过电压保护
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过电压保护名词解释
过电压保护是一种用于保护电子设备免受过高电压的损坏的技术。
当电子设备接收到超过其额定电压的电压时,该设备可能会受到永久性损坏或临时性故障。
过电压保护技术可以防止这些问题的发生。
过电压保护技术有多种形式。
其中一种形式是使用过压保护器。
过压保护器是一种电子元器件,它可以在电压超出其限制时自动切断电路。
这样可以保护设备免受过电压的损害。
另一种形式是使用电压稳压器。
电压稳压器是一种电子元器件,它可以将电压稳定在设定值以下。
这种技术特别适用于需要稳定电压的设备,如计算机和其他精密设备。
还有一种形式是使用瞬变电压抑制器。
瞬变电压抑制器可以在电压瞬间变化时快速响应,并限制电压上升的幅度。
这种技术适用于瞬间电压尖峰较高的设备,如发电机或变压器。
总之,过电压保护技术可以保护设备免受过高电压的损害。
这种技术在电子设备中广泛使用,以确保设备的正常运行和延长设备的寿命。
- 1 -。
电气一次设备过电压保护措施探讨随着电气设备的普及和使用,过电压对电气设备造成的损害也越来越严重。
为了保护电气设备免受过电压的影响,人们逐渐意识到了过电压保护措施的重要性。
本文将围绕电气一次设备过电压保护措施展开探讨,旨在帮助读者了解过电压保护的相关知识,并提供有效的保护措施,以保护电气设备的安全运行。
一、过电压的危害过电压是指电压超出设备额定工作电压范围的现象,它可能是由于雷电、操作失误、设备故障等原因引起的。
过电压对电气设备造成的危害主要表现在以下几个方面:1. 设备损坏:过电压会导致电气设备内部元件的击穿,损坏设备的绝缘系统,甚至引发设备的火灾爆炸。
2. 工作不稳定:过电压会导致设备的工作不稳定,甚至直接影响设备的正常工作。
3. 缩短设备寿命:长期受到过电压的影响,会导致设备元件的老化加剧,缩短设备的使用寿命。
4. 安全隐患:过电压可能导致设备的突发故障,给人员和设备造成安全隐患。
过电压对电气设备的危害不容忽视,必须采取有效的措施进行保护。
二、过电压保护措施为了保护电气设备免受过电压的危害,需要采取相应的保护措施。
下面将从设备和系统两个方面探讨过电压的保护措施。
1. 设备保护措施(1)采用过电压保护器过电压保护器是一种能够在电压超过设定值时自动切断电路的装置,能有效保护设备免受过电压的危害。
根据使用场合和保护对象的不同,过电压保护器可以分为室内型和室外型,也可以分为全流型和分流型。
在选型时应根据实际情况进行选择,以保证其有效性。
(2)安装避雷设施针对雷电引起的过电压,可以通过安装避雷设施来进行保护。
避雷设施包括避雷针、避雷线、避雷带等,能够将雷电的过电压引导至地下,减少对设备的影响。
(3)提高设备的耐压能力通过提高设备的耐压能力,可以减少过电压对设备的影响。
包括采用高耐压等级的绝缘材料、增加设备的绝缘厚度等方法。
(1)合理设计供电系统在供电系统的设计中,应考虑到过电压对设备的影响,合理设置配电变压器、补偿设备等,以减小过电压对设备的冲击。
保护电路设计方法- 过电压保护2.过电压保护⑴过电压的产生及抑制方法①过电压产生的原因对于IGBT开关速度较高,IGBT关断时及FWD逆向恢复时,产生很高的di/dt,由于模块周围的接线的电感,就产生了L di/dt电压(关断浪涌电压)。
这里,以IGBT关断时的电压波形为例,介绍产生原因和抑制方法,以具体电路(均适用IGBT/FWD)为例加以说明。
为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图6中,以斩波电路为例,在图7中示出了IGBT关断时的动作波形。
关断浪涌电压,因IGBT关断时,主电路电流急剧变化,在主电路分布电感上,就会产生较高的电压。
关断浪涌电压的峰值可用下式求出:V CESP=E d+(-L dI c/dt)式中dl c/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值;V CESP为超过IGBT的C-E间耐压(V CES)以至损坏时的电压值。
②过电压抑制方法作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种:1.在IGBT中装有保护电路(=缓冲电路)可吸浪涌电压。
缓冲电路的电容,采用薄膜电容,并靠近IGBT配置,可使高频浪涌电压旁路。
2.调整IGBT的驱动电路的V CE或R C,使di/dt最小。
3.尽量将电件电容靠近IGBT安装,以减小分布电感,采用低阻抗型的电容效果更佳。
4.为降低主电路及缓冲电路的分布电感,接线越短越粗越好,用铜片作接线效果更佳。
⑵缓冲电路的种类和特缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。
①个别缓冲电路为个别缓冲电路的代表例子,可有如下的缓冲电路1.RC缓冲电路2.充放电形RCD缓冲电路3.放电阻止形RCD缓冲电路表3中列出了每个缓冲电路的接线图。
特点及主要用途。
表3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途②整体缓冲电路作为这类缓冲电路的代表例子,有下面几种缓冲电路1.C缓冲电路2.RCD缓冲电路最近,为简化缓冲电路的设计,大多采用整体缓冲电路。
变压器的过电压现象与其保护措施变压器是电能传输和分配的重要设备,主要用于将输入电压变换为输出电压,以满足不同设备的电压要求。
然而,在使用变压器的过程中,由于各种原因,可能会出现过电压现象,对变压器造成损害甚至危险。
因此,对变压器的过电压现象进行了详细的研究,并制定了相应的保护措施。
一、变压器的过电压现象1.过电压现象的定义过电压是指变压器的端口电压超过了其额定电压的情况。
过电压分为永久性过电压和瞬时性过电压两种情况。
2.过电压的原因(1)输入电源的突然断电或短路会导致变压器的输出电压瞬时增大,造成瞬时性过电压。
(2)输入电源的电压波动、电流突变等不稳定因素,会使变压器的输出电压超过额定电压一段时间,造成永久性过电压。
(3)雷击、闪络、感应电压等自然因素也是引起变压器过电压的原因。
3.过电压对变压器的影响(1)过电压会使变压器的绝缘材料受到严重的电热损坏,甚至击穿。
(2)过电压会在变压器绕组中产生电火花和过电流,使绕组发热严重,导致变压器的温升升高。
(3)过电压会引起变压器的功率因数下降,进而影响变压器的传输能力。
二、变压器的过电压保护措施为了保护变压器免受过电压的损害,采取以下措施进行过电压保护:1.过电压保护装置安装过电压保护装置是最常见、最有效的过电压保护措施之一、过电压保护装置可以迅速检测到过电压情况,并通过短路绕过变压器绕组,阻止过电压通过变压器进入负载侧。
2.隔离过电压的源头过电压是由输入电源引起的,因此,对输入电源进行隔离是防止过电压的另一种有效方法。
例如,在变压器输入侧增加隔离变压器或使用稳压器,可以降低输入电压的突变和波动,减少过电压的机会。
3.使用绕组保护装置绕组保护装置可以检测绕组中的过电压情况,并在需要时保护绕组免受过电压的损害。
例如,一些绕组保护装置可以通过切断供电电路或通过其他方式将过电压引导到地线,以保护绕组免受损害。
4.定期维护和检测定期进行变压器的维护和检测,可以及时发现并修复潜在的问题,预防过电压的发生。
过电压保护器原理
过电压保护器是一种用于保护电气设备的装置,它能够防止电路受到过高的电压而损坏。
其工作原理如下:
1. 电压感应装置:过电压保护器内部包含一个电压感应装置,通常是一个电阻和电容组成的电路。
当电路中的电压超过设定的阈值时,电压感应装置会产生相应的电信号。
2. 触发装置:电压感应装置输出的电信号被传递给触发装置,触发装置可以是电子元件如晶体管、放大器等。
触发装置的作用是放大和处理电信号,以便能够控制过电压保护器的反应。
3. 过电压继电器:当触发装置接收到电压感应装置的信号并进行处理后,会触发过电压继电器。
过电压继电器可以是一种电磁继电器,它会连接或断开电路中的开关,从而保护电气设备不受过电压的影响。
4. 过电压保护:当过电压继电器触发时,它会迅速打开电路中的开关,将电路与电源隔离,从而保护电气设备免受过高电压的影响。
过电压保护器通常会将电路直接短路,或将电路与地连接,以消耗过电压的能量。
总之,过电压保护器通过感应电路中的电压变化,并触发继电器的工作,实现对电气设备的过电压保护。
通过迅速切断电路或将电路与地连接,过电压保护器能够保护电气设备免受过高电压的损害。
过电压保护器原理过电压保护器是一种用来保护电气设备免受过电压损害的装置。
在电力系统中,由于雷电、操作失误、设备故障等原因,往往会导致电路中出现过电压现象,严重时会损坏设备,因此使用过电压保护器是非常必要的。
过电压保护器的原理主要是利用其自身的特性,在电压超过一定范围时,能够迅速导通,将过电压引向地,起到保护作用。
其主要原理包括击穿原理、电压依赖特性和非线性电阻特性。
首先,过电压保护器的击穿原理是指在一定条件下,介质会发生击穿现象,电阻急剧下降,形成通路,使电压得以释放。
这种击穿特性是过电压保护器能够快速导通的关键。
其次,过电压保护器的电压依赖特性是指在正常工作电压下,其电阻很大,几乎不导电,而在过电压作用下,其电阻迅速下降,形成导通通路,将过电压引向地。
这种特性使得过电压保护器能够在需要时迅速响应,起到保护作用。
最后,过电压保护器的非线性电阻特性是指其电阻随着电压的变化而变化,并且变化曲线是非线性的。
这种特性使得过电压保护器能够在电压超过一定范围时,能够迅速导通,形成通路,将过电压引向地,保护设备免受损害。
总的来说,过电压保护器利用击穿原理、电压依赖特性和非线性电阻特性,能够在电压超过一定范围时,迅速导通,将过电压引向地,起到保护作用。
在电力系统中,使用过电压保护器能够有效保护设备,延长设备的使用寿命,提高系统的可靠性。
除了以上原理外,过电压保护器还有一些其他特点,比如响应速度快、寿命长、体积小、安装方便等。
这些特点使得过电压保护器在电力系统中得到广泛应用,成为保护设备免受过电压损害的重要装置。
综上所述,过电压保护器是一种利用其自身特性,在电压超过一定范围时迅速导通,将过电压引向地,起到保护作用的装置。
其原理主要包括击穿原理、电压依赖特性和非线性电阻特性。
在电力系统中,使用过电压保护器能够有效保护设备,提高系统的可靠性,延长设备的使用寿命。
过电压保护名词解释
过电压保护(Overvoltage Protection):
过电压保护是一项被广泛应用于主要电源线路系统的电力系统
保护技术。
它保护电线系统免受低压,高压,以及过频率等污染的负面影响。
过电压保护的主要原理是在电路中增加一个电压保护装置,当电压超出预定值范围时,保护装置将断开电路,从而防止过大的电压对电路引起的损坏。
电压保护装置可以根据实际情况调整电压阈值。
过电压保护(Overvoltage Protection)也称为过电压限制(Overvoltage Limiting)或过电压抑制(OVP)。
它的主要作用是限制电路中电压的最大值,以防止电路中的元件受到过大电压的损坏。
过电压保护分为电阻式过电压保护、电容式过电压保护、变压器式过电压保护、可控硅式过电压保护和MOSFET式过电压保护等几种形式。
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输电线路过电压的保护措施有哪些输电线路过电压的保护措施。
随着电力系统的不断发展,输电线路的过电压问题也日益凸显。
过电压是指电压在瞬时或持续时间内超过了系统正常工作范围的现象。
输电线路过电压可能由雷电、开关操作、负荷变化等原因引起,如果不加以有效的保护措施,将给电网设备和系统带来严重的损害。
因此,针对输电线路过电压问题,需要采取一系列的保护措施,以确保电网的安全稳定运行。
一、过电压的类型。
输电线路过电压可以分为内部过电压和外部过电压两种类型。
内部过电压是指由于电网内部原因引起的过电压,如电容性过电压、感应性过电压等。
外部过电压是指由于外部原因引起的过电压,如雷电引起的过电压等。
二、过电压的危害。
输电线路过电压会给电网设备和系统带来严重的危害,主要表现在以下几个方面:1. 对设备的损害,过电压会导致设备绝缘击穿、绝缘老化,甚至损坏设备。
2. 对系统的影响,过电压会引起系统频率偏差、电压不稳定等问题,影响系统的正常运行。
3. 对安全的威胁,过电压会引起火灾、爆炸等安全事故,对人员和设备造成严重威胁。
因此,对输电线路过电压问题必须高度重视,采取有效的保护措施。
三、过电压的保护措施。
针对输电线路过电压问题,可以采取以下一些保护措施:1. 避雷装置,在输电线路上设置避雷装置,用于防止雷电引起的过电压。
避雷装置可以分为避雷针、避雷带等,用于释放雷电的能量,减小雷电对输电线路的影响。
2. 避雷接地,在输电线路上设置良好的接地系统,用于释放过电压的能量。
良好的接地系统可以有效地降低过电压对设备和系统的影响。
3. 过电压保护装置,在输电线路上设置过电压保护装置,用于监测和控制过电压。
过电压保护装置可以根据输电线路的实际情况,采取不同的保护措施,如限流、分流、短路等,以保护设备和系统。
4. 绝缘监测系统,在输电线路上设置绝缘监测系统,用于监测绝缘状态。
绝缘监测系统可以及时发现绝缘老化、击穿等问题,采取相应的措施,以保护设备和系统。
什么是“过电压保护器”?过电压保护器是限制雷电过电压和操作过电压的一种先进的保护电器。
简介:全称:三相组合式过电压保护器,简称:过压保护器。
有的地区还叫做”三相组合式避雷器”。
过电压保护器是属于电力行业一种先进的避雷器部分替代品,它的作用相当于避雷器,但与传统的避雷器不同。
1:避雷器只能是相地保护(单相保护,每组用三个),既可以相地保护也可以相间保护(三相)。
2:过电压保护器一般安装在柜体内,而传统的避雷器既可以安装在柜体内也可以安装在箱体外(箱体外部的基本上都是避雷器)。
(户外型的过电压保护器即为组合式避雷器)作用:过电压保护器为一种先进的保护电器,主要用于保护发电机、变压器、开关、母线、电动机等电气设备的绝缘免受过电压的损害。
分类:按照结构特征部分:1、无间隙:功能部分为非线性氧化锌电阻片2、串联间隙:功能部分为串联间隙及氧化锌电阻片按照外形结构:F、全封闭结构:结构紧凑可带数显计数器T、积木组合式:结构间隙较大可组合成“一”、“T”、“田”、“Z”、“L”等外形。
可带在线检测仪。
W、户外型:避雷器组合型可带机械计数器。
按照保护对象:A、电站型:适合各种变压器、开关、母线的过电压保护B、电机型:适合各类电机的过电压保护C、电容器型:适合各种电容器的过电压保护O、中性点型:适合各种中性点保护执行标准过电压保护器并没有专门的相关标准。
主要标准还是参考避雷器的相关标准的相应部分如:GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》、JB/T9672-2005《有串联间隙金属氧化物避雷器》和DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配置》、JB/T10496-2005《三相组合式无间隙金属氧化物避雷器》。
电力系统过电压保护措施过电压是指电力系统中超过额定电压的暂态或持续的电压波动。
过电压的出现对电力设备和电力系统的稳定运行造成严重威胁,甚至可能导致设备损坏甚至爆炸。
为了保护电力系统的稳定运行和延长设备的使用寿命,采取一系列过电压保护措施是非常必要的。
以下是常见的电力系统过电压保护措施。
1. 绝缘配合过电压保护系统中的绝缘配合是一种预防措施,用于限制和分散过电压的传播,并确保电力设备以及电力系统的绝缘性能。
例如,通过合理的绝缘设计和选择适合的介质材料,可以减少设备在过电压下的受损风险。
2. 接地保护接地是电力系统中最常用的过电压保护手段之一。
通过将设备和系统的中性点连接到地面,可以有效地将过电压引到地下,并将其散逸。
这样可以防止过电压对设备和系统产生破坏性影响。
3. 避雷器保护避雷器是一种专门用于过电压保护的设备,可以有效地限制过电压对电力系统的影响。
避雷器的工作原理是通过在电力系统中引入一个带有气体放电装置的均压阻抗,以吸收和释放过电压能量。
这样可以防止过电压继续扩大并达到设备承受能力。
4. 电压驱动保护电压驱动保护是通过监测电力系统的电压水平来实施的一种过电压保护措施。
当监测到电压超过设定阈值时,电压驱动保护装置会发出报警信号,并触发相应的保护动作,如切断电路或降低负荷。
这可以防止过电压继续传播到其他部分,并保护电力设备的安全运行。
5. 发电机过电压保护在电力系统中,发电机是最容易受到过电压影响的设备之一。
为了保护发电机免受过电压的损害,可以采取一系列相应的保护措施。
例如,安装过电压自动补偿装置,使发电机在过电压事件发生时能够自动补偿电压,并防止进一步的损害。
总之,电力系统过电压保护措施是确保电力系统稳定运行的重要手段。
通过合理的绝缘配合、接地保护、避雷器保护、电压驱动保护以及发电机过电压保护等措施的综合应用,可以有效地预防和限制过电压对电力设备和电力系统的损坏。
电力系统运行单位应该在工作中高度重视过电压保护,并根据实际情况选择合适的保护手段,以确保电力系统的安全稳定运行。
电力电子器件的保护一 、过电压保护电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。
外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。
电力电子装置中,电源变压器等储能元器件,会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。
内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程,包括:(1)换相过电压:由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力,因而有较大的反向电流过,使残存的载流子恢复,而当其恢复了阻断能力时,该反向电流急剧减小,会由线路电感在器件两端感应出过电压。
(2)关断过电压:全控型器件在较高频率下工作,当器件关断时,因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。
电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。
常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。
SFRVRCDTDCUMRC 1RC 2RC 3RC 4L BS DC图9-10 过电压保护措施及装置位置F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等,其中RC 过电压抑制电路最为常见。
由于电容两端电压不能突变,所以能有效抑制尖峰过电压。
串联电阻能消耗部分产生过电压的能量,并抑制回路的振荡。
视变流装置和保护装置点不同,过电压保护电路可以有不同的连接方式。
图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。
+-+-a)b)网侧阀侧直流侧C a R aC a R aC dcR dc C dcR dc C a R aC a R a图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相二、过电流保护过电流分为过载和短路两种情况。
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。
220kv变电站过电压保护总结220kV变电站过电压保护是保障电力系统安全、稳定运行的重要环节,它不仅能够有效防止过电压对设备的损害,还能提供良好的电能质量。
下面将从过电压的原因、过电压保护的方法和过电压保护装置的选用几个方面进行详细介绍,以期给读者带来全面的了解和启发。
过电压是指电网中电压超过额定值或设备设施所能承受的安全范围的现象。
过电压随着电力系统的扩大和电力负荷的增加,不可避免地会出现。
其主要原因包括天气导致的雷电、发电机运行时的突发故障、负荷突变等。
这些因素都会导致电压瞬时变化或暂态过电压,使电力设备工作异常,甚至发生事故。
因此,过电压保护显得尤为重要。
针对220kV变电站过电压问题,可以采用以下几种保护方法:电力系统的地线保护、避雷器的使用、电容器投入和退出时的保护、变压器保护等。
地线保护是通过在电网中设置地线,使过电压能够通过地线流回地面,减少对设备的伤害;避雷器作为一种防雷装置,能够将过电压引到地线上进行放电,起到保护设备的作用;电容器是电力系统中常见的元器件,它在投入和退出时也会产生过电压,因此需要进行相应的保护措施;变压器保护是通过设置继电器和保护装置,对变压器进行监测和检测,以防止过电压对其造成损伤。
在过电压保护装置的选用方面,首先要考虑装置的可靠性和适用性。
可靠性意味着装置能够准确地检测和处理过电压,并能及时启动保护措施,有效防止故障的发生;适用性则要求装置能够根据实际情况进行调整和优化,以满足不同场合的要求。
此外,还要考虑装置的成本和维护便利性,以经济实用的原则选择合适的过电压保护装置。
总而言之,220kV变电站过电压保护是电力系统中不可或缺的一环,它能够有效保护设备免受过电压的侵害,提供可靠的电力供应。
通过地线保护、避雷器的使用、电容器保护和变压器保护等方法,可以有效地降低过电压的发生率,保证电力系统的稳定运行。
在选择过电压保护装置时,要考虑其可靠性、适用性、成本和维护便利性等因素,以确保装置的有效性和经济性。
电力系统过电压的防护措施引言:电力系统过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象,可能对电力设备和系统造成严重损坏。
为了保护电力系统的正常运行和设备的安全性,必须采取一系列的过电压防护措施。
本文将介绍几种常见的过电压防护措施,以确保电力系统的稳定运行。
一、过电压的原因过电压通常由以下几个原因引起:1. 外部原因:如雷击、电网故障、电力负荷突变等。
2. 内部原因:如电力设备故障、电力系统操作失误等。
二、过电压防护措施1. 避雷器的应用避雷器是一种常见的过电压防护设备,用于保护电力设备免受雷击和电网故障引起的过电压。
避雷器能够迅速将过电压引入地,保护设备免受损坏。
在电力系统中,避雷器通常安装在变压器、母线、电缆等关键设备的进出线路上。
2. 过电压保护装置的应用过电压保护装置是一种自动保护设备,能够监测电力系统中的电压,并在电压超过设定值时迅速切断电路,以保护设备免受过电压的影响。
过电压保护装置通常安装在电力系统的关键位置,如变压器、发电机、电缆等。
3. 耐压等级的选择在设计电力系统时,应根据系统的工作电压和设备的耐压等级选择合适的设备。
设备的耐压等级应大于系统中可能出现的最高电压,以确保设备在过电压情况下不会损坏。
4. 接地系统的建设良好的接地系统是防止过电压的重要手段之一。
通过合理设计和建设接地系统,可以将过电压迅速引入地,保护设备免受损坏。
接地系统应包括接地网、接地极、接地装置等。
5. 过电压监测与维护定期对电力系统进行过电压监测和维护是防止过电压的有效手段。
通过监测系统中的电压变化,及时发现并处理可能引起过电压的故障,以保护设备的安全运行。
6. 教育与培训加强对电力系统过电压防护的教育与培训,提高工作人员的安全意识和技能水平,是确保过电压防护措施有效实施的重要环节。
工作人员应了解过电压的危害性,掌握正确的操作方法和应急处理措施。
结论:电力系统过电压的防护措施是确保电力系统安全运行的重要保障。
通过合理应用避雷器、过电压保护装置,选择合适的耐压等级,建设良好的接地系统,定期监测和维护电力系统,加强教育与培训,可以有效预防和减少过电压对电力设备和系统的损害。
电力电子器件的保护
一 、过电压保护
电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。
外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。
电力电子装置中,电源变压器等储能元器件,会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。
内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程,包括:
(1)换相过电压:由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力,因而有较大的反向电流过,使残存的载流子恢复,而当其恢复了阻断能力时,该反向电流急剧减小,会由线路电感在器件两端感应出过电压。
(2)关断过电压:全控型器件在较高频率下工作,当器件关断时,因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。
电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。
常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。
S
F
RV
RCD
T
D
C
U
M
RC 1
RC 2
RC 3
RC 4
L B
S DC
图9-10 过电压保护措施及装置位置
F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容
1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路
过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等,其中RC 过电压抑制电路最为常见。
由于电容两端电压不能突变,所以能有效抑制尖峰过电压。
串联电阻能消耗部分产生过电压的能量,并抑制回路的振荡。
视变流装置和保护装置点不同,过电压保护电路可以有不同的连接方式。
图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。
+
-+
-a)
b)
网侧
阀侧
直流侧
C a R a
C a R a
C dc
R dc C dc
R dc C a R a
C a R a
图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相
二、过电流保护
过电流分为过载和短路两种情况。
过流保护常采用的有快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器保护措施,以晶闸管变流电路为例,其位置配置如图2-1所示。
负载
触发电路
开关电路过电流继电器
交流断路器
动作电流整定值
短路器电流检测
电子保护电路
快速熔断器变流器直流快速断路器电流互感器
变压器图2-1过电流保护措施和位置配置
实际采用中常常同时采用几种过电流保护措施,相互协调和补充,以提高
保护的可靠性和合理性。
通常,电子电路作为第一保护措施,快速熔断器仅作为短路时的部分区段的保护,直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护,过电流继电器整定在过载时动作。
电子保护电路在检测到过电流信号后直接控制器件的触发或驱动电路,通过 使器件减小电流或关断器件的方式实现过电流保护。
在全控型器件的驱动电路中常设置过电流保护环节。
快速熔断器是电力电子装置中最有效,应用最广的一种过电流保护措施,熔断时间到5ms 以下。
选择快速熔断器时应考虑一下几方面:
1)电压等级根据熔断后快速熔断器实际承受的电压确定。
2)电流容量按其主电路中的接入方式和主电路连接形式确定。
3)快速熔断器的t I 2
值应小于被保护器件的允许t I 2
值。
4)为保证熔体在正常过载情况下不熔化,应考虑其时间-电流特性。
快速熔断器对器件保护方式可分为:全保护和电路保护两种。
全保护是指不论过载还是短路均由快速熔断器进行保护,适用于小功率装置或器件裕度较大的场合。
电路保护是只能快速熔断器只在短路电流较大的区域保护作用。
快速熔断器一般应用于短路电流较大的场合。
快速开关用在直流电路中,它的安全分断时间最快为10ms 。
而过电流继电器动作时间更长,一般为几百毫秒。
在实际装置中,为了避免经常更换快速熔断器,一般需要用较小容量快速开关或过流继电器,而同时选用较大容量的快速熔断器。
这样,在发生过电流,快速开关或过电流继电器首先动作,即使动作速度不如快速熔断器,同样也可以保护器件。
经过复位后,又可以
正常工作。
三、缓冲电路
缓冲电路(Snubber Circuit )又称为吸收电路。
其作用是电力电子电路中其抑制器件的内因过电压、抑制d u /d t 和d i /d t 减小开关损耗的作用。
缓冲电路分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。
关断缓冲电路又称d u /d t 抑制电路,用于吸收器件的关断过电压和换相过电压,抑制d u /d t ,减小关断损耗。
开通缓冲电路又称d i /d t 抑制电路,用于抑制器件开通时的电流过冲和d i /d t ,减小器件的开通损耗。
可将关断缓冲电路和开通缓冲电路结合在一起,称为复合缓冲电路。
还可以用另外的分类方法:缓冲电路中储能元件的能量如果消耗在其吸收电阻上,则被称为耗能式缓冲电路;如果缓冲电路能将其储能元件的能量回馈给负载或电源,则被称为馈能式缓冲电路,或称为无损吸收电路。
如无特别说明,通常讲缓冲电路专指关断缓冲电路,而将开通缓冲电路叫d i /d t 抑制电路。
图9-14所示为IGBT 的一种缓冲电路的电路图。
在无缓冲电路的情况下,
IGBT 开通时电流上升,d i /d t 很大;关断时d u /d t 很大,并出现很高的过电压。
在有缓冲电路的情况下;V 开通时S C 通过S R 向V 放电,使c i 先上一个台阶,以后因有i L ,c i 上升速度减慢;V 关断时负载电流通过S VD 向S C 分流,减轻了V 的负担,抑制了d u /d t 和过电压。
i VD 和i R 的作用是在V 关断时,给i L 提供释放储能的回路。
a)
b)
R i VD
L
V
d i
d t
抑制电路缓冲电路
L i
VD i
R s
C s
V D s
t
u CE i C
O
d i
d t
抑制电路无
时d i
d t
抑制电路有时有缓冲电路时
无缓冲电路时
u CE
i C
图9-14 d i /d t 抑制电路和充放电型RCD 缓冲电路及波形 a) 电路 b)波形
图3-4所示为关断时的c i 和CE u 变化轨迹,称为负载曲线。
可见,有缓冲电路时,d i /d t 和d u /d t 受到很好的抑制,负载曲线与坐标轴包围的区域减小,即关断损耗大大降低了。
A
D
C B
无缓冲电路
有缓冲电路
u CE
i C
O
图9-14所示的缓冲电路被称为充放电型RCD 缓冲电路,适用于中等容量场合。
图9-16示出了另外两种常用的缓冲电路形式。
其中RC 缓冲电路主要用于小容量器件,而放电阻止型RCD 缓冲电路用于中或大容量器件。
L
缓冲电路
L
缓冲电路负载
负载a)
b)
E d
R s
C s E d
R s C s
V D s
图9-16 另外两种常用得到缓冲电路
a)RC 缓冲电路 b)放电阻止型RCD 缓冲电路
此外,应尽量减小线路电感,且应选用内部电感小的吸收电容。
在中小容量场合,若线路电感较小,可只在直流侧总的设一个d u /d t 抑制电路,对IGBT 甚至可以仅并联一个吸收电容。
晶闸管在实际应用中一般只承受换相过电压,没有关断过电压问题,关断时也没有较大的d u /d t ,因此一般采用RC 吸收电路即可。