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。
电力系统大气过电压防护电力系统大气过电压是指由外部环境因素引起的电力系统中的电压瞬时超过额定值的现象。
大气过电压对电力系统的设备和运行平安造成了威胁,因此需要采取一系列的防护措施来降低大气过电压对电力系统的影响。
1. 大气过电压的原因大气过电压的主要原因包括:1.1 雷电击穿:雷电击穿是最常见的大气过电压原因之一。
当雷电穿过地球大气,并在地面或建筑物上形成电位差时,会导致电流流过电力系统,引起电压瞬时增高。
1.2 外部电力系统故障:外部电力系统发生故障时,如线路短路或地线故障,会导致大电流通过电力系统,引起电压迅速增加。
1.3 弧光放电:弧光放电是由高电压下的电离气体引起的放电现象。
当电力系统中发生弧光放电时,也会引起电压瞬时增高。
2. 大气过电压防护原那么为了保护电力系统设备和运行的平安,需要根据大气过电压的特点来制定防护原那么。
大气过电压防护的主要原那么包括:2.1 接地防护原那么:合理的接地系统是防止大气过电压的有效手段之一。
通过良好的接地系统,可以将大气过电压通过地下导体迅速引入地下,减少对电力系统的影响。
2.2 绝缘防护原那么:绝缘是防止大气过电压传导的重要手段。
通过良好的绝缘装置,可以防止大气过电压通过线路和设备导致电压过高的情况发生。
常见的绝缘装置包括避雷器、绝缘子等。
2.3 过电压保护原那么:过电压保护是防止大气过电压的重要手段之一。
通过合理设置过电压保护装置,可以及时检测到电压增高,并采取相应的措施保护电力系统设备免受过电压的影响。
3. 大气过电压防护措施为了实现大气过电压防护的原那么,需要采取一系列的防护措施。
下面介绍几种常见的大气过电压防护措施:3.1、避雷器避雷器是抵抗雷电击穿的重要装置。
避雷器通常由锌氧化物、金属氧化物等材料制成,其工作原理是当电压超过一定阈值时,避雷器会发生击穿,将过电压引入地下。
3.2、绝缘子绝缘子是用于支撑导线和杆塔之间的绝缘装置。
绝缘子通常采用陶瓷等绝缘材料制成,具有很好的绝缘性能,可以防止大气过电压传导到导线和杆塔。