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。
4.雷电的闪络放电。烧毁绝缘子造成断路器跳闸，线路停电等供电事故
防雷保护装置
避雷针.（用来保护发电厂，变电所）
作用：将雷电吸引到金属针上，安全的导入大地，从而保护附近的建筑和
设施免受雷击。
原理：在雷雨天气，建筑物上空出现带电云层时，迅雷针被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电
容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对所保护的建筑构成危险，保证了它的安全．
避雷针由接闪器、引下线和接地体组成。接闪器（直接截受雷击的避雷针的针尖直径10——12CM长1——2m的圆钢做成）.引下线是指连接接闪器
与接地体的金属导体
（必须保证不被雷电流烧断采用6MM的圆钢或不低于35平方毫米的镀锌钢绞线）。接地体是指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体（接地体为金属导体其接地电阻不能大于4欧姆）在发电厂和变电所中，避雷针与电器设备的外壳是不能共用一个接地极的；
如果雷击到避雷针上，雷电流通过构架接地引下线流散到地中，由于构架电感和接地电阻的存在，在构架上会产生很高的对地电位，高电位对附近的电气设备或带电的导线会产生很大的电位差。如果两者间距离小，就会导致避雷针构架对其它设备或导线放电，引起反击闪络而造成事故；
为限制接地导体电位升高，避雷针必须良好接地，并与设备保持一定的距离；避雷针与变配电设备不但不能连接，而且在地面上的空间距离不得小于5米，避雷针接地网与电气设备接地网之间的地下净距离不得小于3米。
避雷线
（主要是保护输电线路也可以用来保护发电厂，变电所）避雷线又称架空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于防雷，110-220千伏线路一般沿全线架设。在雷击不严重的110千伏及较低电压的线路上，通常仅在靠近变电所两公里左右范围内装设避雷线，作为变电所进线的防雷措施。
避雷线一般使用镀锌钢绞线架设，常用的截面是25、35、50、70平方
毫米。导线的截面越大，使用的避雷线截面也越大。避雷线也是有三部分组成
金属线.引下线和接地体组成《接地电阻是由接地体附近的土壤电阻决定的但最大不超过30欧姆》
避雷器
作用：防止雷电波沿线路侵入变电所内危害电器设备的绝缘
原理：避雷器与被保护设备并联，当雷电波沿线路传入变电所超过壁垒群殴的保护水平时，避雷器首先对地放电，将雷电压幅值限制在被保护设备雷电压冲击水平以下，使电气设备受到保护。
分类：有5种保护间隙避雷器.管型避雷器.阀型避雷器.磁吹阀式避雷器.氧化锌避雷器。咱们变电所和线路上用的就是氧化锌避雷器。
三内部过电压
工频过电压谐振过电压操作过电压（在咱们这里预防的方法在真空
开关的下侧并联安装一组氧化锌避雷器但是如果是弧光接地引起的操作过电压用这种方法就不行。那就必须采用小电流接地选线装置当发生永久性单相接地故障时在整定时间内可以自动报警或断开故障线路）
过电压保护整定原则
3～110kV电网继电保护装置运行整定规程规定：
a) 过电压保护定值应按电容器端电压不长时间超过1.1倍电容器额定电压的原则整定。
b) 过电压保护动作时间应在1min以内
c) 过电压保护可根据实际情况选择跳闸或发出信号
d）过电压继电器宜有较高的返回系数
e）过电压继电器宜优先选用带有反时限特性的电压继电器
辽宁工业大学 电力系统继电保护课程设计（论文）题目：输电线路电流电压保护设计（7） 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气09 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： 2012.12.31-2013.01.11
课程设计（论文）任务及评语
续表 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障，因此，必须有相应的保护装置来反映这些故障，并控制故障线路的断路器，使其跳闸以切除故障。 针对电力系统输电线路进行继电保护设计，采用三段式电流电压保护的方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护整定值计算，并计算了各自的最小保护范围。进行了保护2、3的限时电流速断保护定值计算，并校验了灵敏度。进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。绘制三段式电流保护原理接线图。并分析了动作过程。采用MATLAB建立系统模型进行输电线路电流电压保护仿真分析。 关键词：三段式电流电压保护；整定值计算；灵敏度；等值电抗
目录 第1章绪论 (4) 第2章输电线路电流保护整定计算 (7) 2.1电流Ι段整定计算 (7) 2.1.1保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7) 2.1.2C、D、E母线相间短路的最大、最小短路电流 (8) 2.1.3保护1、2、3的电流速断整定值 (8) 2.2电流Ⅱ段整定计算 (9) 2.3电流Ⅲ段整定计算 (10) 第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (12) 3.1电流三段式保护原理接线图 (12) 3.2电流三段式保护原理展开图 (13) 第4章MATLAB建模仿真分析 (15) 第5章课程设计总结 (17) 参考文献 (18)
新疆大学 课程设计报告 所属院系：科学技术学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电子技术基础上 设计题目：过电压保护电路设计 班级：电气14-1 学生姓名：庞浩 学生学号：20142450007 指导老师: 常翠宁 完成日期：2016. 6. 30
1．双向二极管限幅电路
图2 经典过电压保护电路 经典过电压保护电路虽然有许多优点，但是由于Multisim 12.0中无法找到元件 MAX6495,无法进行仿真，所以不选用该方案。 3．智能家电过电压保护电路 电路原理：该装置工作原理见图，电容器C1将220V 交流市电降压限流后，由二极管1D V 、 2D V 整流，电容器2C 担任滤波，得到12V 左右的直流电压。当电网电压正常时， 稳压二极管VDW 不能被击穿导通，此时三极管VT 处于截止状态，双向可控硅VS 受到电压触发面导通，插在插座XS 中的家电通电工作。（图3） 图3 智能家电过压保护电路 如果电网电压突然升高，超过250V ，此时在RP 中点的电压就导致VDW 击穿导通，VDW 导通后，又使得三极管VT 导通，VT 导通后，其集电极—发射极的压降很小，不足以触发VS ，又导致VS 截止，因此插座XS 中的家电断电停止工作，因而起到了保护的目的。一旦电网电压下降，VT 又截止，VT 的集电极电位升高，又触发VS 导通，家电得电继续工作。 R 电阻5.1K1，RP 电位器15K 选用多圈精密电位器1，C1金属化纸介电容0.47uF 耐压≥400V1，C2电解电容100uF/25V1，1D V 、 2D V 整流二极管IN40072，VDW 稳压二极管 12V 的2CW121，VT 晶体三极管3DA87C 、3DG12等1，VS 双向可控硅6—10A 耐压≥600V1，CZ 电源插座10A 250V1 该装置的调试十分简单，当电网电压为220V 时，调整RP ，使VDW 不击穿，当电压升高至250V ，VT 饱和导通即可，调试时用一调压变压器来模拟市电的变化更方便。 优点：能够保护家用电器避免高电压的冲击带来的伤害，、 缺点：需要购买二极管，NPN 型BJT 以及双向可控硅VS ，不太经济。
高压架空线路的过电压保 护参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
高压架空线路的过电压保护参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 由于架空线路长面广，遍布各地，因此雷电事故一般 较多（占电网雷电事故的90％以上）。为此，对高压架空 线路应采取严格的和全面的过电压保护，其中主要有以下 几项： （1）防止直接雷击的保护如架设避雷线，个别地段 用避雷针保护，以及采用避雷器、保护间隙等。 （2）防止发生反击（闪络）的保护当雷击杆顶或避 雷线时，由于有杆塔电感和接地电阻，雷电流可能导致杆 塔电位达到使线路绝缘发生反击（对导线闪络放电）的数 值。通常，可采用降低接地电阻、加强绝缘和增大耦合系 数等办法来保护。 （3）防止出现工频稳定电弧的保护线路绝缘发生冲
击闪络之后，只要不出现稳定的工频短路电弧，就不会造成线路跳闸。所以，要采用降低绝缘上的电位梯度，中性点不扫地或经消弧线圈接地等方式，使大多数冲击闪络电弧自行消失，而不致造成工频短路。 （4）防止供电中断的保护如采取自动重合闸等补救性保护措施。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
电压保护装置采用面板式安装，高雅、亮丽的外观，为低压电控装置提升档次。 相序保护器、过欠压保护器等）主要用于交流50/60Hz， 400V）、440V（460V）、660V等电压级别的各种故障检测，对三相输入电源的电压过高、电压过低、断相、错相(逆相序)、三相电压不平衡等提供继电保
复位方式：相序、缺相故障手动复位；不平衡、过欠压故障自动复位，也可按复位键手动复位。断 电后故障锁存功能。 JL-410电压保护装置功能选型 电压保护装置按功能的组合分以下四个系列，每个系列都有不同电压等级的产品。 ●表示具有该功能 ○表示不具有该功能 电压保护装置不同电压等级的产品选型 产品选型举例 1. 如用户需要全部保护功能（过电压保护、欠电压保护、缺相保护、三相电压不平衡保护、相序保护）， 使用于380V 电压，那所选择的电压保护装置产品型号，应该为JL-410。 2. 如用户只需要相序保护，缺相保护两种功能，使用于煤矿660V 的电压，那所选的电压保护装置产品 型号应该为JL-411-60。 JL-410电压保护装置功能描述： 1、过压保护：当电网电压大于设定值时启动该项保护功能，动作门限值设定范围OFF-390-490V ，动作 方式为定时限，动作时间设置范围0.1-25s 。保护动作后电网电压恢复到小于设定值10V 以上时，保护器 自动复位，也可按复位键手动复位。用户可选择是否启用该项保护功能。 2、欠压保护：当电网电压小于设定值时启动该项保护功能，动作门限值设定范围300-370V-OFF ，动作 方式为定时限，动作时间设置范围0.1-25s 。保护动作后电网电压恢复到大于设定值10V 以上时，保护器 自动复位，也可按复位键手动复位。用户可选择是否启用该项保护功能。 3、三相电压不平衡保护：当电网电压三相不平衡度大于设定值时启动该项保护功能，不平衡度动作门 限值设定范围OFF-5-30%，动作方式为定时限，动作时间设置范围1-25s 。当电网电压三相不平衡度恢复 到小于设定门限值2%以上时，保护器自动复位，也可按复位键手动复位。用户可选择是否启用该项保护 功能。 三相电压不平衡度计算公式： A ——电压不平衡度 max U ——三相线电压中最大线电压值 % 100max min max ?-=U U U A
三相组合式过电压保护器（TBP或JPB） 一、概述 过电压保护器是一种取代传统避雷器的新型过电压保护器，它能可靠地保护电气设备的相-地和相-相之间绝缘免受过电压的损坏，对相-地、相-相同时提供过电压保护。这是普通氧化锌避雷器所不可相比的。 过电压保护器有以下特点：体积小，重量轻，密封性能好，防潮防爆，耐碰撞，安装灵活，运输无破损。 二、使用条件 a) 适用于户内、外； b) 环境温度-40℃~+40℃； c) 海拔高度不超过3000m； d) 电源频率不小于48Hz，不大于62 Hz； e) 长期施加在避雷器端子间的工频电压不超过避雷器的持续运行电压； f) 地震烈度8度及以下地区； g) 最大风速不超过35m/s； h) 重污秽及以下地区。 三、用途及适用范围 过电压保护器广泛适用于35kV以下中性点非有效接地系统中的高压设备，以及冶金、化工、煤炭、轻工等使用大容量高压电动机的场合，是取代常规避雷器的换代产品。 按保护对象和用途主要分以下几大类： 1．电站型：主要用于保护发电厂，变电站中交流电气设备免受大气过电压和操作过电压和相间及相对地操作过电压的损坏。2．并联补偿电容器型：主要用于抑制真空开关或少油开关操作电容器组引起的相间和相对地操作过电压，达到保护电容器组免受损坏。 3．电机型：主要用于保护旋转电机，限制切合真空开关引起的相间和相对地操作过电压，达到保护变压器和防止真空开关相间和相对地闪络的目的。 4．配电型：主要用于保护相应电压等级的开关柜、变压器、箱式变压器电缆出线头等配电设备免受大气过电压和操作过电压以及相间和相对地操作过电压的损坏。 四、主要规格及技术参数
电力系统的过电压保护（第二版） 1、防止雷电过电压的手段：减少架空电力线路雷害事故的基本方法是安装避雷线，降低杆塔接地装置的接地电阻，适当提高线路的绝缘水平，对特殊杆塔接地和绝缘弱点更须加强保护以及广泛采用自动重合闸等；防止发电厂、变电所的电气设备遭受直接雷击的基本方法是装设避雷针或避雷线；防止侵入过电压波的方法是采用性能良好的母线避雷器和加强进线保护段。早110kV及以下电力网中，绝缘水平主要由雷电过电压决定。 2、内部过电压是由系统两种运行情况之间的过渡过程引起的。操作过电压、弧光接地过电压、谐振过电压。操作和故障》振荡》高次谐波》过电压。影响因素：电力网结构、系统容量及参数、中性点接地方式、断路器的性能、母线上的出现路数、电力网的运行接线、操作方式。@考虑操作过电压时，还要考虑系统突然失去负荷后或者对称短路后切除故障时出现的动态电压升高或空载长线路由于导线的电容效应在线路末端引起的工频电压升高。操作过电压在与动态过电压同时出现时，就有可能引起设备绝缘击穿的事故，在500kV系统中，要采用并联电抗器。@操作过电压取决于中性点接地方式，时间短。a、切电容负荷》断路器电弧重燃》电磁振荡，切空载长线》与线路长度有关的高频振荡电压，空载线路和并联电容器。b、切除含有电感的设备如空载变压器、电抗器、非同期电动机、熔断器熔断、变压器中性点接有消弧线圈时断开最后一条线路的两相接地故障，都会出现过电压。持续时间短的高频振荡波，对绝缘的作用与雷电相似。c、中性点不接地或经消弧线圈接地方式(60kV以下采用，110kV～154kV用经消弧线圈接地方式，以上中性点直接接地)，在单相接地故障时，仍能保持三相电压平衡，继续供电。经消弧线圈接地可以迅速消除单相的瞬间接地电弧，好处很大，尤其在电容电流较大的系统中更应采用。近年来电缆线路大量投入，电容电流迅猛增加，也可以改用高阻或低阻接地方式。@谐振过电压，线性谐振过电压、参数谐振过电压、铁磁谐振过电压。时间较操作过电压长。a、铁磁谐振过电压，断路器非全相拉合闸或保护熔断器非全相动作，在中性点不接地的变压器中性点上产生。解决措施：在中性点上加装高值阻尼电阻(以M欧计)，消除铁磁谐振过电压；避免双侧电源时的工频电压升高，必要时采用放电间隙。
简述过电压保护器试验方法 摘要:在每年的电气预防性试验中，检修试验人员都误认为过电压保护器是一个整体，无法进行正常的高压电气试验，只能放弃过电压保护器电气试验，从而给电力系统安全运行带来了潜在的隐患。 关键词：过电压保护器电气试验 引言：目前，过电压保护器在我们新密局李堂变、园区变、李湾变等变电站10kV或35kV高压开关柜内部安装，为开关柜、母线提供过电压保护作用，如不能定期进行电气预防性试验，一定影响到开关柜等电气设备正常运行。 一、过电压保护器试验方法 过电压保护器在投入使用前以及使用后每年都应进行预防性试验，试验时保护器的四个端子应从其它电器设备上拆下，不允许和其它设备连接时进行试验，试验的具体内容如下： 1）外观检查：检查外绝缘有无损伤。 2）对于无间隙组合式过电压保护器，应进行以下试验：直流 1mA 参考电压：在保护器两两端子之间施加直流电压，当流过保护器的电流稳定于 1mA 后，读取此时保护器两端子之间的电压数值，该值不得小于技术参数表中的规定值。 泄漏电流：在保护器两两端子间施加 0.75 倍的直流 1mA 参考电压，此时流过保护器的泄漏电流不得大于50μA。 无间隙组合式过电压保护器不允许做工频放电电压试验。 3) 对于串联间隙组合式过电压保护器，应进行工频放电电压试验，
试验接线如图所示。试验时在保护器 A、B、C、D 两两端子之间分别施加工频电压，调节自耦变压器 ZT，缓慢加压，观察安培表 A 的电流变化。当安培表 A 的电流突然增大时，表示间隙电极放电，记录此时电压表 V 的电压值，此值即为工频放电电压在变压器原边的数值，此值乘以升压变压器 ST 的变比，即为该两相的工频放电电压值。由于放电电极允许有一定的分散度，以及测试方法的差异，现场测试值不应超出出厂试验值的 20%。如果超出该范围，应停止运行，及时通知厂家处理。 二、过电压保护器注意事项 1）应根据电压等级和被保护对象正确地选择保护器的型号和技术参数。 2）应提供所需连接电缆的长度L。 3）开关柜进行耐压试验时，应将保护器四个端子从母线上拆下，否则，可能损坏保护器。
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
JL-420线路保护器说明书 线路保护器概述 JL-420线路保护器是我公司研制的一款简洁实用型三相 三线制的电源保护继电器。特别适用于起重机械、电梯、制 冷控制系统等对相序错相有特别要求，相序错误时容易造成 安全事故、设备损坏的场合。本品能对设备的供电电源进行 实时监控，在电源发生过电压、欠电压、相序、三相电压不 平衡、断相等异常时迅速切断电源。 JL-420线路保护器不但可替代国内的传统型号的同类产品， 如XJ2、XJ3、XJ3-G、XJ-4、XJ-5、XJ-6、XJ11、XJ11-D 、 XJ3-D；而且完全可替代国外进口品牌的同类产品，如西门 子、施耐德、佳乐和欧姆龙等品牌，不但具有优越的性能， 更具有超高的性价比。 线路保护器性能特点 1、采用三相三线制工作方式，能更好的适应如起重机类的三 相三线制供电设备的保护； 2、保护器内部供电采用三相供电，即使任意一相断相也不影 响保护功能的实现及故障指示； 3、采用交流采样技术，实时检测三相电压变化情况，测量更 精确，故障判定更可靠； 4、能准确判断任何状态下的断相（动态断相和静态断相）故障； 5、能准确区分断相故障和相序错故障； 6、能分别指示各种故障状态； 7、过欠压动作值和动作时间可灵活调节，动作时间最快可达0.1秒； 8、标准HT35导轨式安装更方便； 9、宽度仅为22.5mm，节省柜内空间； 10、压线式接线端子，连接更加方便可靠。 线路保护器规格选型
●表示具有该功能○表示不具有该功能 产品选型举例 如用户需要全部保护功能（过电压保护、欠电压保护、缺相保护（断相保护）、三相电压不平衡保护、相序保护），使用于380V电压的线路保护器，并且要求过欠电压保护动作门限值及动作时间可调节，那所选择的产品型号，应该为JL-420线路保护器。 如用户只需要相序保护，缺相保护两种功能，使用于船用440V的电压，那所选的产品型号应该为JL-420-440T线路保护器。 线路保护器功能介绍 过压和欠压保护： 过压保护判定依据为三相电压中最高电压大于过压判定值，欠压保护判定依据为最低电压小于欠压判定值，发生过欠压故障后保护器‘过/欠压’指示灯闪烁，在延迟设定的动作时间后内部继电器动作，保护动作后‘过/欠压’指示灯常亮。过欠压动作判定值的调节是工作电压与额定电压Ue的百分比，可从Ue±（5%～20%）任意调节，过欠压动作延迟时间可从0.1S～10S任意调节，调节方式均为嵌入式旋钮调节，过欠压同时调节，操作简单方便。过欠压保护复位方式为电压恢复正常后自动复位，复位时设有回差值，有效防止误动作。 三相电压不平衡保护： 三相电压不平衡会给电机类负载造成三相电流不平衡，电机发热量增大，严重时烧毁电机绕组。对于变压器而言，当高压侧断相时会给变压器二次侧造成三相电压不平衡故障。当三相电压
1过电压防护问题 1.1过电压防护的背景 建国初期我国中压电网主要由架空线路和油电缆构成，空气绝缘与油绝缘具有可恢复性，3~4倍的内部过电压对绝缘构不成威胁，所以当时的中压电网只需要对高幅值的雷电过电压采取限制措施，不需要考虑内部过电压的防护问题。采取的具体措施是在相与地之间各安装一只普通的阀式避雷器，用于防护雷电造成的高幅值的相对地过电压。 到了上世纪90年代以后，我国中压电网大量采用真空断路器取代了原有的少油断路器。真空断路器相比少油断路器的免维护、寿命长、运行可靠。但由于真空灭弧室的超强的灭弧能力，往往在电弧过零点之前就被强行截断。真空断路器截流时电感储存的磁能与杂散电容储存的电能之间相互转换的振荡过程，使得操作过电压频繁发生。 企业中压配电网越来越多的由电缆线路取代了架空线路，与架空线路的可恢复性绝缘不同，交联聚乙烯电缆的固体化绝缘是不可恢复的，绝缘击穿具有累积效应。3~5倍的内部过电压会在绝缘介质内部产生局部放电，产生细微的破坏，反复多次的内部过电压就会造成绝缘的累积破坏，导致固体绝缘的运行寿命会明显缩短。 1.2普通避雷器不能限制内部过电压 电网的内部过电压一般在相电压的3—4倍之间，多数在3.5倍左右。过去采用的阀式避雷器是按照躲过电网内部过电压设计的，例如： 工频放电电压U（动作电压）=1.1×3.5×（1.15Ue/3） 按照这样原则设计的参数，普通避雷器在电网内部过电压下是不放电的。另一方面，包括操作过电压、弧光接地过电压在内的电网内部过电压是发生在相与相之间的，而普通避雷器是接在相与地之间的。所以，普通避雷器不能限制电网的内部过电压。 在电缆线路与真空断路器大量使用的大背景下，我国中压配电线路的绝缘越来越多的受到系统内部过电压的威胁，过去的阀式避雷器和普通的氧化锌避雷器已无法满足系统内部过电压与雷电过电压的双重防护要求。由于能不过电压不能有效限制，导致交联聚乙烯电缆一般在投运5~8年后事故率明显上升。 1.3无间隙氧化锌避雷器分析 单只无间隙氧化锌避雷器其核心器件是氧化锌非线性电阻，或者叫氧化锌阀片。单只结构，安装于相与地之间。的设计初衷是针对架空线路不需要考虑其内部操作过电压的绝缘危
过电压保护（装置）及维护 一、过电压的定义及分类 1、过电压：超过电力系统最高工作电压的电压，称为过电压。 2、过电压的分类 ①外部过电压（雷电过电压）：由电力系统外部的雷电引起的 过电压。 ②内部过电压（操作过电压、谐振过电压）：由电力系统内部 原因引起的过电压。 二、过电压保护措施的选用原则 一个世纪以来，始终是遵循着如下原则。 1、选用保护措施、避雷器保护性能、绝缘水平等，归根到底 是经济问题。 保护措施可靠性越高，避雷器保护性能越优，保护系统投资和避雷器售价越大，可以降低绝缘造价或减少运行故障损失得到回报。反之，保护措施可靠性越低，避雷器保护性能越差，保护系统投资和避雷器售价越小，绝缘造价或运行故障损失越大。 总之，选用过电压保护措施，力求达到最佳经济效益。 2、任何防雷技术措施应经实践检验原则 至今，在实验室里不能逼真模拟自然雷。理论计算和模拟试验 只能作某些定性分析。防雷保护技术措施主要依据长期的大量
的运行经验积累，不断地修正和改进。国际上常出现过以假设 为依据的形形色色的防雷保护装置，经实践检验被淘汰掉了。 三、过电压保护措施的发展概况 1、人为制造弱绝缘，最早采用的，也是最简单的是放电间隙。 迄今为止，人们还在应用放电间隙。仅是结构不断改进。放电 间隙存在的问题是不能自动熄灭工频续流电弧。 2、1870~1890年，主要是放电间隙和熔丝构成变电设备防雷 保护装置。 3、1896~1908年，制成羊角放电间隙。为了增强间隙熄弧能 力，在间隙上加装磁吹线圈。为了限制工频续流，间隙串联线 性电阻。随后发展多间隙，构成多间隙又串又并联线性电阻的 防雷保护装置。 4、1907~1920年，发明了氧化铝和氧化铅电阻器来替代多间 隙串并联线性电阻，这是阀式避雷器的原型。 5、1920~1930年，又将氧化铝和氧化铅避雷器加装外串羊角 放电间隙，或内串间隙。比较广泛地采用羊角放电间隙与消弧 线圈配合使用。 6、1930~1940年，发明了碳化硅非线性电阻片。使阀式避雷 器起了质的变化。 7、1940~1950年，碳化硅阀式避雷器迅速发展和普及。至今， 我国仍在采用这种普阀避雷器。即我国第一代阀式避雷器。
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。 S F RV RCD T D C U M RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 L B S 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 a C a R a C dc R dc C dc R dc C a R a C 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。过流保护常采用的有快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器保护措施，以晶闸管变流电路为例，其位置配置如图2-1所示。
继电保护课程设计输电线路电流电压保护设计
第1章绪论 (1) 第2章设计的原始资料 (2) 2.1题目内容 (2) 2.2课程设计的内容与技术参数参见下表 (2) 2.3 工作计划： (3) 2.4设计需要考虑的问题 (3) 2.5保护方式的选取与整定计算 (3) 第3章输电线路电流保护整定计算 (4) 3.1保护3在最大、最小运行方式下的等值阻抗 (4) 3.2保护3在最小运行方式下G2退出运行，L2退出运行等值电路 (4) 3.3进行C母线、D母线、E母线相间短路的最大、最小短路电流的计算 (5) 3.4整定保护1、2、3的电流速断保护定值，并计算各自的最小保护范围 (6) 3.5整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (7) 3.6整定保护1、2、3的过电流保护定值 (8) 第4章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (9) 4.1电流三段式保护原理图 (9) 4.2电流三段式原理展开图 (10) 第5章MATLAB建模仿真分析 (12) 5.1 MATLAB的概述 (12) 5.2 仿真设计 (13) 5.3仿真结果 (13) 5.4结果分析 (15) 第6章课程设计总结与心得 (16) 参考文献 (16)
第1章绪论 继电保护装置是指能反应电力系统中电气元件发生的故障或不正常远行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。一般情况下不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统与其元件的程度经一定的延时动作于信号。目前，继电保护装置是以各电气元件作为保护对象的，其切除故障的范围是断路器之间的区段。反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择性地切除故障的保护称为主保护；当主保护或断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护称为后备保护。 电力系统对动作于跳闸的继电保护装置提出了四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。除了以上四个基本要求以外，选用保护装置时还应该考虑经济性。在保证电力系统安全运行的前提下，尽可能采用投资少、维护费用低的保护装置。 线路相间短路的电流电压保护有三种：第一，无时限电流速断保护；第二，带时限电流速断保护；第三，定时限过电流保护。这三种相间短路电流电压保护分别称为相间短路电流保护第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段。其中第Ⅰ段和第Ⅱ段作为线路主保护，第Ⅲ段作为本线路主保护的近后备保护和相邻线路或元件的远后备保护。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段统称为线路相间短路的三段式电流电压保护。 第Ⅰ段称为无时限电流速断保护，该段动作时间快但是不能保护线路全长。第Ⅱ段称为带时限电流速断保护，该段保护在任何情况下均能保护本线路的全长（包括线路末端），但是为了保证在相邻的下一个线路出口处短路时保护的选择性，必须和相邻的无时限电流速断保护配合。第Ⅲ段称为定时限过电流保护，该段保护主要是作为本线路主保护的近后备保护和相邻下一线路（或元件）的远后备保护。 本文主要内容是研究在母线短路时，保护1、2、3的第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段的整定值，并检验它们的灵敏度确定它们是否能够保护线路。
过压保护电路 MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n沟道MOSFET实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET的栅极，MOSFET关断，将负载与输入电源断开。 过压保护器件数据资料中提供的典型电路可以满足大多数应用的需求(图1)。然而，有些应用需要对基本电路进行适当修改。本文讨论了两种类似应用：增大电路的最大输入电压，在过压情况发生时利用输出电容存储能量。 图1 过压保护的基本电路 增加电路的最大输入电压 虽然图1电路能够工作在72V瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP器件的最大输入电压是一件有意义的事情。图2所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。
图2 增大最大输入电压的过压保护电路 图3 功过三极管缓冲器增大输入电压的过压保护电路 齐纳二极管的选择，要求避免在正常工作时消耗过多的功率，并可承受高于输入电压最大值的电压。此外，齐纳二极管的击穿电压必须小于OVP的最大工作电压(72V)，击穿时齐纳二极管电流最大。 串联电阻(R3)既要足够大，以限制过压时齐纳二极管的功耗，又要足够小，在最小输入电压时能够维持OVP器件正常工作。 图2中电阻R3的阻值根据以下数据计算：齐纳二极管D1的击穿电压为54V;过压时峰值为150V，齐纳二极管的功率小于3W。根据这些数据要求，齐纳二极管流过的最大电流为：3W/54V = 56mA 根据这个电流，R3的下限为： (150V - 54V)/56mA = 1.7kW
AL-XHZ系列消弧消谐及过电压保护装置 一、概述 传统消弧技术概述 长期以来，我国3～66KV的电网大多采用中性点不接地的运行方式。这种电网具有结构简单、投资小，供电可靠性高的优点。该电网发生稳定单相接地故障时，系统线电压不变，只是非故障相的对地电压升高到线电压，虽然该系统中的电气设备的绝缘均可承受长期线电压的强度可以带故障运行两小时。但是，如果系统发生的单向接地故障为间歇性弧光接地，则会在系统中产生高达3.5倍相电压峰值的过电压，如此高的过电压如果数小时作用于电网，会对电气设备的绝缘造成损伤，甚至会造成健全相对地绝缘击穿，进而发展成为相间短路事故。在间歇性弧光接地过程中，还会形成多频段振荡回路，不仅会产生高幅值的相对地过电压，而且还可能出现高幅值相间过电压，使相间绝缘闪络，造成相间短路事故。 随着我国对城市及农村电网的大规模技术改造，城市、农村的配电网必定向电缆化发展，系统对地电容电流在逐渐增大，弧光接地过电压问题也日益严重起来。运行经验证明，当这类电网发展到一定规模时，内部过电压，特别是电网发生单相间歇性孤光接地时产生的孤光接地过电压，及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压最为严重。为了解决上述问题，不少电网在电网中性点装设消弧线圈，当系统发生单相弧光接地时，利用消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流进行补偿，使流经故障电流减小，从而达到自然熄弧的目的。运行经验表明，虽然消弧线圈对抑制间歇性弧光接地过电压有一定作用，但在使用中也发现消弧线圈存在的一些问题。 1、由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿却有难度，且消弧线圈仅仅补偿了工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流，而且包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧。 2、当电网发生断线、非全向、同杆线路的电容耦合等非接地故障，使电网的不对称电压升高，可能导致消弧线圈的自动调节控制器误判电网发生接地而动作，这时将会在电网中产生很高的中性点位移电压，造成系统中一相或两相电压升高很多，以致损坏电网中的其它设备。 3、消弧线圈体积大，组件多，成本高，安装所占场地较大，运行维护复杂，而且随着电网的扩大，消弧线圈也要随之更换，不利于电网的远景规划。
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。 4.雷电的闪络放电。烧毁绝缘子造成断路器跳闸，线路停电等供电事故 防雷保护装置 避雷针.（用来保护发电厂，变电所） 作用：将雷电吸引到金属针上，安全的导入大地，从而保护附近的建筑和 设施免受雷击。 原理：在雷雨天气，建筑物上空出现带电云层时，迅雷针被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电
作者周敏捷 利用电池供电的移动设备通常需要通过外置的AC适配器对系统电池进行充电。而不同供电电压的设备间往往共用着相似的电源插座和插头，这些不同电压标准的适配器往往会给用户带来潜在的错插风险，可能导致设备因过高的电压而烧毁。另一方面，来自AC适配器前端的浪涌或者电网的不稳定也有可能导致适配器的输出电压超越设备所能承受的范围。因此，在移动设备设计中就有必要加入充电端口的过压保护电路，以避免上述情况对设备后端电路的破坏。 本文介绍的过压保护电路由过压保护开关（OVP Switch）和瞬态电压抑制器(TVS)组成（如图1），可实现完善可靠的抗持续高电压和瞬间冲击电压的功能。 图1 在整个方案中，核心部分器件为过压保护开关，以美国研诺逻辑科技有限公司（AATI）的过压保护开关AAT4684为例，过压保护开关的内部主要是由控制逻辑电路和PMOS管组成，当OVP端的检测电压高于特定电压阈值之后，逻辑电路就会通过栅极关断PMOS的沟道。由于该PMOS管拥有较高的持续性耐压（28V），因此可以保护后端的元器件不会因前端电源输入异常高压而烧毁（其内部原理如图2所示）。
图2：AAT46842 内部原理图。 通过以下实验可以说明当过压保护开关的输入端出现过高电压时它对后端电路所起到的保护作用。 图3所示为测试所用电路原理图，输入端为12V平稳直流源，电源通过一段长度为1米的导线与AAT4684的输入端相连，CH1为AAT4684输入电压的测试点，CH 2为 AAT4684输出电压的测试点，CH3为其输出电流探测点。将AAT4684的OVP保护电压设为6V（即当电压超过6V后，开关管立刻关闭，以保护输出端的电路）。为体现实际应用中AC适配器的插拔情况，对系统的上电过程通过导线和电源的机械性拔插来实现。
线路防雷过电压保护器 一、过电压保护器概述 过电压保护器中最常用的电压等级线路，由于10KV线路的绝缘水平普遍较低，难以承受直击雷或感应雷的作用，不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络起跳闸，而且在雷电击中周边的树木或建筑时，因感应电压过高也会导致闪络，绝缘层被击穿，接续的工频电弧在此处燃烧，在极短的时间内导线就会被烧断。目前我国各大、中城市10KV配电线路采用绝缘导线做为架空配电线路的愈來愈多，有效地解决了裸导线难以解决的走廊和安全问题，与地下电缆相比具有投资省，建设快的优点，但也带来了一些新的技术问题，其中之一就是绝缘导线运行中的雷击断线，雷击断线已成为电力系统面临的一个安全难题。 过电压保护器适用于配电6KV、10KV绝缘导线，采用了专利设计的穿刺型结构可穿透安装在线槽内的导线绝缘层形成电气连接；独特的引弧叉通过螺栓与绝缘子上端金具紧密相连，另一端为放电端，与安装在绝缘子下端金具上的接地电极形成一个放电间隙；并有绝缘罩包裹除引弧叉放电端外的绝缘子上端所有裸露金具部分。过电压保护器XHQ5-12.7/36在正常状态下，防雷绝缘子的放电间隙不动作；只有超过规定雷电过电压出现时，引弧叉与接地电极的间隙才能被击穿，形成短路通道。接续的工频电弧便在线夹的引弧叉上燃烧，释放过电压能量，以保护导线免于烧伤。 二、产品简介 绝缘线路防雷装置过电压保护器本产品悬挂在输配电线路上，在绝缘子的右端就是低电位，这时在绝缘子的左右两端高低压电极之间形成一个空气间隙，主要用来提供雷击闪络通道和电弧放电通道，其动作电压比绝缘子本体低，而且必然先与绝缘子本体闪络之前动作，使雷电引流，保护绝缘子和导线。 过电压保护器当架空绝缘输配电网受到直接雷击或者感应雷电时，绝缘子左右两端引弧棒提供的空气间隙能够在绝缘子闪络之前先动作放电，提供了雷电的闪络通道，在雷电闪络通道上建立起来的工频电弧或者单相短路电流的弧根，只能固定在引弧棒提供的高低压电极上，而不会流串到绝缘子本体或导线上，从而避免了绝缘子伞群的烧伤，甚至烧断绝缘导线的现象发生。 本产品满足国际标准规定的线路绝缘子的各项技术标准，并且将绝缘子各种性能指标加以提高，尽量堵塞放电，在堵塞不住的情况下再以疏导方式加以防雷。绝缘子和防弧金具二合为一，能够悬挂拉紧输电配电线路上，它相对于电杆可以水平拉紧安装，也可以垂直拉紧悬挂在线路支架上，具有很大的经济性和实用性。本产品的引弧棒能够提供多次工频电弧的烧蚀，性能可靠，可以有效地防止绝缘子因雷击损坏和绝缘导线雷击断线事故的发生。过电压保护器XHQ5-12.7/36其中，绝缘子芯棒两端的端头金具形状可以根据输配电线路连接的需要，不断改变其形状，以方便绝缘子在线路上的连接。 三、线路防雷过电压保护器用途 线路防雷过电压保护器绝缘线路防雷装置过电压保护器适用于架空线路中，将架空绝缘导线或裸导线连接在耐张杆或转角杆的金具上，从而将架空导线拉紧和绝缘，并起到防雷作用。
消弧及过电压保护装置控制器 说 明 书 安徽凯民电力技术有限公司
单位名称：安徽凯民电力技术有限公司 地址：安徽省合肥市高新区科学大道102号邮编：230088 TEL：（0551）5312386 FAX：（0551）5322512
一、概述 在我国3~35KV供电系统中，大部分为中性点不接地系统，这种系统在发生单相接地时，电网仍可带故障运行，这就大大降低了运行成本，提高了供电系统的可靠性，但这种供电方式在单相接地时容易产生弧光接地从而可能引发相间短路，给供电设备造成了极大的危害。以前的解决办法是在中性点加装消弧线圈补偿电容电流来抑制故障点弧光发生的机率。很显然，这种方法的目的是为了消除弧光，但由于消弧线圈的自身的诸多特点，很难对电容电流进行有效补偿，特别是高频分量部分对供电设备造成的危害无法克服。安徽鸿宇电气技术有限公司在研究各种消弧线圈的基础上，提出全新的概念，研制出了智能快速消弧过电压保护装置，该装置在系统出现弧光接地时，通过可以分相控制的真空接触器，使故障相接地，达到彻底消除弧光的目的。 消弧及过电压保护装置控制器，是针对智能快速消弧过电压保护装置研制的一种智能型控制器。该控制器通过P T互感器检测出故障相，然后发出控制信号命令故障相的接地真空接触器闭合，使弧光接地变成金属性接地。 一、功能及特点 1、本控制器结构紧凑，技术先进。控制器的核心采用Mic roc hip 公司生产的PIC单片机和一些外围器件构成信号采集、数据 处理系统。 2、根据信号采集、数据处理结果，发出相应的信号。PT断线、 金属性接地，只报警而不接地；当系统出现弧光接地时，微 机综合控制器作出判断同时发出动作信号，让接触器动作， 使系统对应相转变为金属性接地。
三相组合式过电压保护器 一、过电压保护产品的发展 一）基础的过电压保护产品——避雷器最基础的过电压保护产品就是避雷器。最原始的避雷器是羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“避雷器”。现代的高压避雷器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。现代的避雷器有管式和阀式两大类。阀式避雷器分为碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器（又称氧化锌避雷器）。1、管式避雷器（30年代）：其基本工作元件是内间隙（又称灭弧间隙）。内间隙置于产气材料制成的灭弧管内，外间隙将管子与电网隔开。雷电过电压使内外间隙放电，内间隙电弧高温使产气材料产生气体，管内气压迅速增加，高压气体从喷口喷出灭弧。管式避雷器具有较大的冲击通流能力，可用在雷电流幅值很大的地方。但管式避雷器放电电压较高且分散性大，动作时产生截波，保护性能较差。主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。 2、碳化硅避雷器（50年代）：其基本工作元件是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片（电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套）。火花间隙的主要作用是平时将阀片与带电导体隔离，在过电压时放电和切断电源供给的续流。碳化硅避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成，放电分散性小，伏秒特性平坦，灭弧性能好。碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体，与结合剂混合后，经压形、烧结而成的非线性电阻体，呈圆饼状。碳化硅阀片的主要作用是吸收过电压能量，利用其电阻的非线性（高电压大电流下电阻值大幅度下降）限制放电电流通过自身的压降（称残压）和限制续流幅值，与火花间隙协同作用熄灭续流电弧。碳化硅避雷器按结构不同，又分为普通阀式和磁吹阀式两类。后者利用磁场驱动电弧来提高灭弧性能，从而具有更好的保护性能。碳化硅避雷器保护性能好，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘。 3、氧化锌避雷器（70年代）：其基本工作元件是密封在瓷套内的氧化锌阀片。氧化锌阀片是以ZnO为基体,添加少量的添加剂制成的非线性电阻体，具有比碳化硅好得多的非线性伏安特性，在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流，动作后无续流。因- 2 - 此金属氧化锌避雷器不需要火花间隙，从而使结构简化，并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器，已在逐步取代碳化硅避雷器，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘，尤其适合于中性点有效接地(见电力系统中性点接地方式)的110千伏及以上电网。