电力系统中的工频过电压.

电气基础知识问答：80问1、电力系统产生工频过电压的原因主要有哪些？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。

2、什么叫操作过电压？主要有哪些？操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压。

主要包括：1）切除空载线路引起的过电压2）空载线路合闸时引起的过电压3）切除空载变压器引起的过电压4）间隙性电弧接地引起的过电压5）解合大环路引起的过电压。

3、电网中限制操作过电压的措施有哪些？电网中限制操作过电压的措施有：1）选用灭弧能力强的高压开关2）提高开关动作的同期性3）开关断口加装并联电阻4）采用性能良好的避雷器，如氧化锌避雷器5）使电网的中性点直接接地运行。

4、什么叫电力系统谐振过电压？分几种类型？电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压，这一现象叫电力系统谐振过电压。

谐振过电压分为以下几种：1）线性谐振过电压谐振回路由不带铁芯的电感元件（如输电线路的电感，变压器的漏感）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈）和系统中的电容元件所组成。

2）铁磁谐振过电压谐振回路由带铁芯的电感元件（如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。

因铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时，会产生铁磁谐振。

c）参数谐振过电压由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在Kd～Kq间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化，不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。

5、避雷线和避雷针的作用是什么？避雷器的作用是什么？避雷线和避雷针的作用是防止直击雷，使在它们保护范围内的电气设备（架空输电线路及变电站设备）遭直击雷绕击的几率减小。

避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压幅值。

工频过电压和电源容量的关系1. 什么是工频过电压？工频过电压，听上去有点复杂，但其实就是在电力系统中，电压在频率为50Hz （或60Hz）的时候突然飙升的一种现象。

想象一下，就像你在早高峰时，挤上了地铁，突然一个大伙儿都推了一把，瞬间就觉得自己像被电了一样，那种感觉就是电压的瞬间增高。

1.1 发生的原因过电压的原因有很多，像雷电、设备故障、甚至是系统切换，这些都可能让电压蹭蹭上涨，简直像是在过山车上，不知道下一秒会发生什么。

一般来说，过电压会让设备受到伤害，缩短使用寿命，损失可不小呢。

1.2 影响的范围而且，这种现象可不仅仅影响到单个设备，有时候会波及整个电网。

想象一下，如果电压突然上升，所有的电器都像捉襟见肘一样，忙着自救，家里的冰箱、洗衣机，甚至是灯泡，都可能出现各种故障，真是让人心焦。

2. 电源容量的角色说到电源容量，咱们可以把它理解成“电源的瘦身计划”，越大的容量就意味着能够承载更多的负荷。

也就是说，电源容量就像是一个大口袋，能装得下更多的东西。

如果你的电源容量不够，像个小口袋，那过电压发生的时候，就容易“撑破”了。

2.1 大容量的好处电源容量大，自然可以有效抵御工频过电压的冲击。

就好比一个强壮的小伙子，遇到突如其来的“挑战”，他能更从容地应对。

而小容量的电源就像个弱小的孩子，可能一不小心就被压垮了，后果不堪设想。

2.2 如何选择合适的容量那么，选择合适的电源容量就显得尤为重要。

我们得根据实际的负荷需求来做选择，不能盲目追求“大”。

就像买衣服一样，合适的才是最好的，不然穿上去就像打扮成了“傻大个”，一点也不美观。

通常情况下，预留一定的余量也是很有必要的，这样在突发情况下能有一定的应对能力。

3. 过电压与电源容量的关系既然说到了工频过电压和电源容量之间的关系，那咱们就来聊聊，它们是如何相互影响的。

3.1 直接的影响简单来说，电源容量越大，对工频过电压的抵御能力就越强。

这就像一场马拉松比赛，跑得越远的人，体力越充沛，越能应对突如其来的加速挑战。

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。

电力系统工频过电压的计算与仿真摘要：日常的绝大多数的负载为感性负载，增加电抗器，可以使线路更加稳定的运行。

该文在没有电抗器和有电抗器的情况下，对空载线路分别求解首末端电压关系，发现在有电抗器的情况下，末端电压波动要小，首末端电压比较小。

最后使用EMTP进行仿真，搭建了没有电抗器和有电抗器的空载线路，采集了输入输出点电压的波形，然后画出首末端电压图，发现首末端电压波形都是标准的正弦，而且是同相位，只有幅值大小不等，仿真结果和理论相一致。

关键词：容性功率输电线路工频过电压电磁暂态分析电抗器1电力系统工频过电压1.1电力系统工频过电压的产生的基本机理电力系统的内部过电压是指系统中的电磁能由于系统故障或开关操作而发生较大的变化，发生电力系统内部过电压时会发生电压从额定允许值瞬间或长期上升。

这种不正常的电压增长会对电气设备构成威胁，因此尽量减小电力系统发生内部过电压的次数。

电力系统内部过电压可以分为操作过电压和暂时过电压这两类，操作过电压是指在电力系统运行过程中不正确的操作导致电压异常增长超过了允许值，而暂时过电压是由于环境等原因发生了电压的振荡，一般而言，顺态过电压可以在比较短的时间内经过电力系统自身内部的调节而消除，从而达到一种电力系统稳定运行的状态[1-3]。

在瞬态转换完成后持续数秒或数小时（持续 0.1 s（5 个工频周期）或更长时间）的持续过电压称为暂时过电压。

由于现代超高压电力系统的保护日益完善，超高压电网中的暂时过电压很少持续超过几秒钟，因此这种过电压称为顺态过电压，由于瞬时过电压的存在的时间不是很长，因此更容易进行调节，尽量减小顺时过电压发生的次数，可以保障电力系统稳态的运行。

该文设计内容有：（1）掌握电力系统工频过电压的产生的基本机理、计算方法和抑制措施。

（2）掌握电力系统电磁暂态仿真软件ATP-EMTP的基本使用方法和分析方法。

（3）设计一个500 kV输电系统的仿真模型，分析不同工况条件产生工频过电压的情况，对理论分析和抑制方法进行验证。

工频过电压的1.0 p.u.，其含义应为工频过电压额定值的1.0倍，但该表述并不规范，没有选取基准值。

p.u. -> per unit，标幺值。

它是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方法，表示各物理量及参数的相对值。

p.u. = 有名值/基准值。

例如：实际值为38.5kV 的电压，当选取35kV为基准值时，其标幺值为 1.1p.u.，当选取110kV 为基准值时，其标幺值为0.35p.u.。

工频过电压-> power frequency overvoltage，指电力系统中由线路空载、不对称接地故障和甩负荷引起的的频率等于工频（指工业上用的交流电源的频率，中国工频为50Hz）或接近工频的高于系统最高工作电压的电压，包括暂时过电压、操作过电压等。

一般而言，3、6、10kV系统中的工频过电压不超过系统最高电压的1.1倍；35-60kV 系统中的工频过电压不超过系统最高电压的1.0倍。

举例：10kV系统，取10kV为基准值。

系统最高电压为1.15p.u.，则工频过电压最大为 1.1*1.15p.u. = 1.265 p.u. = 1.265*10kV = 12.65 kV。

电力系统恢复过程中的工频过电压动态优化控制发表时间：2016-11-05T12:08:53.850Z 来源：《电力设备》2016年第15期作者：高立群[导读] 电缆供电作为一种新型供电方式，不仅具有互感系数大、吸流效果好、能有效抑制通信干扰、供电距离长等优点.(新疆朗金能源科技有限公司新疆克拉玛依 834000) 摘要：电缆供电作为一种新型供电方式，不仅具有互感系数大、吸流效果好、能有效抑制通信干扰、供电距离长等优点，在电缆牵引供电系统中，电缆空载线路的电容效应会引起牵引网线路沿线电压的抬升，产生工频过电压。

该电压不仅对确定牵引网线路沿线设备的绝缘水平起着重要作用，而且在其基础上会产生操作过电压，2种电压共同作用会造成沿线电力设备的破坏，不利于线路正常运营和维护。

因此，有必要弄清电缆供电过电压的相关优化控制方式。

关键词：电力系统；工频过电压；控制变电站与系统联络线路越少，小电抗的工频过电压和电流越大。

小电抗的阻值会影响小电抗的工频过电压和电流的计算结果。

随着小电抗阻值的增大，小电抗的工频电压逐步增大，增大的趋势逐渐变慢；随着小电抗阻值的增大，小电抗的工频电流逐步较小，同样变化率越来越小。

下面文章将对其具体内容进行分析和阐述，仅供参考。

1 电力系统工频过电压概述工频过电压是电力系统中的一种电磁暂态现象，属于暂时过电皮的一种，电力系统在正常状态下或发生故障时可能出现的幅值超过最大相电压的过电压，这种过电压的频率等于或近似为工频，称为工频过电压。

而其产生的原因包含空载长线路电容效应，不对称接地故障引起的正常相电压的升髙，负荷突然増减等等，工频过电压的大小与系统结构，容量，参数，及运行方式有关。

通常来说，工频过电压具有幅值不髙，持续时间较长等一系列的特点，因此对220kVW下，绝缘正常的电气设备一般没有严重的威胁。

但工频过电压这种类型的过电压可Ｗ作为确定超窩压乃至特高压远距离传输系统绝缘水平的关键性依据，原因有如下Ｈ点，首先，工频过电压的幅值与操作过电压的幅值之间有紧密的联系，其次，避雷器额定电压的确定往往要依据工频过电压的幅值，最后，工频过电压还是存在威胁电气设备的可能性的。