电力系统大气过电压及保护
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电力系统过电压及其防护摘要:在电力系统运行中,由于种种原因,系统中某部分的电压可能升高,其数值大大超过设备的正常运行电压,这种现象称为过电压。
其后果是设备绝缘损坏,造成长时间的停电,危及人身及财物安全。
所以要加以对电力系统过电压及防护。
关键词:电力系统;内部过压;雷电过压一.电力系统过电压的概念通常情况下,电力系统处于正常的工作状态,系统的运行也正常,此时电气设备在额定的电压之下处于绝缘的状态,而一旦遭遇雷击或者由于操作不当、仪器发生故障或者参数配置不合理等原因,造成系统中的某区域的的局部电压升高而超出设备正常的运行范围称之为过电压。
这种过电压一般可以分为内部和大气这两种过电压,前者发生的原因主要是拉闸、合闸的操作,接地或者断线的事故以及其他的一些不可预料的细节问题,这些小问题可能引起电力系统的状态突然发生变化从而产生局部过高电压,造成整体系统的危害,内部过电压发生的跟本原因还是由于系统内的电磁能集聚和振荡所引的。
通常将系统内部的过电压划分为:暂态的过电压和操作过电压。
顾名思义发,操作过电压就是由于系统的操作故障或者失误时所引发的,主要的特点就是随机性较大。
后者的大气过电压通常被划分为感应雷击、直接雷以及侵入雷电波这三种过电压,这种过电压的特点就是持续的时间非常短,但是其冲击的能力非常强,对系统的伤害也比较大,破坏程度的强弱跟雷电活动的强度有非常紧密的关系,而与设备的电压等级关系不大,在220KV之下电气系统的整体绝缘水平主要是由防止大气的过电压所决定的。
二、内部电力系统过电压1.操作过电压内部过电压中操作过电压具有很大的随机性,这种情况的过电压在最糟糕的情况下其倍数相对较高,330Kv以及这之上的超高压的系统绝缘水平是由操作过电压决定的,其除了具有随机性的特点之外,还具有较高的幅值和高频的振荡,另外就是衰减较为迅速。
这种操作过电压产生的原因有很多,其中主要的包括了:第一,在将空载电路切除的过程中容易产生过电压,此时产生的原因主要是由于电弧的重燃和在线路上的残留的电压;第二,发生在空载电路合闸上的过电压主要是由于在合闸的过程中,由于瞬间的暂态中发生了回路上的高频振荡;第三,如果电网中的中性点没有接地,而恰巧单相金属接地的情况发生了,那么将会使得正常相的电压达到线电压。
电力系统过电压的危害及其防止对策摘要:过电压对电力系统的危害性是很大的,对其进行深入分析并研究相应的对策,一直是广大电力工作人员关注的焦点。
故笔者结合多年工作经验,对电力系统常见的两种过电压防止措施进行了总结,以供参考。
关键词:过电压内部过电压大气过电压保护引言电力系统的电气设备在运行中除了承受工作电压外,还会遭到过电压的作用和侵害。
过电压的存在,它将使电力系统运行的电气设备绝缘受损,设备寿命缩短,甚至造成停电事故,摧毁电力设施。
因此,深入分析过电压对电力系统造成的危害,并采取各种措施对其进行预防对于保障电力系的安全稳定运行有着重要的的意义。
2、过电压对电力系统的危害过电压对电力系统的危害性是很大的,如内部过电压关系到电力系统中各种电气设备绝缘水平的选择,直接影响造价和投资。
如果没有适当的保护设施,万一引起设备事故,其后果更是不可设想,将有可能造成长时间停电或主要设备的严重损坏事故,损失将无法估计。
对电力系统来说,雷电的危害性就更大了,当电力系统遭到雷击时,有可能造成发电机、电力变压器、断路器和其它电气设备绝缘损坏,线路上的绝缘子也会因雷击而发生闪络或碎裂、导线烧断和木质电杆被雷劈裂等事故。
以上这些事故都将使电力系统长时间停电,给工农业生产造成巨大的损失,同时检修和更换损坏的设备亦需要花很大的人力和物力。
过电压防止对策为了保证电力系统发供电的安全,对内部过电压和大气过电压都必须采取相应的保护措施。
3.1 内部过电压的保护措施为了限制和降低切断空载线路时的过电压,可使用有并联电阻的断路器、磁吹避雷器或金属氧化物避雷器、并联电抗器、电压互感器以及自耦变压器。
以上这些措施可将切断空载线路时的过电压限制到2.5倍相电压以下。
切断电感负荷时的过电压,因其多为持续时间甚短的高频振荡波,对绝缘的作用与雷电冲击波相似,所以完全可以用磁吹避雷器或金属氧化物避雷器予以限制,必要时也可以用普通避雷器来限制。
装有并联电阻的断路器,也可以有效地限制切断电感负荷时产生的过电压。
电力系统过电压分类和特点电力系统过电压主要分以下几种类型:大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。
产生的原因及特点是:大气过电压:由直击雷引起,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。
因此,220KV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。
工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。
操作过电压:由电网内开关操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。
因此30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。
谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。
变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑?变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑?答:变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变.遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时,应根据规程规定或实际情况临时处理.(1)变电所只有一台变压器,则中性点应直接接地,计算正常保护定值时,可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。
当变压器检修时,可作特殊运行方式处理,例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。
(2)变电所有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直接接地运行,当该变压器停运时,将另一台中性点不接地变压器改为直接接地.如果由于某些原因,变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行,当其中一台中性点直接接地的变压器停运时,若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。
否则,按特殊运行方式处理。
(3)双母线运行的变电所有三台及以上变压器时,应按两台变压器中性点直接接地方式运行,并把它们分别接于不同的母线上,当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地。
大气过电压与操作过电压的原因与防备措施有关大气过电压的产生原因,防止大气过电压,通常实行装设避雷针、避雷线、避雷器,合理提高线路绝缘水平,并介绍了操作过电压原因及防备措施,供大家参考。
大气过电压大气过电压:由直击雷或雷电感应蓦地加到电力系统中,使电气设备所承受的电压远远超过其额定值。
大气过电压可以分为直击雷过电压和感应雷过电压。
电力系统受到大气过电压后,可使输配电线路及电气设备的绝缘发生击穿或闪络,造成停电以致危害人的生命安全。
特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。
因此,220KV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决议。
防止大气过电压,通常实行装设避雷针、避雷线、避雷器,合理提高线路绝缘水平,采纳自动重合闸装置等措施。
操作过电压操作过电压:由于操作(如断路器的合闸和分闸)、故障或其他原因,使系统参数蓦地变化,系统由一种状态转换为另一种状态,在此过渡过程中系统本身的电磁能振荡而产生的过电压。
特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。
操作过电压原因及防备措施:1、电网的操作过电压一般由下列原因引起A.线路合闸和重合闸;B.空载变压器和并联电抗器分闸;C.线路非对称故障分闸和振荡解列;D.空载线路分闸。
线路合闸和重合闸过电压对电网设备绝缘搭配有紧要影响,应采纳有合闸电阻的断路器对该过电压加以限制。
避雷器或过电压保护器可作为变电所电气设备操作过电压的后备保护装置,该避雷器同时是变电所的雷电过电压的保护装置。
设计时对A、C类过电压,应结合电网条件加以推测。
2、线路合闸和重合闸操作过电压空载线路合闸时,由于线路电感容的振荡将产生合闸过电压。
线路重合时,由于电源电势较高以及线路上残余电荷的存在,加剧了这一电磁振荡过程,使过电压进一步提高。
因此断路器应安装合闸电阻,以有效地降低合闸及重合闸过电压。
应按电网推测条件,求出空载线路合闸、单相重合闸和成功、非成功的三相重合闸(如运行中使用时)的过电压分布,求出包括线路受端的相对地及相间统计操作过电压。
浅谈超高压电力系统中大气过电压的防范内蒙古自治区锡林郭勒盟 026000摘要:大气过电压具有的危害绝大多数人都能够想象得到, 但是其具体的危害程度大家却无法估计, 尤其是在超高压电力系统中。
针对大气过电压进行的防范主要集中在安装避雷设备、提高线路绝缘性能等方面, 但是这些具体的措施, 需要相关制度给予规定, 这样才能保证其落实效果。
关键词:超高压;电力系统;大气过电压实际上, 超高压电力系统中大气过电压的防范主要是依靠从业人员的责任心以及业务能力, 因此做好从业人员的培训工作十分重要。
本文首先介绍了大气过电压产生的条件, 其次概述了大气过电压的危害;最后探讨了其具体的防范措施, 希望为超高压电力系统的正常运行提供借鉴。
一、大气过电压放电过程雷云对大地的放电过程首先是由云端先发出一个不太明亮而跳跃式向大地前进的通路开始, 即预放电, 这种预放电叫作阶段式先驱放电。
据有关研究资料表明:它的平均速度是100~1000km/s。
每跳跃前进约50m就要停顿约30~90μs, 然后再继续前进。
当先驱放电的通路到达大地时, 我们肉眼所能看到的主放电阶段才开始。
主放电是从大地开始向云端发展的极明亮的放电通路, 它的速度约为光速的1/5~1/3, 即6000~100000km/s。
随着它的向上发展, 其亮度也逐渐降低, 一到云端, 主放电就完成了。
主放电以后有发光微弱的“余光”。
余光虽然发光微弱, 但时间较长, 可达0.03~0.15s, “余光”过后, 就结束了整个脉冲放电过程。
资料表明, 大约有50%的雷云放电具有“重复放电的性质”, 平均每次约有3~4个脉冲, 最多时出现几十个脉冲, 但它的先驱放电不是以跳跃的方式向前发展, 而是连续的, 其余过程与第一次放电的过程没有区别, 在主放电阶段, 会产生很大的雷电流 (如图1所示) , 这个很大的雷电流是在电气设备上产生危险的过电压的根源。
二、超高压电力系统中大气过电压的危害与防范在高压电力系统中, 必须对许多问题开展预防, 由于高压电力工作自然环境, 遭受大电流产生的影响, 很容易所产生的安全生产事故, 这其中最应该预防是指大气过电压, 其造成的危害性很严重, 所以需要对它进行事先的预防, 尽最大限度减少产生大气过电压安全生产事故的几率, 其造成的实际伤害与预防措施小编归纳如下:(一)危害在高压电力系统过程中产生的大气过电压其伤害行特别大, 通常情况下, 要是雷击打中人或小动物, 由于在这一过程中雷击也会产生非常强大的电流量, 即便没有在高压电力系统中, 其造成的电压就已经足够致死或是小动物造成麻木甚至身亡。
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。