电火花的产生及有效预防
静电火花如何形成?
静电放电能否产生火花取决于放电能量的大小，不是取决于静电聚积到多少千伏。而放电能量的大小又取决于导体间的电位差及导体音质等效电容，导体间的放电能量计算公式如下：
W=CV2
式中：W—放电能量，J;
C—导体间的等效电容，F;
V—导体间的电位差(平时说的电压)，V。
从上式可以明确看出，静电放电产生火花不能仅以电位差而论，在等效电容不确定的情况下，也无法确定静电聚积到多少千伏就会产生火花。
对于能产生火花的最小放电能量值，目前也没有明确的数据。但是，下列数据对实际工作有很重要的参考价值：
1.在感应电晕单次脉冲放电能量小于20µJ的情况下，有时就可产生声光，引燃能力甚小;
2.能产生中等引燃能力的放电能量一般不超过4mJ;
3.在相距较近的带电金属导体间的火花放电，由于释放能量比较集中，引燃能力很强;
4.当导体电极间的电位差低于1.5kV时，将不会因静电放电使最小点燃能量大于或等于0.25mJ的烷烃类石油蒸气引
燃;
5.在接地针尖等局部空间发生的感应电晕不会引燃最小点燃能量大于0.2mJ的可燃气;
6.轻质油品装油时，油面电位应低于12kV。
怎样有效预防?
《防止静电事故通用导则》(GB12158-90)、《化工企业静电安全检查规程》(HG/T23003-92)等国家标准、行业标准中已做了较为规范完善的规定，这些标准在我们今年编辑出版的《化工安全实用工作手册》中都已收录。考虑到您可能尚未购买，现将化工企业如何预防静电产生的危害简要回答如下：
1.所有金属装置、设备、管道、贮罐等都必须按标准进行接地。不允许有与地相绝缘的金属设备或金属零部件。亚导体或非导体应作间接接地，或采用静电屏蔽方法，屏蔽体必须可靠接地。
(1)各生产装置系统《或装置单元》的总泄漏电阻都应在1×106Ω以下，各专设的静电接地电阻不应大于100Ω;
(2)金属设备与设备之间、管道与管道之间，如用金属法兰连接时，可不另接跨接线，但必须有2个以上的螺栓连接;其总泄漏电阻都必须在1×106Ω以下;
(3)平时不能接地的汽车槽车和槽船在装卸易燃液体时，
必须在预设地点按操作规程的要求接地，特别是所用材料必须采用在撞击时不会发生火花的材料;
(4)直径大于2.5m或容积大于50m3的大型金属装置应有2处以上的接地，较长的输送管道应每隔80-100m设1个接地点。
2.按操作规程控制在反应器内的易燃液体的搅拌速度。
3.装、卸和输送易燃液体时，防止静电产生。
(1)灌装时，液体应从槽车等大型容器底部进入，或将注入管伸入容器底部;
(2)控制液体的流速：
灌装铁路罐车时，液体在鹤管内的容许流速按下式计算：vD≤0.8
式中：v—烃类液体流速，m/s;
D—鹤管内径，m。
大鹤管装车出口流速可以超过上述公式的计算值，但是不得大于5m/s。
(3)在输送和灌装过程中，应防止液体飞散喷溅，从底部或上部入罐的注油管末端应设计成不易使液体飞散的倒T形等形状或另加导流板;或在上部灌装时，使液体沿侧壁缓慢下流;
(4)对罐车等大型容器灌装烃类液体时，宜从底部进油。若不得已采用顶部进油时，则其注油管宜伸入罐内离罐底不
大于200mm。在注油管未侵入液面前，其流速应限制在1m/s 以内。
(5)烃类液体中应避免混入其他不相容的第二相杂质如水等，并应尽量减少和排除槽车底和管道中的积水。当管道内明显存在第二物相时，其流速应限制在1m/s以内;
(6)在贮存罐、罐车等大型容器内，可燃性液体的表面不允许存在不接地的导电性漂浮物;
(7)当不能以控制流速等方法来减少静电积聚时，可以在管道的末端装设液体静电消除器;
(8)在使用小型便携式容器灌装易燃绝缘性液体时，宜用金属或导静电容器，避免采用静电非导电体容器。对金属容器及金属漏斗应跨接并接地。
(9)在设备内进行灌装、搅拌或循环过程中，禁止检尺、取样、测温等现场操作;
(10)当灌装、搅拌或循环停止后，应按操作规程静置一段时间后，才能进行下一步工序。
4.不宜采用非金属管输送易燃液体。如必须使用，宜采用可导电的管子或内设金属丝、网的管子，并将金属丝、网的一端可靠接地、或采用静电屏蔽。
5.气态粉态物料防护措施。
(1)在工艺设备的设计及结构上应避免粉体的不正常滞留、堆积和飞扬;同时应配置必要的密闭、清扫和排放装置;
(2)气体物料输送系统内，应防止偶然性外来金属导体混入，成为对地绝缘的导体;
(3)应尽量采用金属导体制作管道或部件。当采用静电非导体时，应具体测量并评价其起电程度，必要时应采取相应措施;
(4)必要时，可在气流输送系统的管道中央，顺其走向加设两端接地的金属线，以降低其管内的静电电位，也可采用专用的管道静电消除器;
(5)高压可燃气体的对空排放，应选择适宜的流向和处所。对于压力高、容量大的气体如液氢排放时，宜在排放口装设专用的感应式消电器。
6.非导体，如橡胶、胶片、塑料薄膜、纸张等在生产过程中所产生的静电，应采取静电消除器消除。
7.如生产工艺条件许可，增加室内空气中的相对湿度至50%以上。
8.采取惰性气体保护。
9.大型料仓内部不应有突出的接地导体。在用顶部进料时，进料口不得伸出，应与仓顶取平。
10.人体及服装防护。
(1)重点防火防爆岗位的入门处，应设人体导静电装置;
(2)属0区、1区的防火防爆岗位(场所)，且其可燃物的最小点燃能量在0.25mL以下时，操作人员(包括进入岗位的
其他人员)应按要求穿好防静电鞋和防静电服;
(3)严禁在岗位上穿、脱衣、裤或类似物
编号： 中国农业大学现代远程教育 毕业论文（设计） 论文题目：过电压产生的危害及防止措施 学生 指导教师 专业 层次 批次 学号 学习中心 工作单位 年月 中国农业大学网络教育学院制
目录 摘要 (3) 前言 (4) 1过电压的基本概念 (4) 1．1过电压的定义 (4) 1．2过电压的分类 (4) 2过电压的危害 (5) 2．1雷击过电压的危害 (5) 2．2操作过电压的危害 (6) 2．3暂态过电压 (7) 3过电压的防止措施 (8) 3．1变电站倒闸操作 (8) 3.1.1切断空载线路过电压 (8) 3.1.2切断空载变压器的过电压 (9) 3.1.3电弧接地过电压 (10) 3.1.4铁磁谐振过电压 (11) 3.1.5电磁式电压互感器饱和过电压 (11) 3．2雷电 (12) 4过电压保护设备及其保护原理、作用 (13) 4．1避雷器 (13) 4．2避雷针 (14) 4．3避雷线 (14) 4．4放电间隙 (15) 结束语 (15) 参考文献 (15)
电力系统过电压是危害电力系统安全运行的主要因素之一，过电压一旦发生，往往造成电气设备损坏和大面积停电事故。过电压来自两个方面，一种是遭受雷击产生的外部过电压，另一种是操作和事故时引起的内部过电压，主要是操作过电压。过电压的数值与电力网和结构、系统容量及参数、中性点接地方式、断路器性能等有关。通常采用避雷器、避雷针、避雷线等方法限制外部过电压。而对于内部过电压，针对操作中产生过电压的形式可采取不同的控制措施，如对于谐振过电压，可采用并联电阻或改变系统运行参数的方法加以限制，对于电弧接地过电压，则产用将系统中性点直接接地的方法等，以达到保证设备安全、系统安全、人员安全的目的。 关键词：过电压危害防止限制
编号：SM-ZD-50557 过电压引起设备烧毁事故的原因分析及处理 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
过电压引起设备烧毁事故的原因分 析及处理 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 【摘要】：在10KV或35KV中性点不接地（或非有效接地）系统中，由于谐振过电压、间歇性弧光接地过电压的存在，经常导致10KV（或35KV）接地电压互感器烧毁或使PT的熔断器的熔丝熔断，从而造成系统的停电检修，给电力系统造成不必要的损失。本文结合实例，对谐振过电压，尤其是间歇性弧光接地过电压引起设备烧毁事故的原因进行分析，并采取了相应的对策，保证了变电站设备的正常运行。 【关键词】：过电压设备事故分析和处理 前言 本文对处理固原西吉新营35KV变电站发生单相接地后,烧毁电压互感器的一次保险及二次计量电表的原因进行分析和探讨,认为烧毁电压互感器及二次设备的原因,不仅和谐振过电压有关,间歇性弧光接地也可能是造成此现象更重要
变频器过电压的原因及解决方法 过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。 变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题，其中过 电压现象最为常见。 过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情况采取相应的 对策。 过电压的产生与再生制动 所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。 在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，(因机型而异)变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电
源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V，因此，电源引起的过电压极为少见。 本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2(飞轮力矩)负载减速时变频器减速时间设定过短;电机受外力影响(风机、牵伸机)或位能负载(电梯、起重机)下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被“再生” 成为电能。 再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。 过电压的防止措施
文件编号：RHD-QB-K2433 （操作规程范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 过电压引起设备烧毁事故的原因分析及处理标 准版本
过电压引起设备烧毁事故的原因分 析及处理标准版本 操作指导：该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 【摘要】：在10KV或35KV中性点不接地（或非有效接地）系统中，由于谐振过电压、间歇性弧光接地过电压的存在，经常导致10KV（或 35KV）接地电压互感器烧毁或使PT的熔断器的熔丝熔断，从而造成系统的停电检修，给电力系统造成不必要的损失。本文结合实例，对谐振过电压，尤其是间歇性弧光接地过电压引起设备烧毁事故的原因进行分析，并采取了相应的对策，保证了变电站设备的正常运行。 【关键词】：过电压设备事故分析和处理
前言 本文对处理固原西吉新营35KV变电站发生单相接地后,烧毁电压互感器的一次保险及二次计量电表的原因进行分析和探讨,认为烧毁电压互感器及二次设备的原因,不仅和谐振过电压有关,间歇性弧光接地也可能是造成此现象更重要的原因,并提出了一些解决的办法。 1事故过程 固原西吉新营35KV变电站额定容量为 1800KVA，变压器接线方式为Y/Y。型。变电站母线接有三台JDJJ2-35型电压互感器，接线方式为 Y/Y。20xx年9月10日建设投运，时隔一周以后，系统出现单相接地故障，持续时间为20分钟，恢复后，发现DTSD341电能表烧毁，经查电压互感器中性点与地网之间电压1200V，控制盘表一相近似零
变频器过电压产生原因及解决措施 过电压现象在变频器在调试与使用过程中经常会遇到。过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情况采取相应的对策。 过电压的产生与再生制动 所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。 在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，（因机型而异）变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V，因此，电源引起的过电压极为少见。 本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2（飞轮力矩）负载减速时变频器减速时间设定过短；电机受外力影响（风机、牵伸机）或位能负载（电梯、起重机）下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被“再生”成为电能。 再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。 过电压的防止措施 由于过电压产生的原因不同，因而采取的对策也不相同。对于在停车过程中产生的过电压现象，如果对停车时间或位置无特殊要求，那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来解决。所谓自由停车即变频器将主开关器件断开，让电机自由滑行停止。 如果对停车时间或停车位置有一定的要求，那么可以采用直流制动（DC制动）功能。直流制动功能是将电机减速到一定频率后，在电机定子绕组中通入直流电，形成一个静止的磁场。电机转子绕组切割这个磁场而产生一个制动转矩，使负载的动能变成电能以热量的形式消耗于电机转子回路中，因此这种制动又称作能耗制动。在直流制动的过程中实际上包含了再生制动与能耗制动两个过程。这种制动方法效率仅为再生制动的30-60％，制动转矩较小。由于将能量消耗于电机中会使电机过热，所以制动时间不宜过长。而且直流制动开始频率，制
伊和乌素风电场 35KV风机变压器烧损原因的初步分析 国网新源控股有限公司生产技术部： 2009年6月26日05时14分，在运行人员根据负荷情况退出3192电容补偿单元时，一期16台风机变高压断路器保险熔断，9台风机变烧损。现将具体详细情况汇报如下： 一、事故前风场运行工况： 2009年6月26日05时，35kVⅠ、Ⅱ段母线分段运行，35KVⅠ母3101、3102开关运行，35KVⅡ母3201、3202、3203、3204开关运行，SCV热备用，3191一支路投入、3192两支路运行，伊库线向系统送有功17MW、无功5.2MVAR（伊和乌素风场主接线见附件一）。二、事件经过及一次风机变检查情况： 05时14分，运行人员根据伊库线负荷情况，按正常操作程序切除3192电容补偿单元。05时15分，35KVⅠ段3102开关过流保护动作，3102开关跳闸， 35kVⅠ段母线单相接地报警，220kV线路、#1主变保护启动。 05时16分，检查确认Ⅰ段35kV母线电压不正常，拉开风机一回集电线路3101开关。母线接地故障消失。随后现场检查，发现16台风机变高压熔断器或单相、两相、三相熔断。 三、保护自动装置检查情况： 1. 05时26分，3102间隔保护过流Ⅰ段动作。
2. 05时27分，现场检查一期微机消谐装置告警，打印报告显示：接地故障、过压故障、谐振故障。 3．#1主变35KV侧故障录波器有录波报告（见附件二）。 05:14:24:649毫秒，后台机操作拉开3192开关，引发一期35kV 系统操作过电压，开关拉开8ms后发生三相短路，时间持续245ms，电流最大为2000A（10ms左右），不稳定和两相接地短路，480ms后再次发生三相短路，电流最大值为2800A(20ms左右)，接着又发生两次A、B相间接地短路。以上四次故障或时间或电流没有到达3101、3102保护动作值。 05:15:36:228ms录波显示05:15:39:780ms至05:15:49:930ms 间共发生四次相间过电压，其中第四次A、B（录波启动后13700ms 后）发生的短路最严重，一次值最大过4000A（120ms左右）保护动作整定时间50毫秒，此电流导致3102保护跳闸。 以上两次录波显示，拉3192断路器时C相出现瞬时过电压121V(二次值)，第一次录波中谐振时相对地有效值基本上在120V(二次值)左右电压风机变接地及短路熔断器熔断时产生的过电压（05时14分25秒759毫秒）半周波，波峰值256V(二次值)。 4．220kv线路辅助保护、主变保护均有启动报告。 四、电容器3192单元相关情况分析： 1.电容、电抗参数（详细参数见附件三）： 1.1型号： TBB35-(3000+3000)/250ACW（可半容量投切） 1.2额定电压： 35 kV（系装置接入系统母线处的系统标称电压值）
变频器过电压的原因及解决方法 ?过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。 变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题，其中过 电压现象最为常见。 过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情况采取相应的 对策。 过电压的产生与再生制动 所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。 在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，(因机型而异)变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电
源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V，因此，电源引起的过电压极为少见。 本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2(飞轮力矩)负载减速时变频器减速时间设定过短;电机受外力影响(风机、牵伸机)或位能负载(电梯、起重机)下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被“再生” 成为电能。 再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。 过电压的防止措施
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。操作过电压有许多种类，常见的操作过电压有以下几种，电弧接地过电压；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等。这些过电压的产生都与鱼电力系统元件的电感，电容的参数配合及能量转换密切相关。 2 操作过电压影响因素 操作过电压有很多钟，常见的有上文提到的几种，每种过电压产生的本质原因都是一样的——系统状态改变使能量重新分配发生振荡。但不同的操作过电压
变压器过电压产生的原理 变压器是电网变换电压和传送电能的电气设备，是电网向用户供电的载体，变压器的安全可靠运行情系万家灯火。然而在电网运行中由于诸多原因会产生过电压，而变压器的绝缘水平相对比较薄弱，在变压器损坏的原因中，过电压造成损坏的概率最大。在电网运行中因某种原因产生过电压，必将导致变压器的损坏，其绝缘水平主要由雷电击耐受电压和工频耐受电压来决定。 过电压系指对绝缘有危险的突然电压升高，这种非正常的电压升高，其幅值可达设备额定电压的几倍以上，严重威胁变压器绝缘的安全，若过电压持续时间较长，必将造成变压器的损坏。为确保电网运行中变压器的安全，除选用优质的变压器外，还要对变压器设置合理有效的过电压保护措施。 电力系统的过电压一般可分为暂时过电压(工频过电压、谐振过电压、弧光接地过电压)、操作过电压、雷电过电压等。暂时过电压主要由单相接地故障、谐振等引起的。谐振过电压是电网中电气设备发生故障，或频繁操作设备引起电网中电感和电容匹配而构成谐振回路，在一定条件激发下产生电能、磁能转换而引起的过电压，如是变压器的励磁电感和对地电容产生的铁磁谐振，其引起的过电压会更高。弧光接地过电压系因系统发生单相接地故障，在接地点因弧光放电而引起的过电压。
操作过电压系因电网状态的突变而引起电磁场能量的急剧变化，或投切大容量设备，或是对设备的操作失误等而引起能量快速释放时产生的过电压。主要表现在空载线路、变压器的开断和重合闸等。 雷电过电压是大气中带有大量正电荷雷云与带负电荷雷云相遇时，发生雷云放电而引起的过电压。雷电过电压可分为直击雷过电压和感应过电压。直接雷过电压是雷云直接对设备、构件等导体的放电产生的，而感应过电压则是电磁场的急剧变化而产生的。
过电压的产生与再生制动所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。 在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，（因机型而异）变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V，因此，电源引起的过电压极为少见。 本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2（飞轮力矩）负载减速时变频器减速时间设定过短；电机受外力影响（风机、牵伸机）或位能负载（电梯、起重机）下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被“再生”成为电能。 再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过
了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。 过电压的防止措施 由于过电压产生的原因不同，因而采取的对策也不相同。对于在停车过程中产生的过电压现象，如果对停车时间或位置无特殊要求，那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来解决。所谓自由停车即变频器将主开关器件断开，让电机自由滑行停止。 如果对停车时间或停车位置有一定的要求，那么可以采用直流制动（DC制动）功能。直流制动功能是将电机减速到一定频率后，在电机定子绕组中通入直流电，形成一个静止的磁场。电机转子绕组切割这个磁场而产生一个制动转矩，使负载的动能变成电能以热量的形式消耗于电机转子回路中，因此这种制动又称作能耗制动。在直流制动的过程中实际上包含了再生制动与能耗制动两个过程。这种制动方法效率仅为再生制动的30-60％，制动转矩较小。由于将能量消耗于电机中会使电机过热，所以制动时间不宜过长。而且直流制动开始频率，制动时间及制动电压的大小均为人工设定，不能根据再生电压的高低自动调节，因而直流制动不能用于正常运行中产生的过电压，只能用于停车时的制动。 对于减速（从高速转为低速，但不停车）时因负载的GD2（飞轮转矩）过大而产生的过电压，可以采取适当延长减速时间的方法来解决。其实这种方法也
过电压事故的原因分析及其防止措施 【摘要】因南方天气多雾、空气潮湿，220KV供电系统输送电线路绝缘强度差，绝缘子容易发生污闪，变配电容易发生单相接地短路跳闸，220KV系统产生内部过电压，通过传递在供电低压系统形成过电压，损坏直流测量变换器（CM4017）。本文分析了220KV系统内部过电压怎样形成？过电压是如何传递？以及设备损坏的机理。通过事故原因的分析，结合变配电的实际情况，提出4条防止措施：加强检查和试验，提高绝缘弱点的绝缘强度；采用技术手段，提高耐压水平低设备的防过压能力；采用具有金属屏蔽层的电缆，设备的金属外壳可靠接地；在低压系统中安装电涌保护器（SPD），实现三级保护，有效抑制过电压带来的危害。 【关键词】过电压；内部过电压；静电耦合；电磁耦合；三级保护 一、事故情况 变配电容易发生绝缘子污闪事故，造成该变电所所带负荷中断，供电低压系统发生过电压事故，直流测量变换器（CM4017）中的压敏电阻全部烧坏，造成较大经济损失。 二、原因分析 峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压，统称为过电压。在供电系统中，过电压按其产生原因的不同，分为大气过电压和内部过电压。 大气过电压是指供电系统内的电气设备和构筑物受直接雷击或雷电感应而产生的过电压，引起这种过电压的能量来源于外界，故也称为外部过电压。它所形成的雷电冲击电流幅值可高达几十万安，雷电冲击电压幅值最高可达百万伏，破坏性极大。 内部过电压是指电力系统内部的开关操作或出现其它故障原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其过渡过程中出现电磁能在系统内部振荡和积累所引起的电压升高。内部过电压是在电网额定电压基础上产生的，其幅值大体上随着电网额定电压的升高按比例增大，在一般情况下，内过电压幅值约为2.5～4Uxg （Uxg为系统最大运行相电压）。内部过电压包括操作过电压和谐振过电压两大类。 通过以上叙述可知供配电低压系统过电压事故属于内部过电压事故，高压系统产生的过电压向低压系统传递，在低压系统中形成瞬间升高的电压，破坏设备。具体原因如下： 1.220KV系统中内部过电压的形成
1.操作过电压产生的原因及危害？ 操作过电压是由于进行断路器操作或发生突然短路而引起的衰减较快持续时间较短的过电压。 操作过电压产生的原因：①空载线路合闸和重合闸过电压。②切除空载线路过电压。③切断空载变压器过电压。④弧光接地过电压。⑤线路非对称故障分闸和振荡解列。 截流过电压：由于真空断路器具有良发的灭弧性能，当开断小电流时，电弧在过零前熄灭，由于电流被突然切断，其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组中的杂散电容充电，转变为电场能量。对于电机和变压器，特别是空载或容量较小时，则相当于一个大的电感，且回路电容量较小，因此会产生高的过电压，特别是开断空载变压器时更危险。从理论上讲可以产生很高的过电压，但由于触头和回路中有一定的电阻，产生损耗以及发生击穿，对过电压值有相当的抑制作用。 多次重燃过电压。多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃，电源多次向电机电源充电而产生的。在真空断路器切断电流的过程中，触头的一侧为工频电源，另一侧为LC回路充放电的振荡电源，如果触头间的开距不够大，两个电压叠加后就会使弧隙之间发生击穿，断路器的恢复电压就会升高。如时触头开距不够大，就会发生第二次重燃，再灭弧，再重燃，以至发生多次重燃现象。多次的充放电振荡，使触头间的恢复电压逐渐升高，负载端的电压也不断升高，致使产生多次重燃过电压，损坏电气设备。 三相开断过电压。三相开断过电压是由于断路器首先开断相弧隙产生重燃时，流过该相绵弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流迅速过零，致使末开断相随之被切断，在其他两相弧隙中产生类似较大水平的截流现象，从而产生更高的操作过电压，产生的过压加在相与相之间的绝缘上。在开断中，小容量电机或轻负荷情下容易出现三相开断过电压。对母线支撑件，套管以及所连接的二次设备产生影响。
变频器是电气系统中经常要用到，但是变频器的使用寿命也会因为过压和过流而变短，而一旦变频器失效会对整个电气系统产生严重故障。所以电工对于变频器保养维护技巧也逐渐被重视和关注，毕竟任何人都会想自己购买的变频器能够“活”的更久，那么变频器该如何“长寿”? 1、正确的接线及参数设置。在安装变频器之前一定要熟读其手册，掌握其用法、注意事项和接线;安装好后，再根据使用正确设置参数。 2、环境温度对变频器的使用寿命有很大的影响。环境温度每升10℃，则变频器寿命减半，所以周围环境温度及变频器散热的问题一定要解决好。 3、V/F控制属于恒转矩调整。而矢量控制使电机的输出转矩和电压的平方成正比的增加，从而改善电机在低速时的输出转矩。 4、若系统采用工频/变频切换方式运行，工频输出与变频输出的互锁要可靠。而且开停泵、工频/变频切换都要停变频器，再操作接触器。由于触点粘连及大容量接触器电弧的熄灭需要一定时间，上述切换的顺序、时间要考虑周全。 5、外部控制信号失效的问题。一般是几种情况：信号模式不正确、端子接线错误、参数设置不正确或外部信号自身有问题。 6、注意转速与扬程的关系。电机的选择及其最佳工作段是比较重要的问题。如果变频器长时间运行在5HZ以下，则电机发热成了突出问题。 7、过电流跳闸和过载跳闸的区别。过电流主要用于保护变频器，而过载主要用于保护电动机。因为变频器的容量有时需要比电动机的容量加大一挡或两挡，这种情况下，电动机过载时，变频器不一定过电流。过载保护由变频器内部的电子热保护功能进行，在预置电子热保护时，应该准确地预置“电流取用比”即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数。 变频器过电压产生的原因及处理方法 变频器过电压产生的原因
浅析间歇性弧光接地过电压的产生原因及其预防措施 文章一方面分析了间歇性弧光接地过电压的产生原因，另一方面探讨了解决间歇性电弧过电压措施，对实际配电线路运行维护有一定指导意义。 标签：间歇性电弧；间歇性电弧；过电压 1 引言 改革开放后，伴随着中国经济的高速增长，对各类电力设施数量的需求越来越多，现有的配电线路数量已经跟不上经济发展需求的节奏，因此，为了跟上社会主义现代化的脚步，我国开始全面更新改造城网和农网。然而作为影响中性点不接地电网系统的主要事故原因，以间歇性弧光过电压为主的线路接地问题并未引起足够的重视。因此，有必要对间歇性弧光接地过电压产生原因进行研究，并制定出相应的预防措施。 2 间歇性弧光接地过电压的分析 目前，我国电力系统的运行方式按照中性点连接方式可以分为三种，分别是中性点直接接地、中性点不接地和中性点经阻抗接地。其中，电压在110kV以上的输电线路多为中性点直接接地，单相接地一旦发生，故障产生相会直接接地，相当于单相短路。因单相短路发生时，电流急剧增大，进而触发动作继电保护装置，驱动断路器使单相短路线路剔除出输电线路，因此不会产生间歇电弧，更不会有弧光过电压产生。而对于那些中性点非直接接地的输电线路，单相接地一旦发生，间歇性电弧会在接地故障点处产生，其产生过程如图1所示。 以A相电发生单相接地为例，A相、B相和C相电源的电压分别为ea、eb、ec，ijd为工频电流，A相、B相和C相对地电压分别为Ua、Ub、Uc，其波形关系如图l所示。假设A相电压对地闪络发生在其幅值-Uxg处，那么B相和C 相对地电容的初始电压应为其幅值的一半，即0.5Uxg。因A相电压发生接地故障，B相和C相对地电压值将会有所改变，其所达到的稳态瞬时值一般为1.5Uxg。所以，在B相和C相对地电压升高至稳态瞬时值这一过程中可达到的最大电压为： Umax=2×1.5Uxg-0.5Uxg=2.5Uxg B相和C相对地电压达到最大电压后会很快衰减，最终以线电压大小稳定运行。相比于Eii’，通过接地点的工频电流相位滞后90°。当经历整个工频周期的一半时，即达到t1时，B、C相电压变为-1.5 Uxg，ijd值为零，电弧会自动熄灭，即完成工频熄弧。但处于断弧瞬间时，因B、C相电压均为-1.5 Uxg，而A相电压缺为零，因此电网中会储存电荷，其电荷量为q=2C0（-1.5Uxg）=-3C0Uxg。储存的电荷无法释放出去，只能加载在三相对地电容间，进而在电网中产生直流电压分量，其数值大小为q/3C0=-Uxg。因此，工频熄弧后，导线对地稳态电压
变频器基础讲座（八）--过电压的原因及其对策 一、前言 变频器在调试与使用过程中经常会遇到各种各样的问题，其中过电压现象最为常见。过电压产生后，变频器为了防止内部电路损坏，其过电压保护功能将动作，使变频器停止运行，导致设备无法正常工作。因此必须采取措施消除过电压，防止故障的发生。由于变频器与电机的应用场合不同，产生过电压的原因也不相同，所以应根据具体情况采取相应的对策。 二、过电压的产生与再生制动 所谓变频器的过电压，是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压，集中表现在变频器直流母线的直流电压上。正常工作时，变频器直流部电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud=1.35U线=513V。在过电压发生时，直流母线上的储能电容将被充电，当电压上升至700V左右时，（因机型而异）变频器过电压保护动作。造成过电压的原因主要有两种：电源过电压和再生过电压。电源过电压是指因电源电压过高而使直流母线电压超过额定值。而现在大部分变频器的输入电压最高可达460V，因此，电源引起的过电压极为少见。本文主要讨论的问题是再生过电压。产生再生过电压主要有以下原因：当大GD2（飞轮力矩）负载减速时变频器减速时间设定过短；电机受外力影响（风机、牵伸机）或位能负载（电梯、起重机）下放。由于这些原因，使电机实际转速高于变频器的指令转速，也就是说，电机转子转速超过了同步转速，这时电机的转差率为负，转子绕组切割旋转磁场的方向与电动机状态时相反，其产生的电磁转矩为阻碍旋转方向的制动转矩。所以电动机实际上处于发电状态，负载的动能被"再生"成为电能。再生能量经逆变部续流二极管对变频器直流储能电容器充电，使直流母线电压上升，这就是再生过电压。因再生过电压的过程中产生的转矩与原转矩相反，为制动转矩，因此再生过电压的过程也就是再生制动的过程。换句话说，消除了再生能量，也就提高了制动转矩。如果再生能量不大，因变频器与电机本身具有20%的再生制动能力，这部分电能将被变频器及电机消耗掉。若这部分能量超过了变频器与电机的消耗能力，直流回路的电容将被过充电，变频器的过电压保护功能动作，使运行停止。为避免这种情况的发生，必须将这部分能量及时的处理掉，同时也提高了制动转矩，这就是再生制动的目的。 三、过电压的防止措施 由于过电压产生的原因不同，因而采取的对策也不相同。对于在停车过程中产生的过电压现象，如果对停车时间或位置无特殊要求，那么可以采用延长变频器减速时间或自由停车的方法来解决。所谓自由停车即变频器将主开关器件断开，让电机自由滑行停止。如果对停车时间或停车位置有一定的要求，那么可以采用直流制动（DC制动）功能。直流制动功能是将电机减速到一定频率后，在电机定子绕组中通入直流电，形成一个静止的磁场。电机转子绕组切割这个磁场而产生一个制动转矩，使负载的动能变成电能以热量的形式消耗于电机转子回路中，因此这种制动又称作能耗制动。在直流制动的过程中实际上包含了再生制动与能耗制动两个过程。这种制动方法效率仅为再生制动的30-60％，制动转矩较小。由于将能量消耗于电机中会使电机过热，所以制动时间不宜过长。而且直流制动开始频率，制动时间及制动电压的大小均为人工设定，不能根据再生电压的高低自动调节，因而直流制动不能用于正常运行中产生的过电压，只能用于停车时的制动。对于减速（从高速转为低速，但不停车）时因负载的GD2（飞轮转矩）过大而产生的过电压，可以采取适当延长减速时间的方法来解决。其实这种方法也是利用再生制动原理，延长减速时间只是控制负载的再生电压对变频器的充电速度，使变频器本身的20%的再生制动能力得到合理利用而已。至于那些由于外力的作用（包括位能下放）而使电机处于再生状态的负载，因其正常运行于制动状态，再生