《电力系统过电压复习重点内容》
电力系统过电压知识点复习
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内部过电压:由于断路器操作、故障过着其他原因,使系统参数发生变化,引起系统内部电磁能量的转化或传递引起的电压升高。
空载线路的分闸过电压空载线路的合闸过电压切除空载变压器过电压电弧接地过电压工频电压升高谐振过电压暂时过电压(工频电压升高(空载长线的电容效应、不对称短路引起的工频电压升高、甩负荷引起的工频电压升高)、谐振过电压(线性谐振、铁磁谐振、参数谐振))操作过电压(操作过电压(切断空载线路、空载线路合闸、切断空载变压器、电弧接地过电压))内部过电压倍数K空载线路分闸过电压:分闸初期,断路器端口处电弧重燃,引起电磁振荡,出现过电压措施:提高断路器的灭弧能力;带并联电阻空载线路的合闸过电压:(正常运行的计划性合闸、线路故障切除后的自动重合闸)合闸过电压中,以三相重合闸的情况最严重,其过电压幅值可达3Em影响因素:合闸时电源相位;线路损耗(电阻及电导中的损耗,电晕损耗);线路残余电压的极性及大小;母线上接有其他线路;线路长度和电源容量措施:采用带有并联合闸电阻的断路器;单相自动重合闸的采用;同相位合闸;利用避雷器保护(线路首段和末端安装)切除空载变压器过电压:(消弧线圈、并联电抗器、轻载变压器电动机)原因:流过电感的电流在到达自然零值之前被断路器强制切断,从而迫使储存在电感中的电磁能量转化为电场能量导致电压升高。
(截留现象)影响因素:与截断电流I0有关;变压器参数对过电压倍数的影响;变压器的中性点接地方式;限制措施:安装避雷器电弧接地过电压(通常发生在中性点对地绝缘系统)影响因素:电弧过程的随机过程;导线相间电容的影响;电网损耗电阻;对地绝缘的泄漏电导;限制措施:采用中性点直接接地方式;采用中性点经消弧线圈接地方式工频电压升高:空载长线电容效应引起的工频电压升高;不对称短路引起的工频电压升高;发电机突然短路引起的工频电压升高中性点不接地系统:单相接地故障时,工频电压升高可达1.1倍额定电压,避雷器的灭弧电压规定为系统最高电压的1.1倍,称为110%避雷器;中性点经消弧线圈接地系统:单相接地故障时,健全相电压接近额定电压,避雷器的灭弧电压规定为系统最高电压的1.0倍,称为100%避雷器;中性点直接接地系统:单相接地故障时,健全相电压不大于0.8倍额定电压,避雷器的灭弧电压规定为系统最高电压的0.8倍,称为80%避雷器;对330kV及以上系统,线路距离长,计及长线路的电容效应时,吸纳路末端工频电压升高可能超过系统最高电压的80%,根据位置的不同,分为电站型避雷器(80%避雷器)和线路型避雷器(90%避雷器)两种。
1绪论-电力系统过电压
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教材及参考书
电网过电压教程 陈维贤 武汉水利电力大学
过电压防护及绝缘配合 张纬钹等 清华大学出版社
电力系统过电压 解广润 武汉水利电力学院
理论基础
线性集中参数回路的过渡过程 分布参数回路的过渡过程 绕组内的波过程
⊙
内部过电压
工频电压升高 谐振过电压 操作过电压
⊙
内部过电压
工频电压升高 空载长线的电容效应;不对称短路引起 的工频电压升高;甩负荷引起的工频电 压升高;工频电压升高的限制措施;并 联电抗器的中性点接小电抗与潜供电流 抑制
⊙
过电压防护装置
避雷针、避雷线、线路型避雷器 防护雷电过电压
避雷器、断路器带并联电阻、消弧线圈 防护操作过电压
并联电抗器、设计阶段解决 工频电压升高 谐振过电压
⊙
电力系统绝缘配合
绝缘配合的概念和原则 绝缘配合的方法 架空输电线路绝缘水平的确定 电气设备绝缘水平的确定
⊙
⊙
内部过电压
谐振过电压
线性谐振过电压;铁磁元件的非线性特 性;基波铁磁谐振;断线引起的铁磁谐 振过电压传递过电压;电力系统中高频 和分频铁磁谐振;超高压系统中的谐振 过电压;电磁式电压互感器引起的铁磁 谐振过电压;参数谐振同步电机的自激 过电压
⊙
内部过电压
操作过电压 合闸空载线路过电压;切除空载线路过 电压;切除空载变压器过电压;解列过 电压;利用断路器的并联电阻限制分、 合闸过电压;利用避雷器限制操作过电 压;中性点不接地系统的弧光接地过电 压;消弧线圈的应用
电力系统过电压
32 学时
课程基本内容
理论基础 电力系统过电压
雷电过电压 内部过电压 过电压防护装置 电力系统绝缘配合
教学学时分配
第六章 电力系统过电压与绝缘资料
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Z与R不同
❖Z与长度无关,R与长度有关 ❖Z不消耗能量,R消耗能量
三、均匀无损单导线波过程的基本概念
△C充电,建立电场 △L充电,建立磁场
第二节 行波的折射和反射 无限长直角波
(1)有限长直角波 (2)平顶斜角波
一、折射系数和反射系数
❖u’1、 i’1—入射波 ❖u’2、 i’2—折射波 ❖u’’1、i’’1—反射波
dt max dl max dt 3
C 2u1 2100 0.33F Z1max 50 12
第三节 行波的多次折、反射
节点B电压:uB 12 1 12 12 2 12 n1 U0
U
01
2
1 12 n
1 12
t→∞时,B的电压最终幅值: UB
U012
1
1
1 2
2Z2 Z1 Z2
解: u1 u2 , Z22 Z12 , Z11 Z12
u1 Z11i1 Z12i2 u2 Z21i1 Z22i2
Z11i1 Z21i1
i1 0
第五节 波在有损耗线路上的传播
能量损耗的因素
(1)导线电阻 (2)大地电阻 (3)绝缘的泄漏电导与介质损耗 (4)极高频或陡坡下的辐射损耗 (5)冲击电晕
u3 Z31i1 Z32i2
u4 Z41i1 Z42i2
u5 Z51i1 Z52i2
Z13 Z23
k1,23
u3 u1
Z13 Z23 Z11 Z12
Z11 Z11 1 Z12
k13 k23 1 k12
Z11
k1,24
u4 u1
k14 k24 1 k12
2k14 1 k12
【例6-5】试分析电缆芯与电缆皮之间的耦合 关系
第六章-电力系统过电压
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二、过电压分类
过电压
雷电过电 压(外部、 大气)
直接雷击过电压 雷电反击过电压 感电压的形成及类型
1、雷云形成 雷电是带电荷的云所引起的放电现象。 一般情况下,带负电荷的雷云较多。 2、雷电放电 (1) 先导放电:分级发展的 (2) 主放电:电流最大,时间很短 (3) 余辉放电:发光微弱,电流很小,时间较长 冲击电压大小与雷电流大小和被击物体冲击电阻大小
2、避雷线(架空地线) 3、避雷带和避雷网 避雷带:是沿建筑物易受雷击的部位(如屋脊、屋檐、屋角
等处)装设的带形导体。 避雷网:是屋面上纵横敷设的避雷带组成的网络。 4、接闪器引下线 ①引下线应镀锌,焊接处应涂防腐漆(利用混凝土中钢筋作
引下线除外),在腐蚀性较强的场所,还应适当加大截 面或采用其他防腐措施。 ②引下线是防雷装置极重要的组成部分,必须极其可靠地按 规定装好,以保证防雷效果。 5、接闪器接地要求(P220-221)
( B)米;在12米的高度的保护半径为( )米
A、5 B、5.5 C、8 D、8.5 解: hx=30≥h/2=18 , rx =(h-hx)p=(36-30)×5.5/6=5.5
hx=12≤h/2=18, rx=(1.5h-2hx)p=(1.5×36-2 ×12) ×5.5/6=27.5
一、接闪器
二、避雷器
常用避雷器包括:阀型避雷器、管型避雷器、金属氧化物 避雷器(氧化锌避雷器)。
1、阀型避雷器 (1) 结构:主要由若干火花间隙和阀电阻片串联组成。 (2) 阀电阻片具有非线性特性:
①正常电压时阀片电阻很大; ②过电压时阀片的电阻变得很小,电压越高电阻越小。
电力系统过电压考试复习汇编
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当电力系统进行操作或发生接地故障时,就会在由电气设备构成的集中参数电路中产生电磁暂态过程,引起系统电压的升高或产生过电流。
当电力系统中某一点突然发生雷电过电压或操作过电压时,这一变化并不能立即在系统其它各点出现,而要以电磁波的形式按一定的速度从电压或电流突变点向系统其它部位传播。
电磁波在分布参数电路中传播产生的暂态过程,简称波过程。
一般架空单导线线路的波阻抗Z〜500 Q,分裂导线波阻抗Z〜300 Q冲击电晕对导线耦合系数的影响发生冲击电晕后,在导线周围形成导电性能较好的电晕套,在这个电晕区内充满电荷,相当于扩大了导线的有效半径,因而与其它导线间的耦合系数也增大。
冲击电晕对波阻抗和波速的影响冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小冲击电晕对波形的影响冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性,有利于变电所的防雷保护。
最大电位梯度出现在绕组的首端。
冲击电压波作用于变压器绕组初瞬,绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的a I倍。
a l越大,电位分布越不均匀,相应绕组的抗冲击能力越差。
(危及变压器绕组的首端匝间绝缘)最大电位梯度均出现在绕组首端,其值等于 a U0,对变压器绕组的纵绝缘(匝间绝缘)有危害。
绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外,还与作用在绕组上的冲击电压波形有关。
过电压波的波头时间越长(陡度越小),由于电感分流的影响,振荡过程的发展比较和缓,绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降;反之则振荡越激烈。
波尾也有影响,在短波作用下,振荡过程尚未充分激发起来时,外加电压已经大为减小,导致绕组各点的对地电压和电位梯度也比较低。
变压器绕组内部保护的关键措施是:改善绕组的初始电位分布,使初始电位分布尽可能地接近稳态电位分布。
这可有效地降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度,并削弱振荡,减小振荡过电压的幅值。
(1)补偿对地电容C0dx 的影响;(静电环)(2)增大纵向电容K0/dx (纠结式绕组)绕组匝间绝缘所承受的冲击电压为Uab= alab/v侵入波的陡度愈大,每匝线圈的长度愈长,或波速愈小,则作用在匝间的电压也愈大。
电力系统过电压知识点总结
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第四章1.地面落雷密度:一个雷电日每 km2 的地面上落雷的次数(次/雷电日·km 2 )。
落雷密度为单位时间单位面积的地面平均落雷次数2.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合?为什么?答案:保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。
这样,当有一过电压作用于两设备时,总是保护设备先击穿,进而限制了过电压幅值,保护了被保护设备。
3. ZnO 避雷器的主要优点有哪些?答案:ZnO 避雷器的主要优点有无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大、ZnO 避雷器特别适用干直流保护和 SF6 电器保护等优点。
适于大批量生产,造价低,经济性能好。
4.跨步电压:人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压。
(取跨距为 0.8m)工作接地中,对人身安全造成威胁的电位差包括接触电位差和跨步电位差人所站的地点与接地设备之间的电位差称为接触电势5.内部过电压倍数:内部过电压倍数:内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比。
6.【简答题】什么叫做操作过电压?答案:电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统,当开关操作,或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时,各储能元件的能量重新分配并发生振荡,在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压,称为操作过电压。
电力系统由于操作从一种稳定工作状态通过震荡转变到另一种工作状态的过渡过程所产生的过电压称为操作过电压。
7.简述电力系统中操作过电压的种类。
答案:①间歇电弧接地过电压②空载变压器分闸过电压③空载线路分闸过电压④空载线路合闸过电压一种是计划性的合闸操作,另一种是自动重合闸操作⑤电力系统解列过电压8.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型?答案:(一)6~10kV,35~60kV:电弧接地过电压;(二)110~220kV:切空载变压器,切除空载线路过电压;(三)330~500kV:合空载线路过电压。
9.电弧接地过电压:在中性点绝缘的电网中发生单相接地时,将会引起健全相得电压升高到线电压。
《电力系统过电压》课件
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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
电力系统过电压复习重点
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.电磁暂态分析的理论基础1、电源合闸至单频振荡电路,在电容元件上产生的最大过电压幅值为,Ucm=稳态值+振荡幅值=稳态值+(稳态值—初始值)=2*稳态值—初始值2、导致波在传播过程产生损耗的因素主要有以下四种:1)导线电阻引起损耗;2)导线对地电导引起的损耗;3)大地电阻的损耗;4)导线发生电晕引起的损耗。
3、冲击电晕对波过程的影响对导线耦合系数的影响:发生冲击电晕后,在导线周围形成导电性能较好的电晕套,在这个电晕区内充满电荷,相当于扩大了导线的有效半径,因而与其它导线间的耦合系数也增大。
对波阻抗和波速的影响:冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小对波形的影响:冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性,有利于变电所的防雷保护。
4.一般连续式变压器绕组的αl值为5~10。
变压器绕组的末端不论接地与否,其初始电压分布均相同,按指数规律分布。
最大电位梯度出现在绕组的首端。
冲击电压波作用于变压器绕组初瞬,绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的αl倍。
αl越大,电位分布越不均匀,相应绕组的抗冲击能力越差。
(危及变压器绕组的首端匝间绝缘)5.变压器绕组中的电磁振荡过程在10μs以内尚未发展起来,在这段时间内变压器绕组的特性主要由其纵向电容和对地电容组成的电容链决定,对首端来说相当于一个等效集中电容Cr,称为变压器的入口电容。
6.最大电位梯度均出现在绕组首端,其值等于αU0,对变压器绕组的纵绝缘(匝间绝缘)有危害。
绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外,还与作用在绕组上的冲击电压波形有关。
过电压波的波头时间越长(陡度越小),由于电感分流的影响,振荡过程的发展比较和缓,绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降;反之则振荡越激烈。
波尾也有影响,在短波作用下,振荡过程尚未充分激发起来时,外加电压已经大为减小,导致绕组各点的对地电压和电位梯度也比较低。
截波作用下绕组内的最大电位梯度将比全波作用时大,会在变压器绕组中产生很大的电位梯度,从而危及变压器绕组的纵绝缘,电力变压器不仅需要进行全波冲击耐压试验,还要通过截波耐压试验。
第三章 电力系统过电压及绝缘

3.4.2.2 阀型避雷器
结构:火花间隙、阀片 原理:过电压作用且幅值超过间隙放电电压时,间隙击穿。
限制了作用在设备上的过电压值,过电压作用后,阀 片电阻变大,限制了工频续流,使工频续流在第一次 过零时熄灭。 1、火花间隙;单个火花间隙,由两个黄铜电极、云母 垫片组成。
1
2 Φ56 图3-23 单个平板型火花间隙 1-黄铜电板; 2-云母片
0.5 12.5
火花间隙,由若干个单火花间 隙串联而成,其特点是电场分 布均匀,伏秒特性平坦。
2、并联电阻的作用:多个单火 花间隙串联,使间隙电压分布 不均匀和不稳定,解决方法是 在每个间隙上3-24分路电阻原理接线图 1-间隙;2-分路电阻
第三章 电力系统过电压及绝缘
本章要求:
1、熟悉电力系统的过电压及类型。 2、了解高压设备的绝缘结构和绝缘材料,以及各
类绝 缘子的结构 3、了解间隙、管型避雷器的结构、原理、特点重
点掌 握阀型避雷器和氧化锌避雷器的工作原理、特
点及 用途。
3.1 电力系统的过电压
3.1 电力系统的过电压 电流系统的过电压:超过正常运行电压并可使电 力系统的绝缘或保护设备损坏的危险电压升高 分为:外部过电压和内部过电压 3.1.1 外部过电压
油浸纸绝缘、塑料绝缘、橡皮绝缘 110KV及以上:
充油电缆、钢管油压电缆、充气电缆
3.3 高压线路的绝缘
电瓷产品分:绝缘子、瓷套、套管 绝缘子的特点: (1)对绝缘子的电气和机械性能的要求高 (2)大多在大气中工作 (3)在电力系统中数量极大 (4)材料主要以电瓷为主 (5)在工厂直接制成最后产品 3.3.1 绝缘子 1、支持绝缘子:户内、户外 2、线路绝缘子:针式、悬式、瓷横担 3、新技术、新产品简介:(1)有机复合绝缘子(2)玻璃 绝缘子
电力系统过电压知识点总结
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第四章1 .地面落雷密度:一个雷电口每km2的地面上落雷的次数(次/雷电日∙km2),落雷密度为单位时间单位面积的地面平均落雷次数2 .保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合?为什么?答案:保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。
这样,当有一过电压作用于两设备时,总是保护设备先击穿,进而限制了过电压幅值,保护了被保护设备。
3 .ZnO避雷器的主要优点有哪些?答案:ZnO避雷器的主要优点有无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大、ZnO避雷器特别适用干直流保护和SF6电器保护等优点。
适于大批量生产,造价低,经济性能好。
4 .跨步电压:人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压。
(取跨距为0.8I n)工作接地中,对人身安全造成威胁的电位差包括接触电位差和跨步电位差人所站的地点与接地设备之间的电位差称为接触电势5 .内部过电压倍数:内部过电压倍数:内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比。
6 .【简答题】什么叫做操作过电压?答案:电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统,当开关操作,或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时,各储能元件的能量重新分配并发生振荡,在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压,称为操作过电压。
电力系统由于操作从一种稳定工作状态通过震荡转变到另一种工作状态的过渡过程所产生的过电压称为操作过电压。
7 .简述电力系统中操作过电压的种类。
答案:①间歇电弧接地过电压②空载变压器分闸过电压③空载线路分闸过电压④空载线路合闸过电压一种是计划性的合闸操作,另一种是自动重合闸操作⑤电力系统解列过电压8 .在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型?答案:(一)6〜IOkV,35-60kV:电弧接地过电压;(二)110-220kV:切空载变压器,切除空载线路过电压;(三)330〜500kV:合空载线路过电压。
9 .电弧接地过电压:在中性点绝缘的电网中发生单相接地时,将会引起健全相得电压升高到线电压。
电力系统过电压-第一章
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§1. 波在单根均匀无损导线上的传播
电力系统中的分布参数元件
还有其它分布 参数元件么?
空心电抗器
-13-
§1. 波在单根均匀无损导线上的传播
电力系统中的分布参数元件
母线
-14-
§1. 波在单根均匀无损导线上的传播
电力系统中的分布参数元件
什么条件下?
GIS
-15-
§1. 波在单根均匀无损导线上的传播
【例】气体绝缘输电管道(GIL)的波阻抗和波速
【解】 电容
C
2 0 r r3 ln( ) r2
电感
L Lc Ls Le
-33-
§1. 波在单根均匀无损导线上的传播
r 2 r12 2 r14 r2 r22 3r12 Lc ( 2 2 ) dr [ 2 2 2 ln( ) ] 2 2 2r r2 r1 2 (r2 r1 ) r1 4(r2 r1 ) r
过电压的研究方法
理论解析法 暂态网络分析仪(TNA) 数值仿真
EMTP PSCAD/EMTDC ATP
-5-
《电力系统过电压》
Chapter 1 线路和绕组中的波过程
西安交通大学电气学院 李江涛
Ch.1 线路和绕组中的波过程
§1. 波在单根均匀无损导线上的传播 §2. 行波的折射和反射 §3. 行波通过串联电感与旁过电容 §4. 行波的多次折、反射 §5. 行波在无损平行多导线系统中的传播 §6. 冲击电晕对线路上波过程的影响 §7. 变压器绕组中的波过程 §8. 旋转电机绕组中的波过程
《电力系统过电压》
Chapter 0 概述
西安交通大学电气学院
电力系统过电压及保护基础知识讲解
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示,连接点为A。现将线路z1合闸于直流电源U 0 ,合闸后沿
线路 z1有一与电源电压相同的前行波电压 u1q自电源向结点A
传播,到达结点A遇到波阻抗z 2的线路,根据前节所述,在
结点A前后都必须保持单位长度导线的电场能与磁场能相等
的规律,由于线路z1与z 2的单位长度电感与对地电容都不相
同,因此当u1q 到达A点时要发生电压、电流的变化。也就是
z2 z1 ) z1 z2
。
在线路z2 中的折射电压 u2q 随时间按指数规律增长如图7
-3-19(b)所示,当时,t=0;u2q 0 当t→∞时 u2q au1q
,这说明无限长直角波通过电感后改变为一指数波头的行波
,串联电感起了降低来波上升速率的作用。 从式(7-3-2)中可得出折射波u2q 的陡度为
z1
z2
u1q
(a)
(b)
图7 - 3 -1 行波通过串联电感
(a)线路示意及等值电路;(b)折射波与反射波
图7-3-1为一无限长直角波 u1q 投射到具有串联电感L的线 路上的情况,L前后两线路的波阻抗分别为z1 及z2 ,当z 2中的
反行波尚未到达两线连接点时,其等值电路如图7-3-1(a)
所示,由此可得
z1 z2 z1 z2
i1q
2 z1 z1 z2
ai
称为电流折射系数;
z2 z1 z1 z2
u
z1 z2 z1 z2
i
称为电压反射系数, 称为电流反射系数。
折射系数的值永远是正的,这说明折射电压波总是和入射 电压波同极性的。
二、 几种特殊情况下的波过程
(一)线路末端开路: 线路末端开路相当于Z2=∞的情况。 此时α=2, β=1;
电力系统过电压资料PPT课件
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过电压:由于雷击或电力系统中的操作、事故 等原因,会使某些电气设备和线路承受的电压大大 超过正常运行电压,危机设备和线路安全的绝缘, 危机绝缘升高的电压。。
第一节 电力系统过电压概述
一、过电压及其危害 过电压对电气设备和电力系统安全运行危害极大。 可能破坏绝缘、损坏设备、造成人员伤亡、造成重大 事故,影响电力系统安全发、供、用电。 二、过电压的分类 外部过电压:外部原因造成的过电压,成称大气过 电压。 内部过电压:在电力系统内部结构、各项参数、运 行状态、传递或转化过程中引起的。 三、雷电过电压的类型 直击雷、感应雷、
第二节 常用防雷设备
一、接闪器 在防雷装置中用以接收雷云放电的金属导体称为接闪器。
有避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等。所有接闪器都要经过 接地引下线与接地体相连,可靠接地。防雷装置工频接地电阻. 要求不超过10 1、避雷针 采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。
针长1m以下:圆钢为12mm;钢管为16mm。 针长1~2m:圆钢为16mm;钢管为25mm。 烟囱顶上的针:圆钢为 20mm。
一、架空电力线路防雷措施
1、架设避雷线 第三节 防雷保护
110kV线路及220kV线路及以上电力线路上才沿线路全 线装设避雷器。
35kV及以下电力线路装设避雷器。
2、加强线路绝缘
在铁横担线路上改用瓷横担或更高一级的绝 缘子加强线路绝缘。
3、利用导线三角形排列的顶线兼作防雷保护线
在顶线绝缘子上装设保护间隙。
作用:它能对雷电场产生一个附加电场,使 雷电场发生畸变,将雷云放电的通路,由 原来可能从被保护物通过的方向吸引到避 雷针本身,使雷云向避雷针放电,然后由 避雷针经引下线和接地体把雷电流泄放到 大地中去。
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电力系统过电压复习重点内容
1. 过电压:由于雷电、电磁能量的转换会使系统电压产生瞬间升高,其值可能大大超过电
气设备的最高工频运行电压 2. 按其不同能量来源分类:
3.行波的折射与反射
212211221Z Z Z Z Z Z Z αβαβ⎫=
⎪
+⎪-⎪=⎬+⎪⎪
=+⎪⎭
4.串联电感
折射电压波 u2f 的陡度:
/2f 1f
2d 2e d t T u u Z t L
-= t = 0 时陡度有最大值:
21f 2
max
d 2d t f u u Z t
L
==
并联电容:在Z2线路中折射电压的最大陡度:
2f1f
max1 d2 d
t
u u t Z C
=
=
5.
入口电容:
T0000
000
1d1
()
d
x
x
Q u
C K K U
U U x U
K
α
α
=
=
====
===
6.绕组初始电压分布不均匀的主要原因是电容链中对地电容的分流作用。
改善绕组初始电位分布,使之接近稳态电位分布的方法主要有两种:一是补偿对地电容的影响,并联补偿;二是增大纵向电容,采用纠结式绕组或内屏蔽式绕组。
7.冲击电压在变压器绕组间的传播包括静电感应,电磁感应
8.雷电放电过程:先导放电阶段,主放电阶段,余辉放电阶段
雷暴日Td 是指该地区平均一年内有雷电放电的平均天数,单位d/a 。
雷暴小时Th 雷暴小时是指平均一年内的有雷电的小时数,单位h/a。
雷电流陡度是指雷电流随时间上升的速度。
雷电流陡度
2.6
a I
=
衡量输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。
(1)雷击输电线路时,线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流幅值称为输电线路的“耐雷水平”,以kA为单位。
(2)输电线路的雷击跳闸率是指标准雷暴日数为40时,每年每100km长的线路因雷击引起的跳闸次数,单位为次/100km·年。
输电线路的直击雷过电压:
(1)雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压(2)雷绕击导线时的过电压(3)雷击档距中央避雷线时的过电压
雷击杆塔时的耐雷水平I1为
50%
1
(1)()(1)
2.6 2.6
g
a t c
i
t c
U
I
h
h L h
k R k k
h h
ββ
=
-+-+-
当忽略避雷线与横担高度的差别,即ht≈ha、且hg≈hc时,
50%
1
(1)()
2.6 2.6
t c
i
U
I
L h
k R
β
=
⎡⎤-++
⎢⎥
⎣⎦
9.为了防止避雷针与被保护的配电构架或设备之间的空气间隙Sa被击穿而造成反击事故,必须要求Sa大于一定距离,取空气的平均耐压强度为500kV/m;为了防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间在土壤中的间隙Se被击穿,必须要求Se大于一定距离,取土壤的平均耐电强度为300kV/m,Sa和Se应满足下式要求: Sa≥0.2Ri+0.1h
Se≥0.3Ri
在一般情况下,间隙距离Sa不得小于5m;Se不得小于3m。
10. 构架避雷针注意事项:
(1)严禁将照明线、电话线、广播线及天线等装在避雷针或其构架上;
(2)如在避雷针的构架上设置照明灯,灯的电源线必需用铅护套电缆或将导线装在金属管内,并将引下的电缆或金属管直接埋入地中,其长度在10m以上,这样才允许与屋内低压配电装置相连,以免雷击构架上的避雷针时,威胁人身和设备的安全;
(3)发电厂厂房一般不装设避雷针,以免发生感应或反击,使继电保护误动作或造成绝缘损坏;
(4)110kV 及以上的配电装置,可以将输电线路的避雷线引到出线门型构架上,但土壤电阻率大于1000Ω·m 的地区,应装设集中接地装置。
35~60kV 配电装置的绝缘水平较低,为防止反击事故,在土壤电阻率不大于500Ω·m 的地区,才允许将避雷线引到出线门型构架上,但应装设集中接地装置;,如土壤电阻率大于500Ω·m 时,避雷线则应在终端杆上终止,最后一档线路的保护可采用独立避雷针,也可在终端杆上加装避雷针。
11.线性谐振条件
1/L C ωω=
当ω与0ω比较接近时,在电容元件上会产生较高的过电压。
12.消弧线圈的补偿方式有全补偿,过补偿,欠补偿。
我国电力行业规程规定,中性点经消弧线圈接地系统应采用过补偿方式,其脱谐度不超过10%,同时还要求中性点位移电压一般不超过相电压的15%。