限制操作过电压的措施
真空断路器操作过电压分析及限制措施
突变 ， 只能向负荷侧的相地及相间电容充电， 因电 容值一般较小 ， 负荷侧相 地及相间将会出现较高
幅值 的过 电压 。 （） 相 同时 开 断过 电 压 是 由 于 断路 其 余两 相弧 隙 中的 工频 电流 迅速 过 零 而产 生的 。
收 稿 口期 ：Ｏ２—０ ２０ ３—１． ８
戴云海 男 １７ ９０年生 ； 毕业 于天津大学电机及控制专业 ， 现从事 电气专业工作
２ ８
维普资讯
莘膂 ； 蓄 谨
（ＰＳ — Ｏ ＥＲ ＣＮ 防 电 ＥＬＩ ＰＯＥＣＩ Ａ Ｉ） ＸＯＯ Ｒ ＦＬＴＣ ＨＥ Ｎ Ｍ 爆机
压。
关键词
操作 过 电压
绝缘
过 电压 保护
氧 化锌避雷 器
Ａｎ ｌ ｓｓ Ａｎ Ｌｉ ｉｉ ｇ Ｍ ｅ ｓ ｒ ｓ ｏ ｅ ａ ｉ ａ ｙ ｉ ｄ ｍ ｔｎ ａ ｕ ｅ ｆ Ｏｐ ｒ ｔ ｎｇ Ｏｖ ｒ Ｖｏ ｔ ｇ ｅ ｔ ｃ ｕ ｅ ｋｅ ｅ － ｌａ ｅ Ｄｕ ｏ Ｖａ ｕ ｍ Ｂｒ ａ ｒ
ｖ ｈ ｇ ｒｔ ｔ ｎ ｓ ｏ ｌ ａｉｆ ｄ ｔｅ ｌ ｔｔ ｎ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒｌｚ ｃ ｏ ｉ ｅ ｌ ｈ ｌ ｇ ａ＇ ｓｅ ｏ ａ ｅｐ ｏｅ ｉ ｈ ｕ ｄ ｓ ｔ ｙ ａ ｉ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｅ ａ ｉ ｘ ｄ ｉ 廿 ｉ ｔ ｔｒ ｃ ｏ ｓ ｎ ｈ ｍｉ ｏ ｈ ｎ ｇ ｎ ｒ ｅ
（） ２
ｕ ｌ ｍＡ
（） ３ 多次重燃过 电压是 由于 弧隙发生多次重 燃， 电源多次向负荷侧的电容进行充 电而产生的。
Ｄａ ｕ ｈ ｉ ／Ｙ ｎ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｗ ｈ ｎ ｔ ａ ｕ ｍ ｒａ ｅ ｓ ｂ ｉｇ ｃ ｔｏ ｈ ｎ ｕ ｔｏ ｏ ｄ， ｐ ｒｔｎ ｖ ｒ ｓｒ ｃ ｅ ｈｅ ｖ ｃ ｕ ｂ ｅ ｋ ｒｉ ｅｎ ｕ ｆ ｔｅ ｉｄ ｃ ｎ ｌａ ｏ ｅ ａ ｇ ｏ ｅ－ ｉ ｉ ｖ ｌ ｇ ｌ ｂ ｒｄ ｃ ｄ， ｎ ｅｏ ｅ － ｏｔｇ ｙｄ ｍａ ｅｔ ｅ ｉｓ ｌｔ ｎ ｏ ｌｃ ｒｃｅ ｉｍｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｗｉ ｐ ｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｖ ｒｖ ｌ ｅ ｍａ ａ ｇ ｎ ｕａ ｏ ｆｅｅ ｔｉ ｑｕｐ ｎ ． ａ ｌｅ ｈ ａ ｈ ｉ Ｉ ｒ ｒｔ ｉ ｔｏ ｅ ａ ｉｇ ｏ ｅ －ｏ ｔｇ ｔｉ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｔ ａ ｅ ｏ ｅ－ ｎ ｏｄｅ ｏ ｌ ｐ ｒ ｔ ｖ ｒｖ ｌ ｅ， ｓ ｐ ｐ ｒｈ ｓ ａ ｌｚ ｄ ｔ ｏ ｄ ｔ ｎ ｔｔ ｖ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｈ ｎ ｈ ｉ ｈ ｈ
几种限制过电压的措施介绍
几种限制过电压的措施介绍如何降低切空线路过电压的措施，我们来讨论一下几种第一：提高断路器灭弧性能，因为切除空载线路过电压的主要原因是断路器开断后触头间电弧的重燃，因此限制这种过电压的最有效措施是改善断路器的结构，提高触头间介质的恢复强度和灭弧能力，以减少或避免电弧重燃。
近年来，已经广泛采用的压缩空气断路器，带压油式灭弧装置的少油断路器以及SF6断路器都大大改善了灭弧性能，在切除空载线路时，基本上不重燃。
第二：采用带并联电阻的断路器，这种断路器有两个触头，主触头K1并联一个电阻R，K2是辅助触头。
断路器的动作分为两步进行。
分闸时先断开主触头K1，线路仍通过R与电源相连，线路上的残余电荷可通过R向电源释放。
这时R上的电压即为K1上的恢复电压；只要R不太大，主触头间就不会发生电弧的重燃。
在经过1.5~2个工频周期后，辅助触头K2断开，因R消耗了部分能量，线路残余电压较低，故触头K2上的恢复电压不高，K2上不易发生电弧重燃。
即使发生重燃，因R串在回路中仰制了振荡，过电压也显著降低，实际值只有2.28倍左右。
从K1断开不易发生重燃的目的出发，希望R值小些；从仰制振荡和使K2不易发生重燃的角度看又希望R值大些，对一般开关1000~3000Ω，这样的电阻称为中值并联电阻。
此外，在线路首端或末端装设ZnO或阀型避雷器也有助于降低切除空载线路过电压。
我国在几十条110~220kV线路上进行了实测，结果表明，切除空载线路过电压的随机变量，其统计分布近似正常分布。
按断路器性能分类有如下结果：使用重燃次数较多的断路器时，出现3.0倍过电压的概率为0.86%；使用重燃次数较少的空气断路器时，出现2.6倍过电压的概率为0.73%；使用油断路器时的最大过电压为2.8倍；使用中值和低值并联电阻时，过电压被限制在2.2倍以下。
在中性点非有效接地的电网中，这种过电压一般不超过3.5倍。
国际电工委员会对7个国家100kV以上电网操作过电压（包括合闸）的统计表明，超过2.63倍的过电压的出现概率是2.24%，统计分布接近正态分布。
过电压指标、标准、措施
过电压指标、标准、措施一、过电压定义及指标1、过电压定义过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大与1分钟的长时间电压变动现象；过电压的出现通常是负荷投切的结果，例如：切断某一大容量负荷或向电容器组增能（无功补偿过剩导致的过电压）。
过电压分外过电压和内过电压两大类。
（1）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，分直击雷过电压和感应雷过电压两种。
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。
1）雷电过电压的持续时间约为几十微秒，具有脉冲的特性。
直击雷过电压是雷闪直接击中电工设备导电部分时所出现的过电压。
雷闪击中带电的导体，如架空输电线路导线，称为直接雷击。
雷闪击中正常情况下处于接地状态的导体，如输电线路铁塔，使其电位升高以后又对带电的导体放电称为反击。
直击雷过电压幅值可达上百万伏，会破坏电工设施绝缘，引起短路接地故障。
2）感应雷过电压是雷闪击中电工设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电工设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。
（2）内过电压电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。
1）暂态过电压是由于断路器操作或发生短路故障，使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的过电压，又称工频电压升高。
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。
常见的有：①空载长线电容效应（费兰梯效应）。
在工频电源作用下，由于远距离空载线路电容效应的积累，使沿线电压分布不等，末端电压最高。
②不对称短路接地。
三相输电线路a相短路接地故障时，b、c 相上的电压会升高。
③甩负荷过电压，输电线路因发生故障而被迫突然甩掉负荷时，由于电源电动势尚未及时自动调节而引起的过电压。
第5章 电力系统内部过电压及其限制措施
三、空载线路合闸过电压及其限制措施
1、计划合闸： 、计划合闸： （图6）及式（5-12）的解 ）及式（ ）
uc= E (1-cosω0t) ω
uc——线路绝缘上的电压， 是一个以电源电压 线路绝缘上的电压， 线路绝缘上的电压 E为轴线，以ω0为角频率的高频正弦等幅振荡 为轴线， 为轴线 的随机量。其最大值为2 的随机量。其最大值为 Em。
5.2
电力系统的操作过电压
一、操作过电压的产生及类型
产生: 产生 系统中因断路器的操作中各种故障产生的过度过程而 引起的过电压。 引起的过电压。 特点：时间短， 特点：时间短，过电压倍数高 其过电压倍数K的大小和持续时间与电网的结构、 其过电压倍数 的大小和持续时间与电网的结构、断路器的 的大小和持续时间与电网的结构 性能、系统的接线方式及运行操作方式有关， 一般为 一般为3～ 。 性能、系统的接线方式及运行操作方式有关，K一般为 ～4。 类型: 类型 空载线路合闸过电压、切除空载线路过电压、 空载线路合闸过电压、切除空载线路过电压、 切除空载变压器过电压、 切除空载变压器过电压、 中性点不接地系统中弧光接地过电压。 中性点不接地系统中弧光接地过电压。
cosα f ↑ —ω ↑ —α=ω/v ↑ —αl ↑ —cosαl ↓ — α /cosα K21=1/cosαl↑ (5-3) 运行经验表明： 运行经验表明： 220KV及以下电网一般不需要采取特殊限制措 及以下电网一般不需要采取特殊限制措 施； 220KV及以上电网需要考虑，伴随着雷闪过电 及以上电网需要考虑， 及以上电网需要考虑 压和操作过电压采取限制措施。 压和操作过电压采取限制措施。
二、特点
1、 过电压倍数不大 ， 对正常绝缘的电气设备一般没有 、 过电压倍数不大， 威胁。 威胁。 2、 在超高压输电中成为确定系统绝缘水平的重要因素 。 、 在超高压输电中成为确定系统绝缘水平的重要因素。 伴随着工频电压的升高直接影响操作过电压的幅值。 伴随着工频电压的升高直接影响操作过电压的幅值 。 工频电压升高是决定保护电器工作条件的重要因素 （如单相接地非故障相电压升高使避雷器的灭弧电压 升高）。 升高） 工频电压升高持续时间长，将严峻考验设备的绝缘。 工频电压升高持续时间长，将严峻考验设备的绝缘。 如油纸绝缘内部游离、绝缘子闪络或沿面放电、 如油纸绝缘内部游离、绝缘子闪络或沿面放电、铁芯 过热、 过热、电晕等
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。
开关操作产生过电压分析及限制办法
开关操作产生过电压分析及限制办法摘要：对开关操作过程中产生电感电流负载的截流过电压和开断电容性负荷的电弧多次重燃产生过电压进行了分析，并用所产生的过电压波形进行了数据分析，指出了限制过电压的意义，阐述了限制过电压的几点措施。
关键词：开关操作；截流过电压；多次重燃过电压引言由于开关操作，使电力系统由一种稳态过渡到另一种稳态。
在其过滤状态过程中，系统内部电源能量产生振荡，互相转换和重新分布，都可能在某些设备上或系统中出现过电压。
产生的过电压对电气设备的危害性极大，如不及时防治，有可能使电气设备的绝缘击穿而损坏或造成停电事故。
1 操作产生过电压的表示方法及类型1.1 表示方法操作产生过电压的能量来源于系统本身，其大小基本上与50Hz工频电压成正比，常用过电压倍数K0表示。
一般是以过电压幅值除以该处工频相电压的幅值，即K0=Ugm/Uxm。
1.2 类型常见的开关操作过程产生的过电压主要是切断小电感电流负载的截流过电压和开断电容性负载的电弧多次重燃过电压。
2 截流过电压用断路器切除小电感电流，如切除空载变压器和电动机等，可能产生很高的过电压。
其中主要是截流过电压，也可能产生重燃过电压。
现以切除空载变压器为例，分析其过电压产生的原因、影响因素及限制措施。
2.1 截流过电压的产生利用真空断路器和空气断路器切除空载变压器时，由于开关熄弧能力强，使电流在未自燃过零前强迫熄灭，产生电磁振荡，形成很高的过电压，K0值可能很高。
2.2 切除空载变压器的等值电路如图1所示：L是变压器激磁电感，C是变压器绕组对地电容，QF是断路器。
图1 空载变压器等值电路2.3 产生截流过电压的分析当开关QF断开前，有一激磁电I0通过原绕电感L，当开关QP断开后，电感中储存的磁能1/2LI20将转变为电场能量，因此有1/2LI20=1/2CU2，所以U=I0■。
图2 波形图由于C<L，所以此时出现的过电压较大。
高压断路器开断较大的变压器负荷电流时，因电源供给的能量很大，足以维持电弧电压。
2020年电力公司国家电网电厂电气专业问答题库及答案
2020年电力公司国家电网电厂电气专业问答题库及答案一、电气基本原理1.何谓跨步电压？答：通过接地网或接地体流到地中的电流，会在地表及地下深处形成一个空间分布的电流场，并在离接地体不同距离的位置产生一个电位差，这个电位差叫做跨步电压。
跨步电压与入地电流强度成正比，与接地体的距离平方成反比。
因此，在靠近接地体的区域内，如果遇到强大的雷电流，跨步电压较高时，易造成对人、畜的伤害。
2.电力系统产生工频过电压的原因主要有哪些？答：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。
3.什么叫操作过电压？主要有哪些？答：操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压。
主要包括：1、切除空载线路引起的过电压2、空载线路合闸时引起的过电压3、切除空载变压器引起的过电压4、间隙性电弧接地引起的过电压5、解合大环路引起的过电压。
4.电网中限制操作过电压的措施有哪些？答：电网中限制操作过电压的措施有：1）选用灭弧能力强的高压开关2）提高开关动作的同期性3）开关断口加装并联电阻4）采用性能良好的避雷器，如氧化锌避雷器5）使电网的中性点直接接地运行。
5.什么叫电力系统谐振过电压？分几种类型？答：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压，这一现象叫电力系统谐振过电压。
谐振过电压分为以下几种：（1）线性谐振过电压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）和系统中的电容元件所组成。
（2）铁磁谐振过电压谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。
因铁芯电感元件的饱和现象，使回路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的谐振条件时，会产生铁磁谐振。
（3）参数谐振过电压由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在Kd～Kq 间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。
操作过电压产生的不同原因及限制措施
操作过电压产生的不同原因及限制措施作者：杨亮亮来源：《硅谷》2015年第04期摘要操作过电压是电力设备内部产生的电压，由于电力设备的运行状态发生改变，系统中的就会发生一系列的电磁振荡出现了高于系统正常运行时的电压幅值，而这个值远大于设备设计的额定绝缘水平，这样就会给设备的绝缘带来危害，从而影响电力系统的安全稳定运行。
为保障电力系统的安全性与稳定性必须综合考虑过电压的产生原因、种类及其相应的限制措施，从而最大限度的减少过电压造成的危害，为电力系统正常运行提供可靠保障。
关键词操作过电压；空载；电力系统中图分类号：TM531 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）04-0251-01电力系统要适应经济的进步就要不断的改革创新，电力改革的成功与否直接关系着国民经济的发展，甚至可以说电力建设是国家经济发展的命脉，为经济的发展提供可靠地保障。
操作过电压是系统发生改变时必然会产生的问题，它的产生会对电力设备绝缘造成危害，影响整个电力系统的正常运行，妨碍经济的正常发展。
要保障电力系统的安全性与稳定性必须针对工作中过电压产生的具体事例进行分析，总结发生原因并找到相应的限制措施，从而将危害降到最低，使电力系统稳定运行为经济建设保驾护航。
1 操作过电压产生的原因电力系统的大多数设备都是储能的元件，当系统内开关或者系统出现突发事故时，储存在电感中的磁能和储存在电容中的静电场能量发生了转换过渡的振荡过程，系统从一种稳定状态变为另一种稳定状态，产生了高于系统本身的电压形成了操作过电压。
2 操作过电压常见的种类2.1 电弧接地过电压当中性点不接地系统单相接地时，故障点流过数值不大的接地电容电流，当电压等级提高时接地电流也随之增加，当电流过大时产生的电弧可能出现时燃灭的不稳定状态，引起电网运行的瞬间变化，进而导致电磁能量振荡产生过电压也就是电弧接地过电压。
2.2 切除空载线路过电压切除空载线路过电压是系统常见的操作过电压之一，当断路器最初分闸时，断路器触头间的恢复电压上升速度大于介质绝缘恢复速度，这样会导致电弧重燃，而一旦电弧发生重燃系统就会发生电磁振荡最终出现幅值较大的过电压。
变电站及用户常见的操作过电压、谐振过电压及防止操作过电压和谐振过电压措施
Ijd IB cos300 IC sin 300 2 3UxgC0 cos300 3C0Uxg （8–1）
图8–1 单相接地电路图及相量图 （a）电路图 ；（b）相量图
形成电网中有直流电压分量 q 3C0Uxg Uxg 。所以断弧后，
3C0
3C0
导线对地稳态电压由各自电源电势和直流电压-Uxg叠加组成。
断弧后瞬间，B、C相的电源电势为-0.5Uxg，叠加结果为
-1.5Uxg；A 相电源电势为Uxg，叠加结果为零。因此，断弧
后瞬间，各相电压初始值与瞬间稳态值相等，不会引起过渡
—
20
0.06
—
35
0.10
0.12
60
—
0.20
由表8–1可知，当一个10kV电网的架空线路总长度不超过 1000km，一个35kV电网的架空线路总长不超过100km，它们的 单相接地电流 Ijd 将分别不超过30A和10A。运行经验 证明，此时
由于电动力和热空气的作用，接地电弧被拉长，一般能够在
Um
电压大为减缓，从而有利
1.5 8
于接地残流电弧的熄灭。 但实际测量证明，接地残
4
1.0
3 2
流电弧远不是在电流第一
0.5
次通过零点时就熄灭的，
1
0 d
有时电弧可存在几秒钟之
0
1
2
3
4 dt
久。这是因为熄弧后经过
半个迫振周期
0
，由于
图8–5 在不同比值v/d 时恢复电压的包络线
恢复电压幅值达到最大（接近 2Um），而往往再度发生击穿，
操作过电压限制措施
操作过电压限制措施
1.利用断路器并联电阻限制分合闸过电压
（1）利用并联电阻限制合空线过电压
合闸过程：S2合闸-R串入LC回路—1.5-2个工频周期后S1合闸- R短接；
两个阶段—过渡过程振荡重量幅值减小，电阻阻尼-振荡过程衰减加快。
电阻因素：
①并联电阻接入时间：10-15ms
②阻值的影响
分合闸造成过电压
限制措施：断路器主触头并联大容量电阻，主触头外串联帮助触头
①分合闸过程分成两个阶段---缩小每个阶段过渡过程的起始值与稳态值的差值—减小每一阶段过电压；
②大电阻阻尼加速振荡过程衰减—抑制分合闸过电压。
1阶段过电压幅值随R增大减小
2阶段过电压幅值随R增大增大
交点R≈0.5-2.0Z 最佳Z=400Ω 线路波阻抗，R取200-800Ω
（2）利用并联电阻限制切空线过电压
分闸过程：S1先断开—R接
入—1.5-2周期后S2开。
电阻限制过电压的作用：
①降低触头间恢复电压，减小重燃机会
②本身降低重燃后过电压。
切空线、合空线电阻不同
2. 利用避雷器限制操作过电压
传统：避雷器限制雷电过电压
性能改进，进展---限制操作过电压成为可能。
电力系统过电压及其防护
暂时 过电压
操作 过电压
工频电压升高
空载长线的电容效应 不对称短路 突然甩负荷
谐振过电压
线性谐振 铁磁谐振 参数谐振
切断空载线路
切断空载变压器
空载线路合闸
间歇电弧接地
一. 概述
在电力系统中，除了雷电过电压外，还经常出现另一 类过电压：内部过电压。顾名思义，它的产生根源 在电力系统内部，通常都是因为系统内部电磁能量 的积累和转换而引起。按照产生的原因，内部过电 压可以分为操作过电压和暂时过电压。一般操作过 电压持续时间在0.1s以内，而暂时过电压持续时间 要长得多。
A = 1 − uC (0) Uϕ
当 uC (0) = −U ϕ
U C = 3U ϕ
uC
≈ 3U ϕ
0
t
二. 影响过电压的因素
1. 合闸相角
2. 残余电压
3. 回路损耗
三. 限制过电压的措施
1. 控制合闸相角 2. 加装并联合闸电阻 3. 线路首末端装设避雷器
同步开关（Synchronous Switching）
3.3 空载线路合闸过电压
一. 产生过电压的基本过程
1. 正常合闸
L s QF
1 2
LT
1 2
LT
L QF
~u
CT
⇒~ u
CT uC
L
=
Ls
+
1 2
LT
u = U ϕ cos ω t
由等值电路：
L
di dt
+ uC
=u
i = CT
du C dt
初始条件：
uC (0) = 0
t = 0 :i = CT
第七讲：电力系统内部过电压及其防护
操作过电压
5.1 间歇性电弧的产生
I 2 I3 3CU ph I 3I 2 3CU ph
产生过电压的机理
Ijd 有两个分量：工频电流（强制）分量和高 频电流（自由）分量
通常认为，油中电弧可能在过渡过程中高频 过零熄弧，空气中的开放电弧大多在工频电 流过零时熄弧，前者称为高频熄弧理论，过 电压值较高，后者称为工频熄弧理论，过电 压值较低
与工频电压升高和谐振过电压相比：
过电压幅值高 强阻尼、高振荡性 持续时间短
由于操作过电压的能量来源于系统本身，故其 幅值与额定电压大致有一定倍数关系，通常以 系统最高运行相电压的幅值Uphm作为基值来计 算过电压倍数Kn
1.2 操作过电压的特点
操作过电压的幅值，持续时间与电网结构参 数，断路器性能，系统接线，操作类型等因 素有关，其中很多因素具有随机性，因此过 电压幅值持续时间也具有统计性
1.6 限制操作过电压措施
线路上装设并联电抗器，限制工频电压升高 改进断路器性能，采用带有并联电阻的断路器 采用氧化锌避雷器限制过电压
1.7 研究操作过电压方法
理论分析和数值计算 模拟试验、现场测试、运行纪录，暂态网络分析仪
（TNA）、数字模拟混合实时仿真系统以及先进的 仪器仪表 本课程主要介绍几种典型的操作过电压形成的原理 ，影响因素及主要防护措施
过电压倍数
4.0
3.5 3.0 2.75 2.0或2.2
1.5 规程规定选择绝缘时 计算用操作过电压倍数
相间绝缘
35~220kV 的 相 间 操作 过 电 压可 取 相 对地 的 1.3~1.4倍
330kV 的 相 间 操 作 过 电 压 可 取 相 对 地 的 1.4~1.45倍
500kV的相间操作过电压可取相对地的1.5倍
操作过电压产生的影响因素及其限制措施
操作过电压产生的影响因素及其限制措施摘要：操作过电压是内部过电压的一种，是由于对电力设备的操作，突然改变了系统的运行状态，使系统发生电磁振荡，因此就产生了高于系统本身运行的电压等级，这种很高的电压对电力系统稳定运行会带来很大的危害。
要保证电力系统的稳定运行，必须弄清楚电力系统存在过电压的根本原因，并针对不同的原因采取不同的抑制措施是很有必要的。
文章就简要分析过电压产生的影响因素及其限制措施。
关键词：操作过电压；影响因素；限制措施；管理防范我国正处在经济高速发展的时期，对电量的需求量特别大，电力建设是现阶段非常重要的一个任务，电力建设的好坏直接影响着我国经济的发展速度，可以这样说，电力建设就是我国各行业经济发展的命脉，为经济持续高速增长提供可靠保证，掌控着国家的一切活动顺利开展。
“十二五”期间，我国的电力需求量增速变化了，预计应该在10%上下，这些年大规模扩展电网，全国电力建设联网运行以及智能电网的出现，使得系统的结构和运行方式便得越来越复杂，增加了发生系统性事故和导致大面积停电的概率，在现代化要求的电力系统网络建设中，保证电力系统稳定性和可靠性已经成为电力系统正常运行的最重要的问题。
操作过电压高于正常运行电压，大于原先设备设计的电压等级的额定绝缘水平，会对电力系统设备的绝缘带来极大的危害，从而影响电力系统设备的正常运行，如果该设备是电网中的重要设备，会对整个电网运行的稳定行和可靠性有极大的影响，而且操作过电压由于系统改变的需求，所以操作过电压时常发生。
为了保证电力系统运行的稳定性和可靠性必须在各方面考虑操作过电压，分析其产生原因，并找到相应的解决方法来限制操作过电压，从而将危害抑制到最小，使电力系统能够更稳定的运行，为国民经济的发展提供可靠保证。
1 操作过电压产生的原因电力系统由电源、电感、电阻、电容等元件组成的复杂系统网络。
当这个网络系统内部有开关或是系统出现突发性的事故时，电力系统拓扑网络结构将会发生很大的改变，将从一种稳定的状态变化到另一种稳定的状态，在变化过程中，各个储能元件的能量重新分配，系统将发生L、C振荡，从而可能在某些重要的设备上，甚至可能在全部系统中出现很高数量级的过电压，进而危及电网安全运行，使系统中绝缘薄弱部位被击穿。
过电压类别和防止过电压的措施电工基础
过电压类别和防止过电压的措施 - 电工基础过电压定义：用数字表示的瞬态过电压条件。
此概念仅适用于直接由低压电网供电的设备。
用I、II、III和IV表示过电压类别。
——过电压类别I：连接至具有限制瞬态过电压至相当低水平措施的电路的设备（例如：具有过电压爱护的电子电路）上所承受的过电压。
——过电压类别II：由配电装置供电的耗能设备（此类设备包含如器具，可移动式工具及其他家用和类似用途负荷）上所承受的过电压。
假如此类设备的平安（牢靠）性和适用性具有特强要求时，则接受过电压类别III；——过电压类III：安装在配电装置中的设备，以及设备的使用平安（工作牢靠）性和适用性必需符合特殊要求者（此类设备包含如安装在配电装置中的开关电器和永久连续至配电装置的工业用设备）上所承受的过电压；——过电压类别IV：使用在配电装置电源端的设备（此类设备包含如电表和前级过电流爱护设备）上所承受的过电压；怎样防止过电压的产生电气系统的内部过电压触发的缘由很多，既有线路参数匹配引起的工频过电压，也有开关操作时电弧复燃引起的操作过电压；此外还有电感负载负荷截流引起的过电压和电感电容串联引起的谐振过电压。
内部过电压，特殊是操作过电压引起的事故时有发生；据统计资料，一般工频过电压不会超过2倍相电压，切除空载线路引起的操作过电压和间歇性电弧引起的过电压不会超过3． 5倍相电压，铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压。
但是，实际运行阅历证明，事故的发生往往是几种过电压叠加在一起，过电压倍数有时高达额定相电压的7～8倍。
1．操作过电压在6～35 kV的中性点非直接接地系统中，当进行负载的起动或停止操作或发生事故时，由于开关触头间电弧重燃，运行状态发生突变，引起电容和电感元件之间电磁能量相互转换，消灭一种振荡性过电压，即产生操作过电压。
(1)电动机起动合闸过电压理论上认为，电动机合闸起动时，电动机机端产生的过电压为式中，；为合闸电压瞬时值；z；为电动机冲击波阻抗；Z 为电缆冲击波阻抗。
电网谐振过电压的限制方法(三篇)
电网谐振过电压的限制方法电力供电系统或者说在电力供电电网上，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。
引起电网过电压的原因很多。
主要可分为谐振过电压、操作过电压和雷电过电压；其中谐振过电压在正常运行操作中出现频繁，其危害性较大；过电压一旦发生，往往造成电气设备的损坏和大面积的停电事故。
多年电力生产运行的记载和事故分析表明，中低压电网中过电压事故大多数都是由谐振现象所引起的。
由于谐振过电压作用时间较长，所引起谐振现象的原因又很多，因此在选择保护措施方面造成很大的困难。
为了尽可能地防止谐振过电压的发生，在设计和操作电网设备时，应进行必要的估算和安排，以避免形成严重的串联谐振回路；或采取适当的防止谐振的措施。
在电力生产和电力运行的中低压电网中，故障的形式和操作方式是多种多样的，谐振性质也各不相同。
因此，应该了解各种不同类型谐振的性质与特点，掌握其振荡的性质和特点，制订防振和消振的对策与措施。
目前，我国35kV及以下配电网，仍大部分采用中性点不接地方式运行,一部分采用老式的消弧（消谐）线圈接地。
从电网的运行实践证明，中性点不接地系统中一方面由于电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压比较多，尽管采取了不少限制谐振过电压的措施，如：消谐灯、消谐器、TV高压中性点增设电阻或单只TV等，但始终没有从根本上得到解决，TV烧毁、熔丝熔断仍不断发生；另一方面由于中性点不接地运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定的时间，一般为2h不致于引起用户断电，但随着中低压电网的扩大，出线回路数增多、线路增长，中低压电网对地电容电流亦大幅度增加，单相接地时接地电弧不能自动熄灭必然产生电弧过电压，一般为3—5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，并会发展为相间短路造成设备损坏和停电事故。
而采用老式消弧线圈接地方式的系统由于结构的限制，只能运行在过补偿状态，不能处在全补偿状态，所以脱谐度整定的比较大，约在20%～30%，对弧光过电压无抑制效果。
电力系统内部过电压的防护措施
电力系统内部过电压的防护措施1单相接地形成过电压通常应加强电网及设备运行管理，减少接地故障的发生。
对变压器应经常开展检查维护，使之处于安康状态下运行，还应定期开展预防性试验，防止因绝缘击穿而发生单相接地故障。
对供电线路应注重提高架设质量，合理选择导线截面及档距，线路走廊下的树木要定期砍伐，使线路通道符合技术规范。
严禁在电力线路下建房、植树，及在线路附近采石，以防炸断线路而发生接地故障。
2.负荷突变形成过电压通常可采用并联电抗器，以及按一定程序投、切空载线路，以限制长线路电容效应产生的过电压。
在电机侧采用快速减磁系统以限制发电机转子加速和电枢反应。
3.谐振形成过电压谐振过电压持续时间与回路本身特性有关，因此，对特定电网应尽量防止可能引起的谐振操作，或采取措施破坏谐振条件，如使用消谐器等。
对电磁式电压互感器引起的谐振，可在其二次开口三角处接入一个小电阻以破坏谐振；或在电压互感器高压中性点串入一个15kV、50w左右电阻接地，限制流过中性点的电流，防止电压互感器因磁饱和而发生铁磁谐振。
4.间歇性电弧形成过电压通常在电网中性点接入消弧线圈接地。
利用消弧线圈的电感补偿流过接地点的电容电流，使电弧的存在时间缩短,重燃次数减少，从而抑制了高幅值的过电压。
5.投切小电感性负荷产生的过电压此类过电压产生的根据是断路器的截流，由于其能量较小，通常采用避雷器来抑制。
6.开断电容性负荷产生的过电压此类过电压产生的根据是断路器的重燃，其方法是限制断口恢复电压的上升，以减少重燃的途径，从而到达抑制此类过电压的产生。
其措施是：在断路器断口装置并联电阻,能起到阻尼作用，或采用不会产生电弧重燃的真空断路器。
此外，在电容器运行中应尽量减少频繁的投切操作。
7.对投运空载长线路产生的过电压通常采用带合闸电阻断路器，或采用专门装置来判断当断路器两端电压最低时合闸，或设法消除、削弱线路的残余电压。
此外，电网中运行的变压器或线路装设金属氧化物避雷器开展保护（即使在非雷雨季节也不要退出运行），既可限制线路过电压，又可消除变压器、线路空载投切引起的过电压；控制支路的跌落式熔断器，应改为三相联动的柱上少油断路器，以防止非全相操作。
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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青海华电大通发电有限公司限制操作过电压的措施
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审核：
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发电部
二0一二年三月一日
限制操作过电压的措施
操作过电压指因操作失误，故障、运行方式改变等引起系统过电压，表现形式为截流过电压和电弧重燃过电压，对电力系统的生产运行带来极大的危害。
操作过电压的限制措施：
为了将操作过电压防止、抑制其数值在允许的范围，以减小过电压对电气设备的危害和提高供电系统的可靠性。
特制定以下措施：
1.在系统震荡的情况下禁止进行厂用系统并联切换工作。
2.切除空载线路和变压器时，要注意线路避雷器及变压器中性点的接地方
式。
对真空开关要求做到：
1.降低截流值，从根本上降低截流过电压。
适当加大触头开距，以抑制电
弧重燃过电压。
2.装设R—C吸收器。
若电阻及电容参数选择合适，既可降低过电压幅值，
又可减缓过电压的上升陡度。
3.设置R—L保护器。
将电阻R与铁心电感L并联后串接于开关与电缆之
间。
正常时铁心饱和电感值较小，压降及损耗都很低，不影响负载的工作。
当发生电弧重燃振荡时，高频电流使铁心电抗增大，抑制过电压，电阻则起阻尼及限流作用。
4.采用氧化锌避雷器MOA。
MOA实际上是一个非线性压敏电阻，在工作
电压下呈极大电阻，漏电流为微安(μA)级，不影响电网运行。
过电压
时，其阻值剧降并呈稳压特性，一般可将过电压限制在2倍相电压以下，且阀片间有一定电容量，对残压的突变有抑制作用。
5.对上述已加设的的装置，不得无故退出运行。