操作过电压

操作过电压限制措施
1.利用断路器并联电阻限制分合闸过电压
（1）利用并联电阻限制合空线过电压
合闸过程：S2合闸-R串入LC回路—1.5-2个工频周期后S1合闸- R短接；
两个阶段—过渡过程振荡重量幅值减小，电阻阻尼-振荡过程衰减加快。

电阻因素：
①并联电阻接入时间：10-15ms
②阻值的影响
分合闸造成过电压
限制措施：断路器主触头并联大容量电阻，主触头外串联帮助触头
①分合闸过程分成两个阶段---缩小每个阶段过渡过程的起始值与稳态值的差值—减小每一阶段过电压；
②大电阻阻尼加速振荡过程衰减—抑制分合闸过电压。

1阶段过电压幅值随R增大减小
2阶段过电压幅值随R增大增大
交点R≈0.5-2.0Z 最佳Z=400Ω 线路波阻抗，R取200-800Ω
（2）利用并联电阻限制切空线过电压
分闸过程：S1先断开—R接
入—1.5-2周期后S2开。

电阻限制过电压的作用：
①降低触头间恢复电压，减小重燃机会
②本身降低重燃后过电压。

切空线、合空线电阻不同
2. 利用避雷器限制操作过电压
传统：避雷器限制雷电过电压
性能改进，进展---限制操作过电压成为可能。

操作过电压名词解释
操作过电压是一种特定的电压状况，在电力系统中经常发生。

它是指在正常运行情况下，电力设备所经历的电压超出其额定电
压范围的过程。

操作过电压可以是短暂的，也可以是持续一段时
间的。

操作过电压可以由各种因素引起，包括设备故障、地震、雷击、闪电等。

这些因素导致电压突然升高，超过设备的额定电压，可
能对设备造成损害。

操作过电压可分为几种类型，包括过电压、欠电压和振荡电压。

过电压是指电压超过设备的额定值，可能导致设备过热、击穿或
损坏。

欠电压则是电压低于设备的额定值，可能导致设备无法正
常工作或运行不稳定。

振荡电压是指电压在很短时间内频繁的从
一个数值变为另一个数值，可能对设备产生冲击或损坏。

为了保护电力设备免受操作过电压的影响，通常会采取一些防
护措施。

例如，安装过电压保护装置，如避雷器和过电压限制器，以便在操作过电压出现时能吸收、限制或分散过电压的能量。

此外，还可以通过合理设计输电线路和设备，以及定期检测和维护
来减少操作过电压对电力系统的影响。

总结来说，操作过电压是电力系统中常见的一种状况，指的是
电力设备所经历的电压超出其额定电压范围的过程。

了解并采取
适当的防护措施，可有效避免操作过电压对设备造成的损害。

操作过电压简介真空断路器是利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流的目的。

在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，其真空度应不低于10-4托时，在较小的真空间隙距离（2—3 毫米）情况下，有很高的绝缘特性，真空断路器的触头开距一般不大。

特点，燃弧时间短，绝缘强度高，电气寿命也较高，触头的开距与行程小，动作速度极快。

真空断路器会引起操作过电压，特别在开断感性负截如电动机时，一般情况下，为限制过电压而需给真空断路器配过电压吸收装置。

2：操作过电压分析真空断路器开断高压电动机时主要产生三种过电压, 即截流过电压、高频重击穿过电压和三相同时截流过电压。

运行统计表明, 高压感应电动机的绝缘事故约占电厂电气设备事故的20%。

从实际运行状况分析, 真空断路器开断主要有电动机启动状态下开断、空载电动机开断和电动机负载状态下开断三种。

2. 1截流过电压真空断路器很好的灭弧性能使其开断小电流时,未等电流过零,电弧被强行熄灭。

电流波形好象被突然截断一般,这就是截流的现象。

图1 断路器开断感性负载若图 1 中的VCB 在t=0时刻断开，电流瞬时被突然截断，此时的电源电压为一u 。

，L 中的电流为I ，此时在电动机漏抗L 中将有储能212LI ，由于电感上的电流不能突变，将继续向电容C 充电，电容上的电压将继续升高。

在电流被突然截断后，电动机的对地电容、等效电感回路发生高频振荡，产生截流过电压。

如图2所示。

图2 截流示意图的电动机时，由于断开电流小，截断电流小，产生的过电压也较小；断开大功率的电动机，由于导线截面大，绕组匝数少，其等效电感L小，电容C (高达20～30A)，其产生的过电压仍然较小，不会对电动机线圈绝缘造成很大的危害；但是断开中等功率的电动机(几百千瓦)时，截断电流较大，特性阻抗也较大，所以产生的过电压较高。

特点:1.电压的大小与断路器的截流值成正比;2.磁能与电能相互转换的振荡频率很高,高频率必然伴随着高的电压陡度。

第一节 操作过电压操作过电压是一种在操作过程中产生的电压暂态过程，它瞬间电压极高，严重时会损坏设备的绝缘，引发电网事故。

下面就以宜宾电网发生的一次操作过电压为例来分析它产生的原因。

如图5.14。

白沙站沙山南线186投入运行，经庙梁山站旁母的旁母刀闸1423送至下江弯站，线路带电无负荷。

庙梁山运行人员在白沙186开关未断开的情况下将旁母刀闸1423断开，此时产生操作过电压，引起下江湾站设备绝缘被破坏而发生接地故障，白沙站保护动作跳开186开关。

故障前，网络中存在大量的电感量，以及对地电容，相间电容和杂散电容，这些电感和电容都是处于充点状态，我们把这些电容等效为对地电容，电感等效为一个线路电抗，对地电容两端电压为线路的相电压U ，U=6.3KV 。

注意到这里110KV 系统是中性点直接接地方式，作出故障前的等效图5.15断开刀闸1423时会产生较长时间的弧光，电容，电感和电阻就构成了一个RLC 的衰减振荡电路。

由电工学可知：当回路的开关断开时，往往产生较大反电势。

电容器两端电压按一定规律变化，其电压波形是一个正弦衰减振荡电压。

由于此电压不受电源控制，所以又叫自由分量电压，此电压经过1/4周期稍长的时间达到最大值，1423刀闸就起到这个开关的作用。

利用叠加原理，可以把图5.15分解为图5.16与图5.17。

在图5.16中，P 点电压为正常时的电压E 。

图5.17就是暂态放电回路，由于刀闸操作的时间较长，整个振荡回路的时间常数较大，所以过电压衰减时间较慢，P 点长时间承受高于正常电压数倍的电压，绝缘必然会被破坏。

如果是用白沙的186开关断开电源，开关能迅速灭弧，产生的过电压瞬间衰减至零，就能避免这样的事故发生。

白沙站 庙梁山 下江弯 系统电势E系统电势E附录 1《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》二○○二年三月六日1.总则1.1为贯彻落实国电公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（国电发[2000] 589号文），做好防止电力生产重大事故的措施，保障电网运行安全，特制定《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》（以下简称《实施细则》）。

第12章电力系统操作过电压1、操作过电压：使其工作状态发生变化时，会产生电磁会在某一瞬间转换为过渡过程过电倍过电压，当电压等级提高后，如仍按此进行设计，费用迅速提高，需采用专门措施，限制操作过电压。

12.1间歇电弧接地过电压在中性点不接地系统中，发生稳定性单相接地时，非故障相对地电压升至线电压，一般允许带故障运行一段时间（一般不超当单相接地电弧不稳定，处于时燃时灭的状态时，这种间歇性的电弧接地使系统工作状态在时刻发生着变化，导致电感电容元件之间的电磁振荡，形成遍及全系统的过电压，这就是间歇电弧接地过电压，或称弧光接地过电压。

2、间歇电弧的特点：系统中接地电流小电弧的熄灭与重燃时刻决定了电弧接地过电压的形成和发展。

图12-1-1间歇性电弧接地过电压的发展过程(工频熄弧理论)相的电压此时接地电弧中产生接地电流，当此接地电流经过再经过若干时间，相电压到达新的峰值。

如果此时电弧重燃，新的振荡过电压比上一次会更高。

0.5=2.54、影响间歇接地电弧过电压的因素：消除5、限制措施：，正常绝缘设备一般能承受。

但此种过电压持续时间长，遍及全系统，会对局部绝中性点经消弧线圈接地，避免断路器频繁动作；，减小接地电流。

12.2空载变压器分闸过电压切除空载变压器，以及电动机、电抗器、消弧线圈等电感性元件时，被开断的感性元件中储存的能量释放出来，产生振图12-2-2截流前后变压器的电流、电压波形(a)在i0上升部分截流;(b)在i0下降部分截流α其过电压倍数：可见，空载变压器分闸过电压产生的根本原因是电倍。

如三相变压器的中性点不直接接地，三相动作的不同步12.3 空载线路分闸过电压开断空载线路、电容器组等容性元件时，若断路器有重燃现象，则被分闸的容性元件会通过回路从电源处继续获得能量并、过电压的形成过程：图12-3-2切空线过电压的形成过程此时断路器两端压差大，如发生重燃，会产生过电处断路器重新开断，经过一段时间后：此时断路器两端压差大，如再次重燃，会产生过电压：可见，空载线路分闸过电压产生的根本原因是断路器重燃。

操作过电压简介真空断路器是利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流的目的。

在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，其真空度应不低于10-4托时，在较小的真空间隙距离（2—3 毫米）情况下，有很高的绝缘特性，真空断路器的触头开距一般不大。

特点，燃弧时间短，绝缘强度高，电气寿命也较高，触头的开距与行程小，动作速度极快。

真空断路器会引起操作过电压，特别在开断感性负截如电动机时，一般情况下，为限制过电压而需给真空断路器配过电压吸收装置。

2：操作过电压分析真空断路器开断高压电动机时主要产生三种过电压, 即截流过电压、高频重击穿过电压和三相同时截流过电压。

运行统计表明, 高压感应电动机的绝缘事故约占电厂电气设备事故的20%。

从实际运行状况分析, 真空断路器开断主要有电动机启动状态下开断、空载电动机开断和电动机负载状态下开断三种。

2. 1截流过电压真空断路器很好的灭弧性能使其开断小电流时,未等电流过零,电弧被强行熄灭。

电流波形好象被突然截断一般,这就是截流的现象。

图1 断路器开断感性负载若图 1 中的VCB 在t=0时刻断开，电流瞬时被突然截断，此时的电源电压为一u 。

，L 中的电流为I ，此时在电动机漏抗L 中将有储能212LI ，由于电感上的电流不能突变，将继续向电容C 充电，电容上的电压将继续升高。

在电流被突然截断后，电动机的对地电容、等效电感回路发生高频振荡，产生截流过电压。

如图2所示。

图2 截流示意图的电动机时，由于断开电流小，截断电流小，产生的过电压也较小；断开大功率的电动机，由于导线截面大，绕组匝数少，其等效电感L小，电容C (高达20～30A)，其产生的过电压仍然较小，不会对电动机线圈绝缘造成很大的危害；但是断开中等功率的电动机(几百千瓦)时，截断电流较大，特性阻抗也较大，所以产生的过电压较高。

特点:1.电压的大小与断路器的截流值成正比;2.磁能与电能相互转换的振荡频率很高,高频率必然伴随着高的电压陡度。