电力系统过电压

过电压问题及其解决方案过电压问题及其解决方案1. 引言过电压是在电力系统中经常遇到的一个问题，它给电力设备和系统带来了许多隐患和安全风险。

在本篇文章中，我们将探讨过电压的概念、原因和解决方案。

希望通过深入了解这个主题，可以帮助读者更好地理解和应对过电压问题。

2. 过电压的定义和原因过电压是指电力系统中电压瞬时或持续上升到超过额定电压的现象。

它可能由电力系统中的各种原因引起，包括雷击、开关操作、电力设备故障、突然负载变化等等。

2.1 雷击雷击是导致过电压的最常见原因之一。

当雷电击中地面或电力线路附近的物体时，会引发短暂而强大的电压脉冲，进而导致电力系统中的过电压。

2.2 开关操作电力系统中的开关操作也会导致过电压问题。

当电力系统中的开关打开或关闭时，会产生感应电动势，导致电压瞬时上升。

如果这种瞬时电压超过了设备的额定电压，则可能产生过电压。

2.3 电力设备故障电力设备故障是另一个常见的过电压原因。

变压器内部短路或绕组接地故障可能会导致电压上升。

2.4 突然负载变化突然的负载变化也可能引发过电压。

一台大型电机的突然开动可能使电压短期内上升。

3. 过电压的危害过电压问题对电力设备和系统都带来了一系列的危害。

过电压会导致设备的过载和过热，从而降低设备的寿命。

过电压可能引发设备的击穿和损坏，甚至会导致火灾和爆炸风险。

过电压还会导致系统的不稳定和停电，给用户带来不便和损失。

4. 过电压的解决方案为了应对过电压问题，我们可以采取以下几种解决方案：4.1 避雷器避雷器是一种能够保护电力设备不受雷击和过电压影响的装置。

它通过将过电压分散到大地来保护设备。

避雷器通常安装在输电线路、变压器和电力设备之间。

4.2 电力保护装置电力保护装置是另一种解决过电压问题的常用方法。

它可以及时检测到过电压事件，并采取相应的保护措施，例如切断电力供应或将过电压引导到地面。

4.3 负载调节和平衡合理的负载调节和平衡是减少过电压问题的一种有效方法。

电力系统过电压定义与分类
电力系统过电压的定义：电气设备的绝缘结构在电网工频最高运行相电压的作用下，
但由于各种原因电网中一部分地方可能会产生高于最高运行相电压的电压，并且该电压对设
备的绝缘结构有危害，称这种电压为过电压。

U而言的；
电力系统中的过电压是相对于系统最高运行电压
m
或最高相间电压峰值
m
的任何波形电压为相对地或相间过电压。

m
运行经验与研究表明，电力系统过电压是造成电网绝缘损坏事故的主要原因，也是选择
电气设备绝缘的决定因素。

电力系统过电压分类：
过电压分为两大类：外部过电压与内部过电压。

雷电是电网外部发生的一种大气现象，由雷电引起的电力系统过电压称为大气过电压，
又称为雷电过电压和外部过电压。

雷电过电压：雷电直接击于导线或设备上引起的过电压称为直击雷过电压；雷电击于导线或设备
旁边，由于电磁感应产生的过电压称为感应雷过电压。

就幅值而言感应雷过电压比直击雷过电压小，
通常对35kV以下线路有危险。

内部过电压：由于电网内部故障或开关操作时发生振荡引起的过电压，分为稳态性质的暂时过电
压与暂态性质的操作过电压。

操作过电压幅值通常比较高，可达最高运行相电压的三倍以上，持
续时间比雷电过电压长得多，约几毫秒到几十毫秒。

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完成于成都2015-10-27
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电力系统过电压分析过电压是指电力系统中出现的电压超过额定值或设定范围的瞬时现象。

过电压可能由于线路故障、雷击、开关操作和电气设备故障等原因引起。

过电压对电力系统的安全稳定运行产生重要影响，因此，对电力系统的过电压进行准确的分析和评估是必要的。

一、过电压的分类1. 外部过电压：外部过电压是指来自电力系统外部的电压幅度超过了正常运行时的额定值。

外部过电压的主要原因是雷击，雷击可以通过设备接闪装置和接地装置来减轻其影响。

2. 内部过电压：内部过电压是指电力系统内部某个节点的电压幅值超过了正常运行时的额定值，可能导致电力设备的损坏。

内部过电压包括故障过电压和运行过电压。

二、过电压的影响1. 设备损坏：过电压可能导致设备的击穿，损坏电气设备，特别是对绝缘性能较差的设备，如变压器、继电器和电能表等。

2. 系统不稳定：当过电压较大或持续时间较长时，电力系统可能变得不稳定，导致设备间的电能传递受到影响。

三、过电压分析的方法过电压分析是通过数学模型和计算方法对电力系统的过电压进行仿真和计算，以评估过电压对电力系统的影响，并确定相应的防护措施。

1. 瞬态稳定分析：通过瞬态稳定分析可以确定电力系统在过电压冲击下的稳定性。

该分析主要考虑电力系统的动态过程，包括电压暂降、电流冲击和设备响应等。

2. 静态稳定分析：静态稳定分析主要评估电力系统在过电压下的静态稳定性。

静态稳定分析可以评估过电压对电力系统中各个节点电压和功率的影响。

3. 电磁暂态分析：电磁暂态分析是通过计算每个节点的电压和电流的瞬时变化来评估过电压对电力系统的影响。

该分析主要关注电力系统的电磁暂态响应。

四、过电压防护措施为了减轻过电压的影响并保护电力系统的安全稳定运行，需要采取一定的过电压防护措施。

1. 接闪装置：接闪装置可接地试验系统，通过将过电压引到接闪装置上，从而保护电力设备免受雷击等外部过电压的影响。

2. 绝缘配合：合理选择和配合电力系统的绝缘设备和绝缘材料，提高系统的绝缘能力，防止内部过电压的产生和传播。

电力系统过电压一、电力系统过电压过电压是电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压、可能危害绝缘的异常电压，属于电力系统中的一种电磁扰动现象，是电力系统中电路状态和电磁状态的突然变化所致。

两种类型过电压：1、雷电过电压：直击雷过电压、感应雷过电压2、内部过电压：操作过电压、暂时过电压内部过电压能量来源于系统本身，幅值以系统最大工作相电压幅值Uph.m 的倍数k来表示。

k0值约为1.3-4.0，其大小与系统参数、断路器性能、中性点接地方式等一系列因素有关。

1、操作过电压操作过电压：电力系统由于进行断路器操作或发生突然短路而引起的过电压称为操作过电压。

操作过电压产生的原因：电力系统状态发生突变，使系统从一种电磁状态过渡到另一种电磁状态，在这种过渡中会出现电磁振荡，电磁能与静电能在电感性与电容性元件中以电路固有频率交替转换，以致在电气设备上出现过电压。

常见操作过电压的种类：（1）空载线路合闸与重合闸过电压（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（1）空载线路合闸与重合闸过电压当断路器突然合上时，在回路中会发生角频率的高频振荡过渡过程，电容C（即线路）上的电压可能达到最大值：1）空载线路合闸过电压如果合闸前电容C 上还有初始电压，合闸后振荡过程中的过电压有可能达到3E m（如采用线路自动重合闸时就可能有这种情况）。

2）重合闸过电压2、切除空载线路过电压空载线路属于电容性负载，由于切断过程中断路器触头间交流电弧的重燃而引起的电磁振荡，使线路出现过电压。

考虑最严重的情况下：（1）工频电流在t1时刻熄灭，此时线路仍保持残余电压Uc=+Em；（2）在t2-t3时间段，高频电弧第一次重燃后熄灭，此时，线路电压经过振荡后达到-3Em；（3）在t4-t5时间段，高频电弧第二次重燃并熄灭，此时，线路电压经过振荡后达到了5Em；（4）如此推演，直至电弧不再重燃、电流最终切断为止。

高压断路器加装并联电阻的作用空载线路合闸时，辅助断口D2先接通，长线经合闸电阻Rb接入电源，振荡得到阻尼。

电力系统的过电压分析与控制电力系统中，过电压问题是一个十分重要的话题。

过电压无疑是电力供应的最大难点之一，而它通常指的是由于设备故障、闪击等原因导致系统电压瞬间升高的现象。

如果掌握过电压的规律并有效地控制过电压，可以显著提高系统的稳定性，减少电力故障的发生。

本文将探讨电力系统的过电压问题，分析其原因和危害，并对过电压的控制方法进行介绍。

一、过电压的概念和原因过电压是指系统电压瞬间升高，超过了其节电设备和线路耐受范围，从而导致了电气设备的工作异常。

而造成过电压的原因有很多种，如雷击、开断、负荷增长、恶劣天气等。

雷击是导致电压过高的最为常见的原因之一。

由于雷击产生了巨大的电磁波，这种电磁波很容易导致由于电感、电容等性质，电压瞬间大幅度变化，超出额定电压范围，从而引起电气设备出现异常。

二、过电压的危害过电压不仅会导致电气设备受损，甚至会引起火灾。

过电压最为常见的危害是对设备的伤害，甚至导致设备烧毁。

其次，过电压会造成瞬间停电，现代生活离不开电力供应，电力中断给人们的生产和生活带来极大的不便，也会影响社会安全和稳定。

此外，过电压可能会对电力设施互联网造成影响。

如过电压会对电力设备造成损害，使其在短时间内无法再次投入运行，从而造成电力系统的波及效应。

三、过电压的控制方法过电压控制的目的在于尽可能地保护设备和线路不受到危害，并保障电力供应的连续性和可靠性。

控制过电压的方法有多种，常见的方法主要包括限流过电压保护、电磁波抑制、电抗器、封锁装置等等。

1. 限制过电压保护限制过电压保护是通过限制过电流来消除过电压。

这种方法利用变压器、绞线以及其他阻抗元件来限制过电流，从而将过电压降低到一个安全范围内。

2. 电磁波抑制电磁波抑制是通过弱化电磁波的影响来消除过电压。

该方法主要使用扼流圈、串联电容、地网等阻抗元件实现，使电磁波在阻抗电路中反射和吸收。

3. 高压电容器高压电容器是通过电容器来减少过电压的影响。

在出现过电压时，高压电容器会先吸收部分电力，从而降低过电压的程度。

什么是过电压?过电压类别有哪些?电力系统过电压分类过电压这块在系统设计中比较重要，特别是500kV电压等级以上设计，但是由于专业性比较强，对其理解也是基于参与工程的过电压专题以及EMTP过电压计算的一个课题，对这块也做一个总结。

一、何谓过电压所谓过电压，是指电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。

电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。

研究各种过电压的起因，预测其幅值，并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。

过电压分两类，外过电压和内过电压。

外过电压又称雷电过电压、大气过电压。

由大气中的雷云对地面放电而引起的。

内过电压是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，分为工频过电压、操作过电压和谐振过电压。

个人涉及的一般都是内过电压分析，外过电压也会尝试稍作总结。

二、工频过电压工频过电压指系统中由线路空载、不对称接地故障和甩负荷引起的的频率等于工频（50Hz）或接近工频的过电压。

主要是三类原因：1.空载长线路的电容效应；2.不对称短路引起的非故障相电压升高；3.甩负荷引起的工频电压升高。

其中1和3经常结合在一起造成过电压。

实际计算过程中，与线路长短、短路容量、有无并联电抗器、故障前负荷都有关系。

为何讨论工频过电压？直接影响操作过电压的幅值持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安全运行（油纸绝缘局放、绝缘子污闪、电晕等）在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不但要对工频电压升高的数值予以限制，对持续时间也给予规定（母线侧1.3pu，线路侧1.4pu，时间一般为1min）决定避雷器额定电压（灭弧电压）的重要依据（3、6、l0kV系统工频电压升高可达系统最高运行线电压的1.1倍，称为110％避雷器；35~60kV系统为100％避雷器；110、220kV 系统为80％避雷器；330kV及以上系统，分为电站型避雷器（即80％避雷器）及线路型避雷器（即90％避雷器）两种）工频过电压的幅值、持续时间与出现的机率对设备的影响及避雷器的选用应该说是非常重要的，但是现在广泛采用了不带间隙的氧化锌避雷器，由于有一定热容级，选择其额定电压时，工频过电压只是条件之一，不仅决定于工频过电压的幅值、而且决定于其持续时间，但由于我国这块持续时间与几率比较低（单相重合闸，一般不超过0.5S-1S），所以工频过电压可能已不是选择氧化锌避雷器额定电压的关健条件。

过电压的概念与分类
过电压是指在电力系统中，电压超过了正常的工作范围。

这种情况可能会对设备和人员造成危害。

过电压可以分为以下几种类型：
1. 操作过电压：这是由于电路中的电感、电容和电阻相互作用产生的电压升高。

例如，开关操作、电力系统振荡、雷电等都可能产生操作过电压。

2. 暂态过电压：这是由于电力系统的非线性特性产生的电压升高。

例如，电力系统的开断、短路等都可能产生暂态过电压。

3. 操作冲击过电压：这是由于电力系统的开断或短路产生的电压升高。

这种过电压的幅值高，上升速度快，可能对设备和系统造成严重损害。

4. 雷电过电压：这是由于雷击产生的电压升高。

这种过电压的幅值非常高，可能超过设备的工作电压数倍，对设备和人员造成严重危害。

5. 工频过电压：这是由于电力系统的振荡或非正常操作产生的电压升高。

这种过电压的幅值相对较低，但持续时间长，可能对设备和系统造成慢性损害。

过电压的防治是电力系统安全运行的重要环节，需要通过合理的设计、运行和维护以及有效的保护装置来实现。

过电压和欠电压的定义过电压和欠电压是电力系统中常见的问题，它们都会对电器设备的正常运行造成影响。

本文将分别对过电压和欠电压进行定义和分析。

一、过电压过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象。

电力系统中的过电压分为瞬时过电压和持续过电压两种。

1. 瞬时过电压瞬时过电压是指电力系统中电压在短时间内突然升高的现象。

瞬时过电压主要由以下几种原因导致：（1）雷击：雷电活动会产生大量的电磁能量，当雷电落地或接近电力线路时，会产生瞬时过电压。

（2）开关操作：电力系统中的开关操作会引起电流的突变，从而产生瞬时过电压。

（3）电力设备故障：电力设备故障如短路、断路等也会导致瞬时过电压。

瞬时过电压对电器设备的损害主要体现在两个方面：（1）电气设备的绝缘击穿：瞬时过电压会导致电气设备的绝缘被击穿，从而使设备无法正常工作。

（2）电气设备的过电压损坏：瞬时过电压会使设备的电压超过额定值，从而导致设备元器件的过电压损坏。

2. 持续过电压持续过电压是指电力系统中电压长时间内超过额定值的现象。

持续过电压主要由以下几种原因导致：（1）电力系统的负载变化：当电力系统的负载突然变化时，会导致电压的持续过电压现象。

（2）电力系统的电压调整：电力系统进行电压调整时，可能会导致电压的持续过电压现象。

持续过电压对电器设备的影响主要表现在以下几个方面：（1）设备寿命降低：持续过电压会使设备的工作电压超过额定值，从而缩短设备的寿命。

（2）设备功率降低：持续过电压会导致设备的工作电压不稳定，从而使设备的功率降低。

二、欠电压欠电压是指电力系统中电压低于额定值的现象。

欠电压主要由以下几种原因导致：1. 电力系统负载过大：当电力系统的负载超过系统承载能力时，会导致欠电压现象。

2. 电力系统的电压调整：电力系统进行电压调整时，可能会导致电压的欠电压现象。

欠电压对电器设备的影响主要表现在以下几个方面：（1）设备工作不稳定：欠电压会导致设备的工作电压不足，从而使设备的工作不稳定。