由于间隙各电极对地和对高压端有寄生 电容存在,使电压在各间隙上的分布不均匀, 从而使每个火花间隙的作用得不到充分发挥, 减弱了避雷器的熄弧能力,也降低了工频放 电电压。
作用原理: 在工频和恢复电压作用下,间隙电容的阻抗 很大,而分路电阻阻值较小,故间隙上的电压 分布主要由分路电阻决定,而分路电阻组值相 等,使间隙上的电压分布均匀,从而提高了熄 弧电压和工频放电电压。 在冲击电压作用下,由于其等值频率很高, 电容的阻抗小于分路电阻,间隙上的电压分布 取决于电容分布,由于间隙对地和瓷套寄生电 容存在,使电压分布不均匀,其冲击放电电压 较低,改善了避雷器的性能。
四、配电变压器防雷保护
变压器的基本保护措施是:靠近变压器安装 避雷器,这样可以防止线路侵入的雷电波损 坏绝缘。 装设避雷器时,要尽量靠近变压器,并尽量减 少连线的长度,以便减少雷电电流在连接线 上的压降。同时,避雷器的接线应与变压器 的金属外壳及低压侧中性点连接在一起,这 样,当侵入波使避雷器动作时,作用在高压 侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了 (不包括接地电阻上的电压压降),就减少了雷 电对变压器破坏的机会。
工频过电压特点: 持续的时间可能较长,但工频过电压数 值并不是很大,对电力系统的正常绝缘危 险不大。
2、谐振过电压
电力系统包含有许多电感和电容元件 L:发电机、变压器、互感器、电抗器、消弧线圈 等 C: 线路对地电容、导线间电容、补偿用的并、串联电 容、高压设备的杂散电容、均压电容等 ,存在有 一系列的复杂的振荡电路,正常运行时由于负载的 阻尼或大功率电源的存在,不会发生严重的振荡。 但操作或事故引起的空载或轻载时可能产生幅值较 高、持续时间较长的谐振过电压 根据电感的特性把谐振分为: 线性谐振、非线性(铁磁)谐振、参数谐振
第四节 过电压保护设备
保护间隙
防雷保护设备
阀型避雷器
排气式避雷器
基本要求 (1).能瞬时动作 (2).能自行迅速截断工频续流 工频续流:避雷器在冲击电压作用后流经间隙 的工频电弧
(3).具有平直的伏秒特性曲线
(4).具有一定的通流容量,其残压 应低于被保护物的冲击耐用 残压:冲击电压通过阀式避雷器时,在避 雷器上产生的最大压降
C E L C L 当谐振过电压发生 在铁磁电感与电容 组成的电路中时, 称为铁磁谐振电路
串联谐振电路
串联铁磁谐振电路
3、操作过电压
定义: 是指电力系统中郁郁操作或事故,使 设备运行状态发生改变(例如停、送电 时分、合闸操作),而引起相关设备电 容、电感上的电场、磁场能量相互转换, 能量转换可能引起振荡,从而产生过电 压。
2、谐振过电压
定义: 如果在串联电路中包括有电感、电容, 当电感电抗和电容电抗数值都很大时而 且彼此绝对值相等或接近时,将会出现 很大的电流,而该电流会在电感电容上 产生很高的电压降。这就是串联谐振过 电压。
如:Z=R+j(XL-XC) 当XL=XC,则有i=u/ R+j(XL-XC) 为最大。
5、感应雷过电压
定义: 是指在电气设备 的附近不远处发生 闪电,虽然雷电没 有直接击中线路, 但在导线上会感应 大量的和雷云极性 相反的束缚电荷, 形成雷电过电压。
6、雷电侵入波
定义: 因直接雷击或感应雷击在输电线路导线中形 成迅速流动的电荷称为雷电进行波。雷电进 行波对其前进道路上的电气设备构成威胁, 因此也称为雷电侵入波。 危害:如有处于分闸状态的线路开关,或者来 到变压器线圈尾端中性点处,则会产生进行 波的全反射。这个反射波与侵入波叠加,过 电压增加一倍,极易造成击穿事故。
c.电气参数
(1). 额定电压:避雷器两端子间允许的最大工 频电压的有效值
(2). 灭弧电压:保证能够在工频续流第一次经 过零值时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最 高工频电压。
ห้องสมุดไป่ตู้
灭弧电压应当大于避雷器工作母线上可能出现的 最高工频电压,否则将不能保证续流灭弧而使阀 片烧坏。
(3). 工频放电电压:在工频电压下,避雷器将发 生放电的电压值
bx 1.5(h0 hx )
(3).两支不等高避雷针
D f 7P
'
(4).多支等高避雷针
(5).避雷线
第三节 雷电侵入波防护
为了防止感应雷过电压和雷电侵入波对变电所绝 缘造成击穿损坏,合理配置避雷器,使雷电侵入 波通过阀型避雷器对地放电,将能量卸掉。 对雷电侵入波的过电压保护主要措施有: 1、变电所进线段保护 2、变电所母线装设阀型避雷器 3、主变压器中性点装设阀型避雷器 4、与架空线路直接连接的电力电缆终端处装设阀 型避雷器。
(4). 冲击放电电压:指预放电时间为1.5-20微秒 的冲击放电电压
(5). 残压:指雷电流通过避雷器时在阀片电阻 上产生的压降
(6). 保护比:指避雷器残压与灭弧电压之比 保护比愈小,说明残压愈低或灭弧电压愈高, 显示保护性能愈好。
(2).磁吹型阀式避雷器
结构原理:
4.排气式避雷器 结构
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变,使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展,直击于其上,雷电流通 过避雷针(线)及接地装置泄入大地而防止避 雷针(线)周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
h hx 2 h hx 2
二、变电所母线防雷保护
要求:3KV~10KV变电所应在每组母 线和架空进线上都装设阀型避雷器,如 上图所示,35KV及以上变电所具有架空 进线的每组母线上都必须装设避雷器。
三、变压器中性点防雷保护
1)、中性点直接接地系统中,中性点不接地的变压器, 如变压器中性点的绝缘按线电压设计,但变电所为单 进线且为单台变压器运行,则中性点应装设防雷保护 装置;如中性点没有按线电压设计,则无论进线多少, 均应装设防雷保护装置。 2)、中性点小接地电流系统中的变压器,一般不装设 中性点防雷保护;但多雷区单进线变电所宜装设保护 装置;中性点接有消弧线圈的变压器,如有单进线运 行可能,也应在中性点装设保护装置。 变电所内所有阀式避雷器应以最短的接地线与主接地网 连接,同时应在其附近装设集中接地装置。
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