电网谐振过电压的危害及抑制
摘要：目前在电力供电系统或者说在电力供电电网上,过电压现象非常普遍.如果没有防范措施，随时都可能发生。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，而谐振过电压对电网造成危害极大，诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等等，所以加强对其防治非常必要。
关键词：电压，谐振，危害，变压器，自动调谐
1.引言
2004年广西桂东电网3.26电网过电事故导致了用户运行中的电器损坏，造成了一定的负面影响。所以过电压一旦产生，往往造成的损失也是非常巨大的。多年来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，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。所以解决这一难题也是我们电力工作者的一个重大课题。
2.谐振过电压
首先为了更好的解决谐振过电压问题,所以我们有必要了解谐振过电压形成的原理。
因目前我国35kV系统为不接地系统，电网中存在大量星形接线的电压互感器，其一次绕组直接接地，成为电网对地电容电流、高次谐波
太原科技2009年第4期TAIYUAN S CI-TECH 浅谈电力系统电压稳定性 刘宝，李宝国 文章编号：1006－4877（2009）04－0035－02 最近30年来，世界各国的电力系统普遍进入大电网、高电压和大机组时代，巨量的电能需要通过长距离的高压输电线送到负荷中心，电力系统面临的压力越来越大，很多电力系统不得不运行在其稳定极限附近，极易发生失稳事故。这些事故损失是巨大的，引起人们对电压稳定问题的严重关注。可以说电压稳定问题目前已成为世界各国电力工业领域研究的热点。 1电力系统电压稳定的定义及分类 1.1电压稳定定义 电力系统电压稳定性是指给定一个初始运行条件，扰动后电力系统中所有母线维持稳定电压的能力。在发生电压失稳时，可能引起电网中某些母线上的电压下降或升高，从而导致系统中负荷丧失、传输线路跳闸、级联停电及发电机失去同步等。1.2电压稳定分类 目前，文献中可以见到与电压稳定的主要有静态电压稳定、暂态电压稳定、动态电压稳定、中长期电压稳定等，对它们的含义和范畴，至今还没有一个统一的定义。2004年，IEEE/CIGRE稳定定义联合工作组给出了电力系统电压稳定的分类：电力系统电压稳定分为小扰动电压稳定和大扰动电压稳定。 小扰动（或小信号）电压稳定是指电力系统受诸如负荷增加等小扰动后，系统所有母线维持稳定电压的能力。大扰动电压稳定是指电力系统遭受大干扰如系统故障，失去负荷，失去发电机或线路之后，系统所有母线保持稳定电压的能力。 2电力系统电压失稳的机理 对电力系统电压失稳机理的研究是十分重要的，合理解释和明确区分电压失稳现象，可以正确应对预想的事故。静态研究认为电压失稳原因是负荷超过了网络的最大传输极限，从而造成潮流方程无解。随着对电压稳定研究的进一步深入，越来越多的人们开始用非线性动力学系统的理论知识来解释电压失稳的机理。对于电压失稳机理，T．Van Custem提出：电压失稳产生于负荷动态地恢复其自身功率消耗的能力超出了传输网络和发电机系统所能达到的最大极限。把电压稳定问题仅当作静态问题的观念是不周全的；负荷是电压失稳的根源，因此，电压失稳这一现象也可称为负荷失稳，但负荷并不是电压失稳中唯一的角色；发电机不应视为理想的电压源，其模型（包括控制器）的准确性对准确的电压稳定分析十分重要。 3电压稳定性的分析方法 电力系统作为一个复杂的非线性动力系统，考虑其动态因素，数学上可用一组DAE（Differential Algebraic Equations）微分代数方程组来表示。微分方程组主要体现动态元件，代数方程组主要体现网络结构等约束条件。目前，电力系统电压稳定性的分析方法主要有：静态分析方法、动态分析方法、非线性动力学方法。 3.1静态电压稳定分析方法 潮流方程和扩展的潮流方程是静态分析方法的基本立足点。静态分析方法一般认为潮流方程的临界解就是电压稳定的极限静态方法，将一个复杂的微分代数方程组简化为简单的非线性代数方程实数，大体上可以归纳为：连续潮流法、特征值分析法、最大功率法等。 3.1.1连续潮流法 连续潮流法（CPFLOW）又称延拓法，连续潮流法使用包括有预估步和校正步的迭代方案找出随负荷参数变化的潮流解路径。连续潮流法跟踪负荷和发电机功率变化情况下电力系统的稳态行为，通 （辽宁工业大学，辽宁锦州121001） 摘要：介绍了电力系统电压稳定的定义和分类，提出了电压失稳机理和电压稳定的主要研究方法，反映出该领域的研究概貌和最新动向。 关键词：电力系统；电压稳定；静态；动态 中图分类号：TM712文献标志码：A 收稿日期：2009－01－05；修回日期：2009－02－05 作者简介：刘宝（1982-），男，山东滨州人。2006年9月就 读于辽宁工业大学，攻读硕士学位。 研究与探讨
国家电压频率标准 民用工业美标德标意标国标 阿根廷220 德标 阿拉伯联合酋长国220 美标德标 阿鲁巴岛127 美标 阿曼240 德标 埃及220 德标 埃塞俄比亚230 瑞士插头爱尔兰230 德标 爱沙尼亚230 德标 安哥拉220 德标 安圭拉岛110 美标日本插头安提瓜岛230 奥地利230 德标 澳大利亚230 国标 巴巴多斯岛115 美标 巴布亚新几内亚240 国标 巴哈马群岛120 美标 巴基斯坦230 美标 巴拉圭220 德标 巴利阿里群岛220 德标 巴林群岛230 美标 巴拿马110 美标 巴西220 美标 百慕大群岛120 美标 保加利亚230 德标 贝宁湾220 德标 比利时230 德标 冰岛220 德标 波多黎各120 美标 波兰220 德标 波斯尼亚220 德标 玻利维亚220 德标 伯利兹城220 美标 博茨瓦纳230 美标 不丹230 美标 布基纳法索220 德标 布隆迪220 德标 赤道几内亚220 德标 丹麦220 德标 德国230 德标 东帝汶220 德标 多哥220 德标
多米尼加230 美标 多米尼加共和国110 日本插头俄罗斯220 德标 厄瓜多尔120 美标 厄立特里亚230 德标 法国230 德标 法罗群岛220 德标 菲律宾220 美标 斐济240 国标 芬兰230 德标 冈比亚230 美标 刚果230 德标 哥伦比亚110 美标 哥斯达黎加120 美标 格林纳达230 美标 格陵兰220 德标 古巴110/220 德标 瓜德罗普岛230 德标 关岛120 美标 圭亚那240 美标 哈萨克斯坦220 德标 海地110 美标 韩国220 德标 荷兰230 德标 洪都拉斯110 美标 怀特岛240 德标 基里巴斯240 国标 吉布提220 德标 几内亚220 德标 几内亚比绍共和国220 德标 加拿大120 美标 加纳230 美标 加蓬220 德标 加沙230 柬埔寨230 德标 捷克斯洛伐克230 德标 津巴布韦220 美标 喀麦隆220 德标 卡塔尔240 美标 开曼群岛120 美标 科摩罗220 德标 科威特240 德标 克罗地亚230 德标 肯尼亚240 美标 拉脱维亚220 德标
谐波危害及抑制谐波的方法 2008-05-05 23:08:43| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 随着工业、农业和人民生活水平的不断提高，除了需要电能成倍增长，对供电质量及供电可靠性的要求也越来越多，电力质量（ＰｏｗｅｒＱｕａｌｉｔｙ）受到人们的日益重视。例如，工业生产中的大型生产线、飞机场、大型金融商厦、大型医院等重要场合的计算机系统一旦失电，或因受电力网上瞬态电磁干扰影响，致使计算机系统无法正常运行，将会带来巨大的经济损失。电梯、空调等变频设备、电视机、计算机、复印机、电子式镇流器荧光灯等已成为人民日常生活的一部分，如果这些装置不能正常运行，必定扰乱人们的正常生活。但是，电视机、计算机、复印机、电子式照明设备、变频调速装置、开关电源、电弧炉等用电负载大都是非线性负载，都是谐波源，如将这些谐波电流注入公用电网，必然污染公用电网，使公用电网电源的波形畸变，增加谐波成份。 近几年，传感技术、光纤、微电子技术、计算机技术及信息技术日臻成熟。集成度愈来愈高的微电子技术使计算器的功能更加完美，体积愈来愈小，从而促使各种电器设备的控制向智能型控制器方向发展。随着微电子技术集成度的提高，微电子器件工作电压变得更低，耐压水平也相对更低，更易受外界电磁场干扰而导致控制单元损坏或失灵。例如，２０世纪７０年代计算机迅速普遍推广，电磁干扰及抑制问题更是十分突出，一些功能正常的计算机常出现误动作，而无法找出原因。１９６６年日本三基电子工业公司率先开发了“模拟脉冲的高频噪音模拟器”，将它产生的脉冲注入被试计算机的电源部分，结果发现计算机在注入１００～２００Ｖ脉冲时就误动作，难怪计算机在现场无法正常工作，其原因之一是计算机的电源受到了污染。因此，受谐波电流污染的公用电源，轻者干扰设备正常运行，影响人们的正常生活，重者致使工业上的大型生产线、系统运行瘫痪，会造成严重经济损失。 国际电工委员会（ＩＥＣ）已于１９８８年开始对谐波限定提出了明确的要求。美国“ＩＥＥＥ电子电气工程师协会”于１９９２年制定了谐波限定标准ＩＥＥＥ—１０００。在ＩＥＥＥｓｔｄ．５１９—１９９２标准中明确规定了计算机或类似设备的谐波电压畸变因数（ＴＨＤ）应在５％以下，而对于医院、飞机场等关键场所则要求ＴＨＤ应低于３％。 1 电网谐波的产生 1.1电源本身谐波--由于发电机制造工艺的问题，致使电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波，因此，产生的感应电动势也会稍稍偏离正弦电动势，即所产生的电流稍偏离正弦电流。当然，几个这样的电源并网时，总电源的电流也将偏离正弦波。 1.2由非线性负载所致 1.2.1非线性负载---谐波产生的另一个原因是由于非线性负载。当电流流经线性负载时，负载上电流与施加电压呈线性关系；而电流流经非线性负载时，则负载上电流为非正弦电波，即产生了谐波。 1.2.2 主要非线性负载装置 （１）开关电源的高次谐波：开关电源由五部分组成：一次整流、开关振荡回路、二次整流、负载和控制，这几个部分产生的噪声不完全一样。这几种干扰可以通过电源线等产生辐射干扰，也可以通过电源产生传导干扰。 （２）变压器空载合闸涌流产生谐波:铁心中磁通变化时，会产生８～１５倍额定电流的涌流，由于线圈电阻的存在，变压器空载合闸涌流一般经过几个周波即可达到稳定。所产生的励磁涌流所含的谐波成份以３次谐波为主。
电源不稳定的因素及解决办法 篇一：电源不稳定的因素及解决办法 电源不稳定的因素及解决办法 常亮 渤海船舶职业学院 摘要：主要探讨了目前我国在供电系统中电源不稳定的因数以及危害，并根据相关理论和实践经验，提出了一些自己的见解和有效解决办法。关键词：电力历史电源不稳定谐波 一、概述 随着我国经济建设的蓬勃发展，社会对电力资源的需求日益增长，用户对电力系统的要求也越来越高。供电的可靠性和稳定性已经成为保障经济增长和满足用户需求的重要问题。我国作为装机容量和年发电量均居世界第二位的电力大国，由于国土辽阔、动力资源与用电中心相距遥远、城乡家用电器设备的大量普及，对用户端电力电压的稳定性提出了更高的要求。保障供电的稳定性也是改善内外部投资环境、满足人民日益增长的生活水平以及提升综合国力的重要体现。 我国最早的电厂由英商旗昌洋行于1882年开办的，最初为粤恒电灯公司，后被官商合股收购。我国市电起初主要在殖民地使用，大部分为日本的殖民地，其中东北的电网最大，约占全国的50%。在不同地区，110V和220V市电都有使用的经历。至解放
前，我国还是多种电压和频率并存，主要是与发电设备的生产国制式有关。新中国成立后，统一了全国的电网电压标准为220V 50Hz。一方面是由于我国沿袭前苏联的制式；另一方面，因为我国国土幅员辽阔，供电半径要比美洲国家大，出于降低能耗，减少农村、山区用电成本的目的，我国采用的是比美洲发达国家更高的市电电压制度。 220V电压与110V电压相比的优点：1.传输耗能小，减少了能量损耗； 2.传输相同电量，在损耗相同的情况下，使用的导线横截面积要小一倍，节约了大量的金属资源； 3.相对减少了变压器的工作负荷，使变电压这一关键而又脆弱的节点有了更多的安全保障； 4.对偷盗电力设备的行为客观上产生了遏制。 二、影响电源稳定的因素 影响电源稳定的因素主要是两点：不稳定电压和谐波。本文着重从这两方面分析探讨。 （一）电压不稳定的危害 在现代工业用电中，一种电气设备出现故障就会导致流水线、甚至整个工厂作业的中断，造成难以想象的损失。对于普通用户，家用电器长时间在非额定电压或频率下工作，会严重影响电气设备的使用寿命。例如：长期在低于额定电压下工作的计算机，容易出现重启、程序紊乱、烧毁硬盘等情况。因此在比较重
目前世界各国室內用电所使用的电压大体有两种，分別为100V～130V，与220～240V二个类型。100V、110～130V被归类低压，如美国、日本等以及船上的电压，注重的是安全；220～240V则称为高压，其中包括了中国的220伏及英国的230伏和很多欧洲国家，注重的是效率。采用220～230V 电压的国家里，也有使用110～130V电压的情形，如瑞典、俄罗斯。 美国、加拿大、韩国、日本、台湾等地属110V电压区域。 100V：日本、韩国2国 110～130V：中国台湾、美国、加拿大、墨西哥、巴拿马、古巴、黎巴嫩等30国 220～230V：中国、香港(200V)、英国、德国、法国、意大利、澳大利亚、印度、新加坡、泰国、荷兰、西班牙、希腊、奧地利、菲律宾、挪威约120国 中国普通居民电压标准是单相、交流50HZ，220V； 对居民用户，国家规定电压偏差允许值为+7%，-10%；电压波动允许值为2.5 %； 电压偏差和电压波动从电力术语上是二个概念；电压偏差是长期的电压偏离额定值的情况，电压波动是电压快速变化偏离额定值的情况；电压偏差的重点是“偏差”，电压波动的重点是“波动”。 电压波动值（Vt）是电压调幅波中相邻两个极值电压均方根值之差，以额定电压的百分数表示；Vt-的变化速度应不低于每秒0.2%。
世界各国电压等级及频率 阿根廷：电压:220V (单相) ，380V (三相)，频率:50Hz 巴西：电压:110/220V(单相) ，380/460V(三相)，频率:60Hz 加拿大：电压:120/240V (单相) ，208/240V (三相)；频率:60Hz 墨西哥：电压:127/220V (单相) ，220V (三相)；频率:60Hz 美国：电压:120/240V (单相) ，277/480V (三相)；频率:60Hz (民用) 澳大利亚/ 新西兰：电压:240/415V (单相) ，415V (三相)；频率:50Hz 香港：电压:120/220V (单相) ，220V (三相)；频率:50Hz 印度：电压:230V；频率:50Hz 印尼：电压:230V (单相) ，380V (三相) ；频率:50Hz 日本：电压:100/200V (单相) ，200V (三相)；频率:50Hz 韩国：电压:220 (单相) ，380 (三相)；频率:60Hz
谐波的危害及治理
谐波对供电系统的危害及治理 中铝贵州分公司第一铝矿汪元江 [摘要] [关键词] 1、引言 一个理想的电力系统是以单一恒定频率与规定幅值的稳定电压供电的。但实际上，由于近年来随着科学技术的不断发展，在电力系统中大功率整流设备和调压装置的利用、高压直流输电的应用、大量非线性负荷的出现以及供电系统本身存在的非线性元件等使得系统中的电压波形畸变越来越严重，对电力系统造成了很大的危害。因此，要实现对电网谐波的综合治理，就必须搞清楚谐波的来源、危害及电网在各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波，从而改善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行。 2、谐波产生的原因 在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次，n 为整数，例如5、7、11、13、17、19等。变频器主要产生5、7次谐波。 3、电网谐波的来源 3.1 发电源产生谐波，由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀等其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但对电网影响很小。 3.2 输配电系统产生谐波，输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性特性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。 3.3 整流设备产生谐波，近年来，由于晶闸管整流装置在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。目前，常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式
浅谈电源不稳定的成因及解决方法 【摘要】本文主要探讨了目前我国在供电系统中电源不稳定的成因以及危害，并根据相关理论和实践经验，提出了一些自己的见解和有效解决办法。 【关键词】电力资源；电源不稳定；因素；方法 随着我国经济建设的蓬勃发展，社会对电力资源的需求日益增长，用户对电力系统的要求也越来越高。供电的可靠性和稳定性已经成为保障经济增长和满足用户需求的重要问题。影响电源稳定的因素主要是两点：不稳定电压和谐波。下面着重从这两方面分析探讨。 1.电压不稳定的危害及解决办法 1.1电压不稳定的危害 在现代工业用电中，一种电气设备出现故障就会导致流水线、甚至整个工厂作业的中断，造成难以想象的损失。对于普通用户，家用电器长时间在非额定电压或频率下工作，会严重影响电气设备的使用寿命。例如：长期在低于额定电压下工作的计算机，容易出现重启、程序紊乱、烧毁硬盘等情况。因此在比较重要的信息采集、数据检测分析工作点，都要装设在线式UPS以保证无间断供电。 1.2引起电压不稳定的原因及解决办法 按供电系统节点来看，电压波动可分为高压侧电压波动和低压侧电压波动。高压侧电压波动又可分为进线电源处电压不稳定和高压母线上电压不稳定。 1.2.1进线电源处电压不稳定原因分析 原因之一是上一级电源质量不高。解决方法是更换电源或在上一级负荷处重新架设一条供电线路。原因之二是传输过程中（进线电缆）存在问题。解决方法是检查是否存在电缆破损、电缆质量、电缆选型不正确的情况，有针对性地加以改善。 1.2.2高压母线上电压不稳定原因分析 原因之一是变压器三相空载导致高压侧母线电压不稳定。解决方法是重新计算变压器的负载率，更换更大一级容量的变压器。原因之二是在变压器负载时，大功率设备冲击电网造成高压侧母线电压不稳定。解决方法如下一是对大功率设备采用变频启动或软启动方式，来减少对电网的冲击。二是大功率设备尽量采用高压电机，以优化电能质量。三是对个别大功率设备，采用单独无功补偿装置稳定电压。
各国及地区通用的电力系统供电方式为三相五线制供电，三根火线和一根零线加一根地线即L1（U）（黄）、L2（V）（绿）、L3（W）（红）、N（蓝）、PE（黄绿）。任何两根火线之间的电压是叫线电压，我国线电压为380V，火线和零线之间的电压叫相电压，我国为220V 。我国工频为50HZ。所谓工业用电为三项五线制供电，民用电为单相电源供电。民用电进户通常是三根线，一根是相线，一根是零线，另一根是地线。习惯上相线也叫火线，采用红色的线，零线用蓝色的线，地线用黄绿相间的线。相线标志为L，零线标为N，地线标志为PE。我们通常见到的插座都应该是左零右火，上边是地线。由于各国电压标准不统一，有的一国有好几种电压标准，因此特列出各国电压表供参考！ 各国电压标准及频率表
回答者：pangduoduo - 秀才三级3-12 13:19 其他回答共2 条世界各各国电压概况100V ：日本、北韩110～130V：台湾、美国、加拿大、巴拿马、古巴、黎巴嫩、墨西哥220～230V ：英国、德国、法国、中国、新加坡、香港(200V)、义大利、西班牙、希腊、奥地利、荷兰、菲律、泰国、挪威、新加坡、印度、纽西兰、澳洲注1：采用220～230V电压的国家里，亦有视地区需要并用110～130V电压等情形，如瑞典、俄罗斯。为什么还有380V呢？原来，我们通用的电力系统是三相电，有A、B、C三根火线和一根零线。任何两根火线之间的电压是380V，火线和零线之间的电压是220V 所谓工业用电为三项五线制供电，民用只有三根线，一是相线，一是零线，另一个是地线，习惯上地线全部用黄绿相间的线，相线标志为L，零线标为N，你见到的所有插座都应该是左零右相，上边是地线。而三相五线制就变成A、B、C这三个相线，如上所说，所有相线之间电压为380V，相零相地之间为220V。回答者：stepper_行者- 举人五级3-11 18:04 100V ：日本、北韩110～130V：台湾、美国、加拿大、巴拿马、古巴、黎巴嫩、墨西哥220～230V ：英国、德国、法国、中国、新加坡、香港(200V)、义大利、西班牙、希腊、奥地利、荷兰、菲律、泰国、挪威、新加坡、印度、纽西兰、澳洲 世界各国的用电电压和频率,供大家参考!!! 阿根廷:电压:220V (单相) ,380V (三相),频率:50Hz 巴西:电压:110/220V(单相) ,380/460V(三相),频率:60Hz 加拿大:电压:120/240V (单相) ,208/240V (三相);频率:60Hz 墨西哥: 电压:127/220V (单相) ,220V (三相);频率:60Hz 美国:电压:120/240V (单相) ,208/240V (三相);频率:60Hz 澳大利亚/ 新西兰:电压:240/415V (单相) ,415V (三相);频率:50Hz 香港:电压:120/220V (单相) ,220V (三相);频率:50Hz 印度:电压:230V; 频率:50Hz 印尼: 电压:230V (单相) ,380V (三相) ;频率:50Hz 日本: 电压:100/200V (單相) ,200V (三相);频率:50Hz 韩国: 电压:220 (单相) ,380 (三相); 频率:60Hz 马来西亚:电压:220-240V; 频率:50Hz 菲律宾: 电压:220V 频率:60Hz 新加坡:电压:230V (单相) 400V (三相) 频率:50Hz 台湾: 电压:110/220V (单相) 220V (三相)频率:60Hz 泰国: 电压:220V (单相) 380V (三相)频率:50Hz 越南: 电压:120/220V (单相) 220V (三相)频率:50Hz 丹麦: 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz 芬兰: 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz 德国: 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
解释一： 电压互感器铁磁谐振过电压可分两种：一种是中性点不稳定过电压；另一种是中性点位移过电压。前者多在正常运行的中性点不接地的电网中产生, 例如投入空母线时的过电压；后者均在定相的过程中产生, 这主要是由于定相的方法不当引起的。 经过检修的某些线路、电缆等在恢复送电时, 新建的线路、电缆、变压器等在投入运行时, 以及两部分电网首次并联运行时, 必须事先检查相位, 进行定相, 以免造成严重的设备损坏和人身事故。在110千伏以下中性点不接地（包括中性点经消弧线圈接地）的电网中, 定相通常是利用电压互感器进行的。 利用一台电压互感器, 直接在高压电网中定相时产生的过电压, 主要是由基波谐振引起的, 特性比较稳定, 因此称为中性点位移过电压；利用两台外接的或母线上原有的中性点直接接地的电压互感器, 而在其低压侧定相时产生的过电压, 是由基波、高次谐波或分次谐波谐振所引起,同时具有不稳定的特点, 故称为中性点不稳定过电压。后者在国内外的电力系统中发生较多,即过去所谓的中性点位移过电压和现在的电压互感器铁芯饱和过电压。 一、中性点不稳定过电压 中性点不稳定过电压,不仅可以在定相的过程中发生, 而且在在我国3~220千伏运行的电网中, 也曾普遍发生, 是新建的和经过检修后投入运行的电气设备损坏的重要原因之一,同时也是电压互感器烧毁及其高压保险频繁熔断的主要原因。
1.产生的条件 试验研究结果表明, 当发生此种过电压时, 中性点出现显著的位移, 相电压变动并升高, 而线电压保持不变。因此可以判定此种过电压是零序回路出现的一种谐振现象。此种过电压对相间电容与三相对称的负荷没有影响。只要同时符合以下四个条件, 便可能产生此种过电压。 （1）电源变压器为三角形接线或中性点不接地的星形接线, 以及中性点不接地的电网（注：这里指电源侧中性点不接地） （2）单台或多台电压互感器的中性点直接接地, 同时零序电压线圈接近开路状态（注：这里指电压互感器中性点直接接地） （3）母线或电网各相的对地电容与电压互感器各相的对地电感相匹配, 且初始感抗必须大于容抗 （4）因电压或励磁涌流的冲击, 使电压互感器的铁芯三相发生不同程度的饱和。当电源投入、单相接地故障清除〔切除或自动消除）时, 以及瞬间的传递过电压发生时, 均可激发起此种过电压。 以上四个条件, 可以直观地用下图表示出来
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
课程设计题目： 课程设计是将理论知识应用到实践中的过程，是理论和实践的结合。此外，电子技术综 合课程设计是将我们所学的《模拟电子技术基础》和《电路》的综合应用，欲通过此次课程设计将我们所学的理论知识运用到生活实践之中去，一致更好的学习理论知识。我们此次的设计任务是“电网电压异常报警器过电压保护电路设计”，主要是针对我们学习模拟电子技术与之前所学的物理、电路基础综合起来，进行综合，以设计培养我们独立分析、思考与解决实际问题的能力。以及如何学以致用，将所学的课程运用到实践生活中。 通过此次的课程设计，我们应该达到以下的基本要求： 1．能够在理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件得的类型和特性，合理地进行选择和运用。 2．能够独立地对课题进行分析，运用所学的理论知识，通过翻阅资料，设计出最优方案。 3．学会电子电路的安装与调试技能，培养我们分析与解决问题的能力。 指导教师评语： 评定成绩为： 指导教师签名：2016年6月30日
电网电压异常报警器 过电压保护电路设计（Over Voltage Protection） 一、总体方案的选择 经过小组成员的分析与讨论，得出过电压保护电路设计的框图如下： 1．双向二极管限幅电路 运用二极管的单向导通性，可以对输入电压进行限幅。电路图如1-1所示，限幅后的波形图如图1-2所示。 图1-1二极管双向限幅仿真电路图
绪论 电力系统是由电能生产、传输、使用的能量变换、传输系统和信息采集、加工、传输、使用的信息系统组成的。电力系统稳定性问题可以分为角度稳定、电压稳定和频率稳定三个方面。电压稳定性问题与发电系统，传输系统和负荷系统都有关系。电压稳定性是指电力系统在正常运行或经受扰动后维持所有节点，电压为可接受值的能力 引起电压不稳定的主要因素是电力系统没有能力维持无功功率的动态平衡和系统中缺乏合适的电压支持；电压不稳定性受负荷特性影响很大。电压崩溃通常是由以下几种情况引发的：①负荷的快速持续增长；②局部无功不足；③传输线发生故障或保护误动； ④不利的OLTC的动态调节；⑤电压控制设备限制器（如发电机励磁限制）动作。这些情况往往是互相关联的，持续恶化的相互作用将最终导致电压崩溃的发生。 电压安全是指电力系统的一种能力，即不仅在当前运行条件下电压稳定，而且在可能发生的预想事故或负荷增加情况下仍能保持电压稳定。它意味着相对可信的预想事故集合，电力系统当前运行点距离电压失稳点具有足够的安全裕度。 为了防止电压失稳/崩溃事故，最为关心的问题是，当前电力系统运行状态是不是电压 稳定的，系统离电压崩溃点还有多远或稳定裕度有多大。因此必须制定一个确定电压稳定程度的指标，以便运行人员做出正确的判断和相应的对策 电压稳定性研究的方法：非线性动力学方法、概率分析方法、静态分析方法和动态分析方法。 电力系统是非线性动力系统，稳定本身属于动态范畴，电压失稳或电压崩溃本质是一个动态过程。当我们深入研究电压不稳定发生的原因、机理及其变化过程时，特别是要研究因电压过低而导致系统的动态稳定破坏时，静态分析方法难以完整计及系统动态元件的影响，因此无法深入研究电压失稳的机理及其演变过程。必须在计及元件动态作用的前提下，建立恰当的数学模型，采用合适的动态方法进行研究才能真正揭示电压失稳的发展机制。 负荷特性在电压稳定研究中起着重要作用，它直接影响分析的结果，但由于负荷的随机性、分散性及多样性，严格统一负荷特性尚无法确立，这使得负荷特性成为电压稳定研 页脚内容1
各国电网频率表 工频 指工业上用的交流电源的频率单位赫兹Hz 电气质量的重要指标之一。指工业上用的交流电频率。 工频一般指市电的频率在我国是50Hz其他国家也有60Hz的 中国电力工业的标准频率定为50赫兹。有些国家或地区如美国等则定为60赫兹。 不同的频率对电网供电的各方面影响是不一样的通常一个国家的电网频率是固定的然后所 有为这个国家和地区供应用电设备的厂家必须按照这个频率制作设备才能正常使用。具体频率定的多少由各个国家自己按照国际习惯定义或者自己定义。就像民用电压也一样国内用的220v国际上日本等地方用的是110v。 我国电力工业部1996年发布施行的《供电营业规则》规定在电力系统正常的情况下供电频 率的允许误差为①电网装机容量在300万及以上的为±0.2HZ②电网装机容量在300万以下的为±0.5HZ。在电力系统非正常状况下供电频率允许误差不应超过±1.0HZ 。 地区或国名工频 中国台湾Taiwan 60Hz 中国大陆China 50Hz 中国香港Hong Kong 50Hz 日本Japan 60Hz 南韩South Korea 60Hz 新加坡Singapore 50Hz 印度India 50Hz 印尼Indonesia 50Hz 泰国Thailand 50Hz 马来西亚Malaysia 50Hz 越南Vietnam 50Hz 俄罗斯Russia 50Hz 英国U.K. 50Hz 法国France 50Hz 德国Germany 50Hz 爱尔兰Ireland 50Hz 意大利Italy 50Hz 瑞士Switzerland 50Hz 荷兰Netherlands 50Hz 丹麦Danmark 50Hz 波兰Poland 50Hz 美国America 60Hz 加拿大Canada 60Hz 巴西Brazil 60Hz 哥伦比亚Colombia 60Hz
铁磁谐振过电压 摘要：铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压，多发生在 中性点不直接接地的配电网中，但在中性点直接接地的高压电网中，这种事故也常有发生。分析了电力系统铁磁谐振的产生机理，介绍了一些典型的铁磁谐振过电压，以及几种消除铁磁谐振的措施及原理，最后对铁磁谐振的当前研究现状进行了评价，提出今后进一步的研究方向。 关键词：电力系统；铁磁谐振；过电压；消谐措施 Abstract:Ferroresonance is an internal overvoltage,which always occurs in ne utral isolated distribution network, and sometimes also occurs in high voltages netw ork. The research developments on ferroresonance are analyzed, including their fundamental principles, characteristics and some typical example s. It also introduces several treatments of ferroresonance eliminating and its principl e. Finally the further research trends are proposed. Key words:power system; ferroresonance; overvoltage; treatment of resonance eliminating 在电力系统中包含有很多电感元件和电容元件。在开关操作或发生故障时，这些电感和电容元件可能形成不同自振频率的振荡回路，在外加电源作用下产生谐振现象，引起谐振过电压。谐振往往在电网某一局部造成过电压，从而危及电气设备的绝缘，甚至产生过电流而烧毁设备，还有可能影响过电压保护装置的正常工作条件。在不同电压等级、不同结构的系统中可以产生不同类型的谐振过电压。通常认为系统中的电阻和电容元件为线性参数，电感元件则一般有三类不同的特性参数。对应三种电感参数，在一定的电容参数和其它条件的配
电网中的并发故障问题表现 电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏，主要表现在 以下几个方面： 1. 电涌(power surges)：指输出电压有效值高于额定值110%，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时(例如常见的家用空调关机时)，电网因突然卸载而产生的高压(我们都会有这样 的切身体会：在晚上6:00 至9:00 左右的时间段，是用电的高峰期，市电电压 普遍偏低，家里的照明灯比较暗，过了用电高峰期，比如说在晚上10:00 左右，你会发现家里的照明灯突然一闪，并且亮了很多，这就是我们在日常生活中最 常见到的一种电涌现象)。 2. 高压尖脉冲(high voltage spikes)：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或 大型电气设备的开关操作而产生。 3. 暂态过电压(switching transients)：指峰值电压高达20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其主要原因及可能造成的破 坏类似于高压尖脉冲，只是在解决方法上会有区别。 4. 电压下陷(power sags)：指市电电压有效值介于额定值的80%至85% 之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动 机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。 5. 电线噪声(electrical line noise)：系指射频干扰(RFI)和电磁干扰(EFI)以及其它各种高频干扰。马达的运行、继电器的动作、马达控制器的工作、广播 发射、微波辐射、以及电气风暴等，都会引起线噪声干扰。 6. 频率偏移(frequency variation)：系指市电频率的变化超过3Hz 以上。
浅析电网电压不稳定的原因及解决办法 【摘要】保障供电的稳定性是保障社会经济增长和满足用户需求的重要问题。本文分析了电压稳定性破坏的原因及危害，针对电压不稳定的原因，提出了具体解决措施。 【关键词】稳定性；电压；破坏；措施 随着我国经济建设的蓬勃发展，社会对电力资源的需求日益增长，用户对电力系统的要求也越来越高。供电的可靠性和稳定性已经成为保障经济增长和满足用户需求的重要问题。保障供电的稳定性也是改善内外部投资环境、满足人民日益增长的生活水平以及提升综合国力的重要体现。 1.电压稳定性破坏的原因 研究认为,电压崩溃日趋严重的主要原因有以下几点:一是由于经济上及其它方面(如环保)的考虑,发、输电设备使用的强度日益接近其极限值;二是并联电容无功补偿大量增加,因而当电压下降时,向电网提供的无功功率按电压平方下降;三是线路或设备的投切,引起电压失稳的可能性往往比功角稳定研究中所考虑的三相短路情况要大得多,然而人们长期以来只注意功角稳定的研究。 电力系统稳定问题的物理本质是系统中功率平衡问题,电力系统运行的前提是必须存在一个平衡点。电力系统的稳定问题,直观的讲也就是负荷母线上的节点功率平衡问题。当节点提供的无功功率与负荷消耗的无功功率之间能够达成此种平衡,且平衡点具有抑制扰动而维持负荷母线电压的能力,电力系统即是电压稳定的,反之倘若系统无法维持这种平衡,就会引起系统电压的不断下降,并最终导致电压崩溃。当有扰动发生的时候,会造成节点功率的不平衡,任何一个节点的功率不平衡将导致节点电压的相位和幅值发生改变。各节点电压和相位运动的结果若是能稳定在一个系统可以接受的新的状态,则系统是稳定的,若节点的电压和相角在扰动过后无法控制的发生不断的改变,则系统进入失稳状态。电力系统的电压稳定和系统的无功功率平衡有关,电压崩溃的根本原因是由于无功缺额造成的,扰动发生后,系统电压无法控制的持续下降,电力系统进入电压失稳状态。无论是来自动态元件的扰动还是来自网络部分的扰动,所破坏的平衡均归结为动态元件的物理平衡。电力系统的动力学行为仅受其动态元件的动力学行为及其相互关系的制约。 2.电压不稳定的危害 在现代工业用电中，一种电气设备出现故障就会导致流水线、甚至整个工厂作业的中断，造成难以想象的损失。对于普通用户，家用电器长时间在非额定电压或频率下工作，会严重影响电气设备的使用寿命。例如：长期在低于额定电压下工作的计算机，容易出现重启、程序紊乱、烧毁硬盘等情况。因此在比较重要的信息采集、数据检测分析工作点，都要装设在线式UPS以保证无间断供电。 3.电压不稳定的类型 电压不稳定主要表现在电压偏差和电压波动两个方面。电压偏差是在某一时段内，实际电压幅值“缓慢”变化而偏离了额定电压，偏差是稳态的，就是我们常说的电压偏高或偏低。电压偏差的大小，主要取决与电力系统的运行方式、线路阻抗及有功负荷和无功负荷的变化。电压偏差主要是用电设备所处的位置及运行的时间，如线路末端电压偏低，后夜电压偏高等。 为改善电压偏差，可采取以下措施：一是正确选择变压器的变压比和电压分
电力系统的铁磁谐振 工作电力设备的进程中，绝缘长期受着多种要素如电场、温度以及机械振动的作用逐步变得残次，这劣化包括整体的和有些的，使得缺陷由此发作。区分电力设备是不是有出色绝缘强度的最有用直接的方法便是工频交流耐压试验，它也是预防性试验傍边的一项至关首要的内容。阻频特性和相频特性统称为LC并联电路的频率特性。它说明了LC并联电路具有区别不同频率信号的能力，即具有选频特性。品质因数Q，它表征了LC并联电路选频特性的好坏。 铁磁谐振是由铁心电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的铁磁谐振，使系统产生谐振过电压。电力系统的铁磁谐振可分二大类：一类是在66kV及以下中性点绝缘的电网中,由于对地容抗与电磁式电压互感器励磁感抗的不利组合,在系统电压大扰动(如遭雷击、单相接地故障消失过程以及开关操作等)作用下而激发产生的铁磁谐振现象;另一类是发生在220kV(或110kV)变电站空载母线上，当用220kV、110kV带断口均压电容的主开关或母联开关对带电磁式电压互感器的空母线充电过程中，或切除(含保护整组传动联跳)带有电磁式电压互感器的空母线时，操作暂态过程使连接在空母线上的电磁式电压互感器组中的一相、两相或三相激发产生的铁磁谐振现象，即串联谐振，简单地讲就是由高压断路器电
容与母线电压互感器的电感耦合产生谐振由于谐振波仅局限于变电站空载母线范围内，也称其为变电站空母线谐振。 铁磁谐振三种形式 1.基波谐振：一相对地电压降低，另两相对地电压升高超过线电压;或两相电压降低、一相电压升高超过线电压、有接地信号发出。 2.分次谐波：三相对地电压同时升高、低频变动 3.高次谐波：三相对地电压同时升高超过线电压 电力系统中许多元件是属于电感性的或电容性的，如电力变压器、互感器、发电机、消弧线圈为电感元件，补偿用的并或串联电容器组、高压设备的寄生电容为电容元件，而线路各导线对地和导线间既存在纵向电感又存在横向电容，这些元件组成复杂的LC 震荡回路，在一定的能源作用下，特定参数配合的回路就会出现谐振现象。由于铁芯电感的磁通和电流之间的非线性关系，电压升高导致铁芯电感饱，极容易使电压互感器发生铁磁谐振。在中性点不接地系统中，如果不考虑线路的有功损耗和相间电容，仅考虑电压互感器电感L 与线路的对地电容Co ,当C大到一定值，且电压互感器不饱和时，感抗XL大于容抗XCo。而当电压互感器上电压上升到一定数值时，电压互感器的铁芯饱和，感抗XL小于容抗XCo，这样就构成了谐振条件，下列几种激发条件可以造成铁磁谐振：
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（5） 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气092 学号： 学生姓名：金 指导教师：（签字） 起止时间： 2012.12.-2013.1.11
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室：电气工程及其自动化
续表 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 本任务书研究的是不带方向判别的相间短路电流电压保护。该线路相间短路电流电压保护又称为三段式电流电压保护。电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性和灵敏度。而且电流电压保护的电路构成、整定计算及调试维护都较简单，因此，它是最可靠的一种保护。但是，三段式电流电压保护在多电源或单电源环网灯复杂网络中无法保证其选择性，另外在系统运行方式变化很大、线路很短和线路长而负荷重等情况下，其灵敏度可能不满足要求，甚至出现保护范围为零的情况。因此主要用于 35kV 及以下单电源辐射网络作为线路保护，也可以作为电动机和小型变压器等元件的保护。 关键词：电流电压保护；三段式；选择性；灵敏度
目录 摘要 ............................................................ III 第1章绪论 .. (1) 1.1 电流电压保护概述 (1) 1.1.1 电流电压保护概况 (1) 1.1.2 电流电压保护的性能分析 (1) 1.2 本文主要内容 (2) 第2章输电线路电流保护整定计算 (3) 2.1 电流Ι段整定计算 (3) 2.1.1 保护3 在最大、最小运行方式下的等值电抗 (3) 2.1.2 C 母线、D 母线、E 母线相间短路的短路电流 (4) 2.1.3 整定计算1、2、3 的电流速断保护定值 (4) 2.2 电流Ⅱ段整定计算 (5) 2.3 电流Ⅲ段整定计算 (6) 第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (7) 3.1电流三段式保护原理图 (7) 3.2 电流三段式保护展开图 (8) 第4章 MATLAB 建模仿真分析 (10) 4.1 电流Ⅰ段Ⅱ段保护模拟动作 (10) 4.2 电流Ⅲ段的保护模拟动作 (11) 第5章课程设计总结 (12) 参考文献 (13)
各国电压标准 美洲地区 国名电压频率插座类型 美国120 60 (A) 夏威夷120 60 (A) 智利220 50 (B) 加拿大120 60 (A) 墨西哥127 60 (A) 欧洲地区 国名电压频率插座类型 英国240 50 (D) 法国127/220 50 (D) 意大利127/220 50 (C) 西班牙127/220 50 (A)(C) 希腊220 50 (C) 瑞典220 50 (C) 奧地利220 50 (C) 德国220 50 (C) 荷兰220 50 (C) 挪威、瑞典220 50 (C) 俄国127/220 50 (A)(C) 亚洲地区 国名电压频率插座类型 国110/220 60 (A)(C)(E) 日本100 50 200 50 (D)(F) 中国220 50 (A)(C)(D)(E)(F) 菲律宾220 60 (A)(C)(E)
泰国220 50 (C)(D) 新加坡230 50 (B)(C)(D) 印度230 50 (B)(C) 非洲地区 国名电压频率插座类型 中非220 50 (C) 摩洛哥115 50 (B) 南非220 50 (C) 埃及220 50 (C)(D) 刚果220 50 (C) 肯亚240 50 (B)(C)(D) 尚比亚230 50 (D)(F) 奈及利亚230 50 (D)(F) 1 世界各国电压概況 目前世界各国室內用电所使用的电压大体有两种，分別为100V～130V，与220～240V 二个类型。100V、110～130V被归类低压，如美国、日本等以及船上的电压，注重的是安全；220～240V则称为高压，其中包括了中国的220伏及英国的230伏和很多欧洲国家，注重的是效率。采用220～230V电压的国家里，也有使用110～130V电压的情形，如瑞典、俄罗斯。 100V：日本、国2国 110～130V：中国、美国、加拿大、墨西哥、巴拿马、古巴、黎巴嫩等30国 220～230V：中国、(200V)、英国、德国、法国、意大利、澳大利亚、印度、新加坡、泰国、荷兰、西班牙、希腊、奧地利、菲律宾、挪威约120国 2 出国旅游转换插头 国标美标英标欧标(德标) 南非标意标瑞士标 目前，世界上的用电插头存在着多种标准有中国标准旅游插头(国标)、美国标准旅游插头(美标)、欧洲标准旅游插头(欧标、德标)、英国标准旅游插头(英标)和南非标准旅游插头(南非标)等。 我们出国时带的电器一般都是国标插头，在国外大多数国家无法使用，如果在国外再买相同的电器或旅游插头则价格相当昂贵，为了不影响旅行，建议大家出国前自己准备好几个出国转换插头。 国标插头在中国、澳大利亚、新西兰、阿根廷使用，特征是三个扁头。