过电压及其防护
真空开关的操作过电压及其防护（二篇）
真空开关的操作过电压及其防护目前，真空开关和SF6开关是无油开关的两大主导产品，它们在性能上相去无几，但真空开关无SF6的温室效应问题，其工艺水平适合我国企业的制造现状，价格相对较低。
所以，真空开关的生产量与使用量远高于SF6开关，特别是10kV户内产品中，真空开关已占绝对优势。
据统计，xx年10kV级无油开关中，真空开关约占70%。
随着城网开关无油化改造和真空开关的大量应用，其操作过电压问题已日益突出，必须予以关注并采取相应的解决措施。
1真空开关的结构特点真空开关的触头是在密封的真空腔内分、合电路的，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可经受多次分、合闸而不降低开断能力。
其主要特点如下：(1)结构紧凑，体积小，重量轻，动作快，分、合闸所需功率小。
(2)电气、机械寿命长，触头寿命一般比少油开关长50倍，维修工作量少。
(3)开断容量大，允许开断次数多，适合于频繁操作的场合。
(4)不产生高压气体及有毒气体，无火灾及爆炸危险，不污染环境。
(5)开断小电感电流时容易发生截流过电压及电弧重燃过电压。
通常从加强运行管理和采取防护措施两方面来抑制操作过电压，以保证电网的安全运行。
2真空开关的操作过电压(1)截流过电压真空开关切除电感电路并在电流过零前使电弧熄灭而感生很高的电压——截流过电压。
现以切断空载变压器为例，分析发生过电压的机理及相关因素。
附图为空载变压器的暂态等值电路，其中Vs为电源电压，QF为真空开关，GT为变压器绕组对地电容，LT为变压器激磁电感。
设QF断开的电流为i，则断开前储存在变压器绕组中的电磁能量为WC=12LTi2，储存在GT中的电场能量为WL=12GTU2，其中U为对应于i的截流电压。
当QF切除电路并快速灭弧时，电源即与负载完全分离，电磁能WL与电场能WC便互相转换，形成振荡，电容电压达到最大值Um时的能量为12CTU2m=12CTU2+12LTi2即Um=U2+LTCTi2(2)电弧重燃过电压真空开关若在电流接近过零前切除电感电路(为附图中的空载变压器)，当电流过零时，CT与LT将发生能量振荡，CT中的电场能量全部转换成磁场能量使LT的电压UL 升高。
雷电过电压的防护措施
雷电过电压的防护措施
雷电过电压的防护措施
“雷电过电压”是一种由于雷电放电或其他被称为“雷电冲击”的大电压，而发生的电压异常情况。
它会对电气设备造成严重损坏，甚至可能引发火灾。
因此，对其进行有效的防护是非常必要的。
一般来说，雷电过电压的防护分为两个方面：一是采用低电压保护措施，二是采用高电压保护措施。
1、采用低电压保护措施：
(1) 采用隔离变压器：隔离变压器可以有效的降低供电系统的电压，从而减少雷电过电压对电气设备的影响；
(2) 采用恒压电源：恒压电源可以有效的将供电系统内的电压恒定在一个较低的水平，从而有效的防止雷电过电压危害；
(3) 采用抗雷电过电压器件：抗雷电过电压器件可以有效的保护电气设备免受雷电过电压的影响，如避雷针、避雷器等。
2、采用高电压保护措施：
(1) 采用高压低漏技术：这是一种特殊的低电压保护技术，通过把高压的电压降至低电压，从而减少电气设备的损坏；
(2) 采用隔离型抗雷电过电压器件：这种抗雷电过电压器件可以有效的保护电气设备免受雷电过电压的影响，如隔离式避雷器等；
(3) 采用绝缘技术：绝缘技术可以有效的阻断大电压的传播，从而有效的保护电气设备。
总之，雷电过电压的防护措施包括采用低电压保护措施、采用高电压保护措施、采用高压低漏技术、采用隔离型抗雷电过电压器件以及采用绝缘技术。
这些措施不仅可以有效的防止雷电过电压，而且还可以减少雷电过电压对电气设备的损坏，从而节省费用、提高安全性，具有重要的意义。
第九章 过电压及其防护措施自学指导书
第九章过电压及其防护措施一、本章学习方法指导通过本章学习，应了解电力系统过电压的基本概念和发电厂变电所典型防雷方案的配置，熟悉大气过电压种类和形成过程，掌握过电压防护器具的工作原理和避雷针保护范围的计算方法。
二、过电压的基本知识电力系统过电压的分类电力系统过电压可分大气过电压和内过电压两类。
大气过电压是由大气中雷云引起的过电压，有直接雷击过电压、感应雷击过电压和反击雷雷击过电压。
内过电压是电力系统内部能量的传递或转化而引起的过电压，过电压幅值与电网额定电压有直接关系。
常见的内过电压有操作过电压、谐振过电压和谐振过电压。
2.雷击的危害(1)雷击时产生很高电的电压，危害电气设备和电力系统安全；(2)雷击时产生很高大的雷电流，在放电通道上产生弧光与高温，损坏设备或造成火灾；(3)雷击时造成人员或牲畜伤亡。
3.电力系统过电压的基本概念(1)行波。
沿导线传播的电压波、电流波统称为行波，其实质是电磁能量沿导线传播。
(2)波速。
行波在架空线路与电缆线路中的传播速度不同。
架空线路的波速υ=3⨯108 m/s，即行波在架空线路中以光速传播。
(3)波阻抗。
在波动过程中，把单方向的电压波与电流波之比定义为波阻抗Z。
/ L0Z= / ──√C0波阻抗与线路长度无关，只与线路的特性有关。
对架空线路而言，220kV及其以下线路的波阻抗为400Ω;330kV线路的波阻抗为310Ω;500kV线路的波阻抗为280Ω。
(4)行波的折射与反射。
行波在波阻抗不同的线路的传播速度不同，在分析过电压时遇到波阻抗不同的元件连接，例如架空线路与电缆线路的连接、母线与变压器连接等情况。
将不同波阻抗元件的连接点称为结点。
两个不同波阻抗的线路连接点为结点。
线路1、2的波阻抗分别为Z1、Z2。
当行波沿线路波阻抗为Z1向线路波阻抗为Z2传播时，结点前后都必须保持单位长度导线的电场能量与磁场能量总合相等；由于Z1≠Z2，故行波到达A点时必然要发生电压、电流的变化，即结点A 处要发生行波的折射与反射。
内部过电压防护—电弧接地过电压(高电压技术课件)
二、电弧接地过电压发展过程
过电压发展过程图
1（3）t=t3 时刻
• 燃弧后过电压最大幅值=2稳态值-初始 值
uA(t3-)= 0
uB(t3-)= -3.5Uxg
u
C(
t
3
)
=
-3.5Uxg
二、电弧接地过电压发展过程
故障相
第一次熄弧
健全相
电弧重燃
• 在t3以后，每隔半个周期交替出 现电弧的熄灭与重燃；
仅存在于中性点不接地的系统。
一、影响因素
断续电弧接地过 电压的影响
实际电网中，断续电弧接地过电压倍数一般小于3.1，这种过电压 对正常绝缘的电气设备一般危害不大，但其遍及全电网，对系统内 绝缘较差的设备、线路上的绝缘薄弱点，以及在恶劣的环境下，可 能造成设备损坏和大面积停电。
中性点不接地电网中的单相接地电流(电容电流)较大，接地点电弧将不 能自熄，而以断续电弧（断续地熄灭和重燃）的形式存在，就会产生
另一种严重的操作过电压一断续电弧接地过电压
一、电弧接地过电压概述
产生电弧接地过电压的原因
电弧接地过电压的特点
危害
接地点产生接地电弧，并在其 中流过非故障相的电流，这种
电容电流在6～10kV系统 (>30A)、35～60kV系统 (>10A)中难以自行熄灭。由于 电弧不稳定(间歇性电弧)，引 起系统强烈的电磁振荡过程， 系统中性点发生偏移，产生电
二、电弧接地过电压发展过程
过电压发展过程图
1（3）t=t3 时刻
• A相电压再次达到最大值，可能再次燃 弧。
燃弧前 uA(t3-)= 2.0Uxg 燃弧后 uA(t3+)= 0
燃弧前 uB(t3-)= 0.5Uxg 燃弧后 uB(t3+)= -1.5Uxg
真空开关的操作过电压及其防护范文
真空开关的操作过电压及其防护范文真空开关是一种正常工作时内部为空气，在断开或闭合后容器内维持一定真空度的一种开关装置。
它由真空瓶、隔离开关、触头、弹簧、操作杆、塞头等构成。
真空开关具有高断路能力、长寿命、可靠性好等特点，广泛应用于电力系统中的输配电网以及工业生产中。
而真空开关的操作过电压及其防护是真空开关工作过程中的关键问题之一。
本文将从操作过电压的产生原因、操作过电压的分类及其对真空开关的危害、操作过电压的防护措施等方面进行详细介绍，以帮助读者更好地了解真空开关的操作过电压及其防护。
一、操作过电压的产生原因真空开关在运行过程中，常常会受到一些突变的电力信号，这些信号都会引起过电压的产生。
操作过电压的产生原因主要包括以下几个方面：1.突然断开负载：当真空开关突然断开一个大容量的负载电路时，由于负载电流突然减小，导致开关两触头之间的电弧突然熄灭，产生大的开断电压。
当某段电路突然失去负载时，还可能导致了释放电涌，即电源的能量回流，使得负零突的瞬时电流增大。
2.突然接入负载：当真空开关突然接入一个大容量的负载电路时，由于负载电流突然增大，导致开关两触头之间的电压瞬间升高，产生大的合上电压。
在低电压网中，由于电源的瞬时电压和电流增大，会导致汽轮机和发电机的运行异常，严重时还会造成设备的烧坏。
而在高电压网中，由于大电流流过合上开关，容易引起隐患，如电弧烧坏设备、局部过热等。
3.突然接入电源：当真空开关突然接入一个高压电源时，由于电源电压的突变，导致开关两触头之间的电压瞬间升高，产生大的合上电压。
这种情况下，会产生较大的电弧，从而可能引发设备的烧坏。
以上就是真空开关操作过电压的产生原因，下面将对操作过电压进行分类及其对真空开关的危害进行详细介绍。
二、操作过电压的分类及其对真空开关的危害根据产生操作过电压的原因，操作过电压可以分为电源电压突变过电压、并联电抗切除引起的过电压、串联超高频波过电压等。
这些过电压在真空开关中会产生一系列的危害，如：1.烧伤触头：当发生突然断开负载的情况时，电弧熄灭后，电流在主回路中会出现快速变化的负零突，它是指在开关的触头之间突变的电流，其瞬时电流峰值往往达到电流的10-20倍以上。
真空断路器的过电压及其防护范文
真空断路器的过电压及其防护范文真空断路器是电力系统中常见的一种保护设备，主要用于隔离和断开电路中的故障电流，以保护电气设备和系统的安全运行。
在正常运行情况下，电力系统的电压和电流都处于稳定状态，但在某些特殊情况下，如雷击、操作失误等原因造成系统中发生过电压，可能会对电力设备造成损坏甚至故障，因此需要对真空断路器进行过电压防护。
过电压是指电压突然上升到超过额定值的情况，分为暂态过电压和持续过电压。
暂态过电压是指瞬间出现的高电压冲击，常见的有电力系统雷击、电动机起动、线路跳闸等引起的暂态过电压。
持续过电压是指电力系统电压长时间超过额定值，常见的有灯泡烧毁、电动机轴承断裂等导致电压不稳定的持续过电压。
过电压会对真空断路器的绝缘性能和脱扣特性产生影响，因此需要采取一些防护措施来保护真空断路器的安全运行。
首先，针对暂态过电压，可以采取以下防护措施。
一是在电力系统中设置避雷器，用于吸收雷击过电压，阻止其进入系统；二是在真空断路器前端设置过电压保护装置，用于检测系统中的过电压，并及时将真空断路器脱扣，避免过电压对设备的破坏；三是应在系统的高压侧设置电压分压装置，将过电压限制在允许范围内。
对于持续过电压，可以采取以下防护措施。
一是在真空断路器前端设置电压稳定器，用于稳定系统电压，避免持续过电压对设备的损害；二是在系统中设置过电压保护装置，当电压超过额定值时，能够及时将真空断路器脱扣，以保护设备的安全运行；三是应通过合理的系统设计，如增加负荷的接入点，调整系统的供电方式等，来分散和稳定电压，避免持续过电压的产生和影响。
除了以上的防护措施，还需要定期对真空断路器进行检测和维护，以保障其正常运行。
检测内容包括绝缘电阻、灭弧室压力、接触温度等，维护工作包括清洁、润滑、防尘等，以保持断路器的良好工作状态。
同时，还需要对操作人员进行培训，提高其对真空断路器过电压防护工作的认识和能力。
总结起来，真空断路器的过电压防护是电力系统中重要的安全保护措施。
雷击过电压的防护措施
雷击过电压的防护措施
雷击过电压防护措施：
① 安装避雷针或避雷带，引导雷电安全入地；
② 在重要设备附近设置电涌保护器（SPD），吸收过电压；
③ 采用等电位连接，将金属物体连接在一起，减少电位差；
④ 确保接地系统良好，接地电阻符合安全标准；
⑤ 电缆进出建筑物处加装屏蔽层，防止感应雷侵入；
⑥ 重要电路使用隔离变压器，增加电气隔离；
⑦ 定期检查防雷设施，确保其功能正常；
⑧ 敏感设备加装稳压电源，避免电压波动损害；
⑨ 在雷电多发地区，增加防护措施的密度和强度；
⑩ 提高建筑物本身的屏蔽性能，减少直击雷的危害；
⑪ 对于户外设备，尽可能采用地下布线方式；
⑫ 加强员工安全教育，了解雷电防护的基本知识。
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
过电压及其防护
7
（三）雷电侵入波过电压的防护1、避 雷器
⑷ 阀型避雷器工作原理：由火花间
隙和非线性阀片电阻串联组成，使用 时将其并联于被保护设备两端，如图 2—23所示。阀片的电阻值与流过它 的电流大小有关，电流大时呈现低阻， 电流小时呈现高阻。正常工作时，火 花间隙将阀片与工作母线隔离，并避 免工频电流烧坏阀片。当雷电冲击波 侵入至母线并增长到间隙的冲击放电 电压时，间隙被击穿，雷电流经火花 间隙和阀片泄人大地。当雷电波消失 后，流过阀片的工频电流远小于雷电 流，阀片呈高阻，将工频电流限制到 很小，使火花间隙中的电弧熄灭，迅 速恢复对地绝缘，系统恢复正常运行。
5
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
（二）感应雷过电压的防护
感应雷防护录像
感应雷过电压分类：静电感应和电磁感应两种
1、建筑物防静电感应雷的措施：是将金属屋面 或钢筋混凝土屋面的钢筋连成通路后妥善接地，
要求每隔18～24 m用引下线接地一次，并且不得少于 2次，对非金属屋面则用接地的避雷网保护。
避雷网和避雷带主要用于：建筑物的防雷。
1
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
6、避雷针
⑴ 工作原理：由于其接闪器比被保护物高出许多，又和 大地有良好的连接，雷云与尖端之间的电场最强，因此， 雷击总是被引向避雷针，雷电流经接地引下线和接地装 置泄人大地，从而避免被保护物遭受雷击。
(2)避雷针的安装要求（P51）
一、大气过电压及其防护
雷电的形成录像 雷电危害录像
分类：直击雷过电压、感应雷过电压和雷电侵入波三种。
（一）直击雷过电压的防护 直接雷的防护录像
1、定义：指雷云直接对线路或电气设备放电时，雷电流在被击物 阻抗(包括接地电阻)上产生的电压降。
真空断路器的过电压及其防护
真空断路器的过电压及其防护真空断路器是一种重要的高压电气设备，广泛应用于电力系统和工业领域。
它的主要功能是在电路中断开或闭合电流。
然而，在电力系统运行过程中，会产生各种各样的过电压问题。
本文将重点介绍真空断路器的过电压问题及其防护措施。
一、过电压问题的原因1. 冲击过电压：电力系统中，当电力负载发生突然变化或故障时，会引发电流和电压的突变，造成电网的冲击过电压。
2. 操作过电压：在真空断路器操作时，由于机械操作、电磁线圈启动和断开等原因，往往会产生瞬态过电压。
3. 接地问题：电力系统中存在设备、线路或接地电流之间的非同步性，也会导致过电压。
4. 自然灾害：如雷电等自然灾害，会产生大量的过电压。
二、真空断路器的过电压问题真空断路器在电力系统中，常常承担着快速接通和断开电流的任务。
在操作过程中，由于电流和电压的突变，会产生以下过电压问题：1. 操作冲击过电压：真空断路器快速接通和断开电流时，电流和电压的突变会引发工频冲击过电压。
2. 分闸弧光过电压：真空断路器在断开负载电流时，由于负载上的电感元件，会引起电容电流和分闸时的爆炸弧光，引发分闸弧光过电压。
3. 合闸冲击过电压：真空断路器合闸时，高频电流和电压的突变，会引发工频冲击过电压。
4. 受电弧影响的过电压：某些特殊操作条件下，真空断路器内部可能会出现受电弧影响的过电压。
三、真空断路器的过电压防护措施为了保护真空断路器及其他电力设备的安全稳定运行，需要采取适当的过电压防护措施。
以下是常见的防护措施：1. 装置类防护措施：(1) 联锁装置：在操作真空断路器前，要求先使真空断路器处于断开位置。
对于高压侧真空断路器，要求低压侧电路也处于断开。
(2) 限流装置：通过加装电感、电容等元件来限制过电压的波动幅度，保护真空断路器免受过电压冲击。
(3) 励磁电阻：通过增加励磁电阻，限制励磁电流，减小电压暂降。
(4) 接地措施：通过合理的接地系统设计，能够有效地分散和消除过电压。
真空开关操作过电压及其防护
真空开关操作过电压及其防护摘要真空开关是电力系统中常用的保护设备，负责控制和切断电路中的电流。
然而，在操作过程中，真空开关可能会遭受过电压的侵害，从而导致设备故障或损坏。
本文将介绍真空开关操作过电压的原因以及相应的防护方法。
1. 真空开关操作过电压的原因真空开关操作过电压往往是由以下原因引起的：1.1 突发电压冲击突发电压冲击是最常见的真空开关操作过电压原因之一。
当电网中发生故障或其他突发情况时，电网中的电压可能会急剧提高或下降，从而导致电压冲击。
这种电压冲击会对真空开关造成巨大的压力，进而损坏开关内部的密封结构。
1.2 断路器操作不当操作人员在操作真空开关时可能会出现操作不当的情况，例如操作时间过长、过度频繁的开关操作等，这些都会导致过电压的产生。
操作不当会引起电弧放电，从而导致真空开关局部温度升高，造成压力过高，最终损坏开关。
1.3 粉尘和污秽在电力系统中，环境中可能存在大量粉尘和污秽物。
当这些杂质进入真空开关内部，会造成各种问题，包括电弧击穿、电压打穿等。
这些问题都会导致真空开关过电压的发生。
2. 真空开关操作过电压的防护方法为了保护真空开关免受操作过电压的侵害，我们可以采取以下防护措施：2.1 完善电网保护系统完善电网保护系统是避免突发电压冲击的有效方法。
通过安装合适的过电压保护装置，可以在电网发生突发情况时迅速切断电路，减轻对真空开关的冲击。
2.2 加强操作培训和守则制定为了避免操作不当导致的过电压问题，需要加强操作人员的培训和守则制定。
操作人员应当了解真空开关的操作规程，熟悉正确的操作方法，并定期接受培训，以提高对真空开关操作的准确性和稳定性。
2.3 定期维护和清洁定期维护和清洁真空开关是预防粉尘和污秽导致过电压的关键步骤。
定期清理真空开关周围的环境，确保开关的气密性，并及时清除可能进入开关内部的杂质。
2.4 选择适当的真空开关在选择真空开关时，应考虑其耐压能力。
根据具体的电力系统要求，选择合适的真空开关耐压等级，确保其可以承受系统中可能出现的过电压冲击。
配电网内过电压及其防护措施
谐振过电压
定义：在配电网中，由于电磁式电压互感器（TV）的非线性效应，可能 引发谐振过电压。 产生条件：在某些特定频率下，TV的电感与系统的电容会发生谐振。
危害：可能导致设备绝缘损坏，影响系统的正常运行。
防护措施：通过配置消谐装置、改善TV的接地方式等措施进行防护。
雷电过电压
雷电过电压的形成
雷电过电压对配电网的影 响
THANKS
汇报人：
Part Six
配电网内过电压的 监测与控制
监测系统的建立与完善
监测系统的建 立：对配电网 内的过电压进 行实时监测， 及时发现异常
情况
监测系统的完 善：不断优化 监测系统，提 高监测精度和 可靠性，减少
误报和漏报
控制措施的实 施：根据监测 结果，采取相 应的控制措施， 防止过电压对 配电网造成损
Part Three
配电网内过电压产 生的原因
设备因素
设备绝缘老 化
设备制造质 量差
设备设计缺 陷
设备维护不 当
运行方式
配电网的运行方式：正常运行、故 障运行和异常运行
正常运行时，配电网过电压产生的 原因主要是空载长线电容效应和不 对称接地故障
添加标题
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添加标题
添加标题
配电网过电压的产生与运行方式密 切相关
配电网内过电压及其防 护措施
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 配 电 网 内 过 电 压 产
生的原因
05 配 电 网 内 过 电 压 的 防护措施
02 配 电 网 内 过 电 压 的 种类
04 配 电 网 内 过 电 压 的 危害
真空开关的操作过电压及其防护
真空开关的操作过电压及其防护一、真空开关的操作过电压真空开关是一种断路电器，在工作过程中会遇到各种电压波动和突变。
操作过电压是指真空开关在额定电压范围内遇到的瞬时或持续的过电压。
操作过电压一般分为以下几种类型：1.1 瞬时过电压：这是指电网突变或电力设备运行时因突然出现故障而产生的瞬时过电压。
瞬时过电压可能是电压的瞬时上升或下降。
瞬时过电压对真空开关的影响较小，因为真空开关具有较快的动作时间和较高的耐压能力，可以快速切断电路。
1.2 持续过电压：这是指持续时间较长的过电压，例如持续变压器的故障引起的过电压，或电网的持续性问题引起的过电压。
持续过电压会导致真空开关在长时间内过载运行，可能导致温升过高，从而损坏真空开关。
1.3 高压暂态过电压：这是指由于电网的短路或电力设备故障引起的较长时间的高电压冲击。
高压瞬态过电压可能会导致真空开关的击穿，使其不能正常工作。
因此，真空开关应具有足够的耐高压能力以防止击穿。
1.4 低压暂态过电压：这是指电网突然的电压下降或电力设备故障引起的短暂低电压。
低压暂态过电压可能会导致真空开关无法正常启动，从而无法对电路进行切断。
二、真空开关的防护为了保护真空开关，防止过电压对其造成损坏，可以采取以下措施：2.1 安装过电压保护器：过电压保护器可以监测和控制电路中的电压，并在电压超过安全范围时切断电路，防止过电压对真空开关造成损坏。
过电压保护器可以使用MOV（金属氧化物压敏电阻）等元件来实现对电压的监测和控制。
2.2 使用电感器和电容器来吸收过电压：电感器和电容器可以吸收过电压的能量，降低对真空开关的冲击。
电感器和电容器应根据电路特点和过电压的类型选择合适的参数。
2.3 安装过电压放电器：过电压放电器可以将过电压引导到地面，从而保护真空开关。
过电压放电器通常具有较低的电压发射电流和较高的电压快速响应能力。
2.4 合理设计电网和电力设备：在电网和电力设备的设计中考虑到过电压的发生，减少过电压对真空开关的影响。
配电网内过电压及其防护措施
响应措施：根据预警等级，制定相应的响应措施，如采 取限电、调整运行方式等措施，确保配电网的安全运行
应急处理
01
04
加强设备维护，确保设 备运行正常，减少过电 压发生概率
03
定期组织应急演练， 提高应急处置能力
02
制定应急预案，包括应 急响应、处置措施、人 员疏散等
1
2
3
4
安全隐患
设备损坏：过电 压可能导致配电 网设备损坏，影
响供电可靠性
停电事故：过电 压可能导致配电 网停电事故，影 响用户正常用电
安全隐患：过电 压可能导致配电 网安全隐患，影
响人身安全
经济损失：过电 压可能导致配电 网经济损失，影 响企业经济效益
避雷器
避雷器的作用：保护配电网设备
01
免受过电压损害 避雷器的类型：氧化锌避雷器、
电事故
03
过电压可能导致配电
网设备损坏，影响供
电质量
04
过电压可能导致配电
网设备损坏，增加维
修成本和运营成本
供电中断
过电压可能导致配 电网设备损坏，影 响供电连续性
过电压可能导致配 电网设备跳闸，造 成供电中断
过电压可能导致配 电网设备绝缘损坏， 影响供电质量
过电压可能导致配 电网设备寿命缩短， 增加维护成本
雷电过电压的危害：可能导致配 04 电网设备损坏、停电事故等
操作过电压
产生原因：开关
1 操作、断路器分 合闸等操作过程 中产生的过电压
危害：对电气设
3 备、绝缘材料和 电力系统安全运 行造成影响
特点：持续时间
2 短、幅值高、频 率高
电力系统过电压保护原理及防护措施
电力系统过电压保护原理及防护措施摘要：在电力系统的运行中，过电压是一种电磁扰动现象，电力系统中具有分布参数的电路元件主要有架空输电线路、变压器、电缆线路、旋转电机的绕组以及母线。
如果线路系统内部出现了误操作或者运行故障、遭到雷击等情况，系统中就会出现电磁暂态的情况，这种情况下就会出现一定程度的过电压。
在电力系统的正常运行中，对于导致过电压出现的原因以及对其副值的预测和相关限制措施的研究是相当重要的，只有这样才能使电力系统的设备安全得到有效的保证。
本文主要对电力系统中过电压保护的原理进行阐述，并且就如何有效的实现对过电压设备的保护，防止出现过电压的相关措施提出相关的建议。
关键词：电力系统；电压保护原理；防护措施电力系统中的过电压保护是对提高电气设备安全性能的一种重要措施，在实际的电力系统的运行中，一旦电压超出最大值，受控设备就会将电压降低或者断开电源，从而有效的实现对电气设备的保护。
在当前电力系统电器以及设备不断更新和发展的过程中，过电压对电器元件的影响越来越大，由于过电压导致的安全问题也越来越多，供电企业为了确保电力系统运行的安全性和稳定性，就需要不断的强化对过电压的保护性能，提高电力系统的电力技术。
下面具体对电力系统的过电压原理和防护措施进行分析。
一、简述电力系统的过电压保护原理在电力系统的运行中，配电线路中的设备和元件相对比较多，主要有旋转电机的绕组、架空输电线路、母线、变压器以及电缆线路等，如果线路受到雷击的影响，就会对元件和线路造成损害，同时还会使限制各个元件功能的发挥，如果在遭受雷击以后不能对其采取有效的保护措施，那么一些设备要想避免造成雷击，就需要进行避雷针的安装，但是在大型的电力系统中，需要安装避雷针的数量就会增加，这样就会直接导致电力系统运行成本的增加，但是相应的运行效果和平时的维护管理质量也难以得到保障，这种情况下就会使电力系统的安全可靠运行得不到保证。
通过上述分析可以看出，在电力系统的运行中，影响其安全运行的最重要的因素就是雷击问题，那么要对其实施有效的保护，就需要从防雷击入手。
真空断路器的过电压及其防护（三篇）
真空断路器的过电压及其防护真空断路器是一种用于断开或接通电路的电器设备，其主要功能是保护电网和电气设备不受过电压的影响。
在电力系统中，过电压是一种常见的现象，可能由于雷击、绝缘击穿、开关操作等原因引起。
这些过电压可能对电网和电气设备造成严重的损坏，因此需要采取措施来降低过电压的影响。
过电压通常可分为几个类型：瞬时过电压、暂态过电压和持续过电压。
瞬时过电压是指在一个很短的时间内突然出现的电压波动，如雷击导致的过电压。
暂态过电压是指在几毫秒到几十毫秒之间的过电压，如电网突然断电重新投入时产生的过电压。
持续过电压是指持续时间较长的过电压，如由于电网故障或设备故障引起的过电压。
为了防止过电压对电网和电气设备造成损害，需要采用适当的过电压防护装置。
在真空断路器中，过电压防护被称为过电压保护，主要包括以下几个方面：1. 瞬时过电压保护：真空断路器的一个重要功能是在电网发生短暂过电压时迅速断开电路，以保护电气设备不受过电压冲击。
在真空断路器中，采用了特殊的瞬时过电压保护装置，可以迅速检测到过电压，触发断路器的动作，实现电路的断开。
2. 热保护：真空断路器不仅要能够断开电路，还需要能够承受和分散过电压产生的热量，以防止短路发生时电路中的电流过大导致断路器烧毁。
真空断路器通过采用特殊的材料和设计，可以有效地分散过电压产生的热量，并具有良好的热保护性能。
3. 绝缘保护：过电压可能会导致绝缘材料击穿，从而造成设备短路或电击等危险。
为了防止这种情况的发生，真空断路器在设计上采用了特殊的绝缘材料和结构，能够有效地抵御过电压的冲击，并保证设备的绝缘性能。
4. 接地保护：过电压保护还需要保证设备和电网的正确接地。
接地可以降低设备和电网受到过电压影响的概率，并将过电压引向地面，以保护设备和人身安全。
真空断路器通常具有良好的接地保护性能，能够确保设备和电网的正确接地。
总的来说，真空断路器通过采用特殊的设计和材料，以及配备过电压保护装置，有效地防护电网和电气设备免受过电压的影响。
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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一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护 （二）感应雷过电压的防护
（三）电力电容器的过电压保护
1、电容器对加在它两端的电压是很敏感。原因：电力电容器的 容量与电压的平方成正比。
2、什么情况下需要对电容器进行过电压保护：当电网 电压可能超过电容器额定电压的10％时，宜装设过 电压保护，原因：电容器额定电压通常比电网电压 高10％ （四）大电感线圈的过电压保护
1、大电感线圈产生过电压的原因：当切断直流电机的励磁绕组 以及其他大电感线圈时，由于磁场能量不能突变，会在线圈 两端出现过电压。
一、大气过电压及其防护
雷电的形成录像 雷电危害录像 分类：直击雷过电压、感应雷过电压和雷电侵入波三种。
（一）直击雷过电压的防护 直接雷的防护录像
1、定义：指雷云直接对线路或电气设备放电时，雷电流在被击物 阻抗(包括接地电阻)上产生的电压降。 2、直击雷过电压危害：由于雷电流高达数万乃至数十万安，直击 雷过电压可达数千千伏。如此高的电压将可能击穿线路或设备的 绝缘，如此大的电流将使被击物体剧烈发热甚至燃烧。因此，必 须采取有效的防护措施。
3、防止直击雷过电压侵害的办法：是装设避雷针、避雷 线、避雷网和避雷带。 4、避雷针、避雷线、避雷网和避雷带的组成：接闪器、 接地引下线和接地装置，所不同的只是接闪器的形状各异而
分别给予针、线、网、带的名称。 5、避雷针适用于：保护集中的物体，如建筑物、构筑物及露天的 电力设施； 避雷线适用于：保护狭长的物体，如架空电力线路； 避雷网和避雷带主要用于：建筑物的防雷。
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
（二）感应雷过电压的防护 感应雷防护录像
感应雷过电压分类：静电感措施：是将金属屋面 或钢筋混凝土屋面的钢筋连成通路后妥善接地，
要求每隔18～24 m用引下线接地一次，并且不得少于 2次，对非金属屋面则用接地的避雷网保护。
（三）雷电侵入波过电压的防护1、避 雷器
⑷ 阀型避雷器工作原理：由火花间
隙和非线性阀片电阻串联组成，使用 时将其并联于被保护设备两端，如图 2—23所示。阀片的电阻值与流过它 的电流大小有关，电流大时呈现低阻， 电流小时呈现高阻。正常工作时，火 花间隙将阀片与工作母线隔离，并避 免工频电流烧坏阀片。当雷电冲击波 侵入至母线并增长到间隙的冲击放电 电压时，间隙被击穿，雷电流经火花 间隙和阀片泄人大地。当雷电波消失 后，流过阀片的工频电流远小于雷电 流，阀片呈高阻，将工频电流限制到 很小，使火花间隙中的电弧熄灭，迅 速恢复对地绝缘，系统恢复正常运行。
（三）雷电侵入波过电压的防护 雷电侵入波过电压的防护措施:采用避雷器
1、避雷器 ⑴ 分类：保护间隙、管形避雷器、阀型避雷器和氧化锌 避雷器 ⑵ 保护间隙、管形避雷器用途：用来保护开关电器或线 路的绝缘； ⑶ 阀型避雷器用途：有良好的保护性能 ES系列阀型避雷器主要用来保护10 kV及其以下的变 配电装置 FZ系列阀型避雷器广泛用于35 kV及其以上的变电所 防雷保护中 FCD系列磁吹避雷器则用来保护旋转电机。
为了防止雷击避雷针时跨步电压和接触电压对人体的伤害，否则 应将接地装置深埋1 m以上或采用沥青碎石路面，也可在接地装 置两侧各2 m的范围内敷设50~80 mm厚的沥青层。
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护 6、避雷针 (2)避雷针的安装要求（P51）
4)建筑物的防雷类别、重要性、雷击的可能性，可采用 独立避雷针、屋面避雷针、避雷网、避雷带等防雷装置。 一般建筑物仅需在屋角、屋脊、屋檐等易遭受雷击部位 敷设避雷带作重点保护。每幢建筑物至少要有两根引下 线。在可能受机械损伤的地方，地面下0．3 m至地上 1．7 m的一段引下线应外遮角钢保护，并在离地1．8 m处设断接卡，以便测量接地电阻。
所谓反击是指雷击避雷针时，变化率和幅值都很大的雷 电流通过避雷针使之产生高电位，从而在避雷针与被保 护设备之间发生的放电现象。
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护 6、避雷针 (2)避雷针的安装要求（P51） 1)避雷针的安装位置应满足防止“反击”的要求。
避雷针与被保护设备之间的空气距离不小 于5 m 避雷针接地装置与被保护电气设备接地装 置在地中的距离不小于3 m
2、变配电设备防护雷电侵入波 过电压的主要措施：是装设避雷 器； 3、直配高压电动机防护雷电侵 入波过电压的措施：是采用磁吹 阀型避雷器或具有串联间隙的氧 化锌避雷器，并采取措施将流过 避雷器的雷电流限制到不超过3 kA。
一、大气过电压及其防护
二、内部过电压及其保护
1、内部过电压分类：操作过电压、谐振过电压和弧光接地过电 压等。 操作过电压：是指操作行为在电感一电容回路中激发高频振 荡暂态过程而引起的过电压。 谐振过电压：是因电网储能参数符合谐振条件而引起的过电 压。
不允许在35 kV及其以下的配电装置的构架上装设避雷针 更不可在避雷针或避雷针的构架上架设线路或无线电天线。 必须在避雷针的构架上安装照明灯具等电气设备时，其电源线必 须采用直接埋人地下的带金属外皮的电缆或穿人金属管中的导线， 而且埋入地中的长度应在10 m以上。若埋地长度不足10 m时， 避雷针的接地装置不得与35 kV及其以下的配电装置的接地网相 连接。对有爆炸危险的建筑物、容器、管道，则应采用独立避雷 针保护，避雷针应离开这些被保护物5 m以上，以免反击引爆或 造成火灾。
§2—7 过电压及其防护
1、过电压定义：是指对电气设备绝缘有危险的突然升高的电压。
2、过电压分类：大气过电压和内部过电压
⑴ 大气过电压原因：是由雷电引起的过电压，所以又称 为雷电过电压； ⑵ 内部过电压原因:是由操作、故障、谐振、运行状况变 化而引起的过电压。 3、过电压危害：将危及电气设备或线路的绝缘，造成设 备、建筑物的损坏，从而导致供电中断，引发火灾、爆 炸，伤害人畜等事故。
2、交、直流侧的过电压保护 ⑴ 方法：采用硒堆并联于晶闸管两端来实现（图
2-24 a）。 ⑵ 原理：当过电压发生时，硒堆先被击穿，从而仰制了 过电压的冲击值。 当整流元件串联使用时，还可在元件两端并联均压电阻 以防止元件分压不均而导致击穿。
二、内部过电压及其保护 （一）高压电网内部过电压的防护 （二）直流电源过电压的防护
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护 6、避雷针 (2)避雷针的安装要求（P51）
2)避雷针应尽可能采用独立的接地装置，接 地电阻一般不得大于10 Ω。若必须将防雷接地
与电力设备接地装置相连时，则要求接地电阻不得大于 1Ω，且引下线必须各自独立使用。
3) 防直击雷的接地装置距离建筑物入口及人 行道应大于3 m
2、限制大电感线圈产生过电压的方法：在线圈的两端 并联电阻，靠电阻来消耗线圈中储存的磁场能量。
三、防止人身受雷伤害的常识(P53) 1．野外遇到雷电时，不要站在高大的树木下，也不要 接触或靠近避雷针或高大的金属物体，应寻找屋顶 下有较大空间的房屋避雨，如无合适场所避雨，可 双脚并拢蹲下，并将手中握持的金属物体抛弃。打 雷时，不要在河边洼地等潮湿的地方停留，不要在 河水中游泳。 2．雷电时，禁止在室外变电所进户线上进行检修作业 或试验。室内人员最好与电线、无线电天线以及与 其相连的设备保持1．5 m以上的距离。 3．电子设备的外接天线应有可靠的防雷措施。在雷雨 季节不要使用室外天线，以免将雷电引人电视机等 电子设备，造成电视机爆炸及人身被雷击事故。
二、内部过电压及其保护 （一）高压电网内部过电压的防护
（二）直流电源过电压的防护
1、晶闸管的过电压保护 如图2—24所示 ⑴ 方法：采用电阻、电容串联后与晶闸管并联
⑵ 电容的作用：是吸收冲击电压 电阻的作用：是限制放电电流、延长放电时间并阻尼高 频振荡。
二、内部过电压及其保护 （一）高压电网内部过电压的防护 （二）直流电源过电压的防护
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
6、避雷针
⑴ 工作原理：由于其接闪器比被保护物高出许多，又和 大地有良好的连接，雷云与尖端之间的电场最强，因此， 雷击总是被引向避雷针，雷电流经接地引下线和接地装 置泄人大地，从而避免被保护物遭受雷击。
(2)避雷针的安装要求（P51） 1)避雷针的安装位置应满足防止 “反击”的要求。
（一）高压电网内部过电压的防护
只对谐振过电压采取避开谐振条件的措施。其它在 电网设计之初已经考虑在内。
原因: 电力网中的内部过电压可高达2．75～4倍相电压， 对电网绝缘威胁较大。但在设计线路和变电所时，其绝缘水 平已按内部过电压的计算倍数进行过验算而留有合理的裕度， 也采取了一些限制过电压的措施，如采用中性点经消弧线圈 接地的运行方式来限制间歇弧光接地过电压；选用灭弧能力 强的快速断路器来限制切断空载线路过电压等