限制操作过电压的措施

几种限制过电压的措施介绍如何降低切空线路过电压的措施，我们来讨论一下几种第一：提高断路器灭弧性能，因为切除空载线路过电压的主要原因是断路器开断后触头间电弧的重燃，因此限制这种过电压的最有效措施是改善断路器的结构，提高触头间介质的恢复强度和灭弧能力，以减少或避免电弧重燃。

近年来，已经广泛采用的压缩空气断路器，带压油式灭弧装置的少油断路器以及SF6断路器都大大改善了灭弧性能，在切除空载线路时，基本上不重燃。

第二：采用带并联电阻的断路器，这种断路器有两个触头，主触头K1并联一个电阻R，K2是辅助触头。

断路器的动作分为两步进行。

分闸时先断开主触头K1，线路仍通过R与电源相连，线路上的残余电荷可通过R向电源释放。

这时R上的电压即为K1上的恢复电压；只要R不太大，主触头间就不会发生电弧的重燃。

在经过1.5~2个工频周期后，辅助触头K2断开，因R消耗了部分能量，线路残余电压较低，故触头K2上的恢复电压不高，K2上不易发生电弧重燃。

即使发生重燃，因R串在回路中仰制了振荡，过电压也显著降低，实际值只有2.28倍左右。

从K1断开不易发生重燃的目的出发，希望R值小些；从仰制振荡和使K2不易发生重燃的角度看又希望R值大些，对一般开关1000~3000Ω，这样的电阻称为中值并联电阻。

此外，在线路首端或末端装设ZnO或阀型避雷器也有助于降低切除空载线路过电压。

我国在几十条110~220kV线路上进行了实测，结果表明，切除空载线路过电压的随机变量，其统计分布近似正常分布。

按断路器性能分类有如下结果：使用重燃次数较多的断路器时，出现3.0倍过电压的概率为0.86%；使用重燃次数较少的空气断路器时，出现2.6倍过电压的概率为0.73%；使用油断路器时的最大过电压为2.8倍；使用中值和低值并联电阻时，过电压被限制在2.2倍以下。

在中性点非有效接地的电网中，这种过电压一般不超过3.5倍。

国际电工委员会对7个国家100kV以上电网操作过电压（包括合闸）的统计表明，超过2.63倍的过电压的出现概率是2.24%，统计分布接近正态分布。

过电压指标、标准、措施一、过电压定义及指标1、过电压定义过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大与1分钟的长时间电压变动现象；过电压的出现通常是负荷投切的结果，例如：切断某一大容量负荷或向电容器组增能（无功补偿过剩导致的过电压）。

过电压分外过电压和内过电压两大类。

（1）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，分直击雷过电压和感应雷过电压两种。

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。

1）雷电过电压的持续时间约为几十微秒，具有脉冲的特性。

直击雷过电压是雷闪直接击中电工设备导电部分时所出现的过电压。

雷闪击中带电的导体，如架空输电线路导线，称为直接雷击。

雷闪击中正常情况下处于接地状态的导体，如输电线路铁塔，使其电位升高以后又对带电的导体放电称为反击。

直击雷过电压幅值可达上百万伏，会破坏电工设施绝缘，引起短路接地故障。

2）感应雷过电压是雷闪击中电工设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电工设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。

（2）内过电压电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。

1）暂态过电压是由于断路器操作或发生短路故障，使电力系统经历过渡过程以后重新达到某种暂时稳定的情况下所出现的过电压，又称工频电压升高。

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。

常见的有：①空载长线电容效应（费兰梯效应）。

在工频电源作用下，由于远距离空载线路电容效应的积累，使沿线电压分布不等，末端电压最高。

②不对称短路接地。

三相输电线路a相短路接地故障时，b、c 相上的电压会升高。

③甩负荷过电压，输电线路因发生故障而被迫突然甩掉负荷时，由于电源电动势尚未及时自动调节而引起的过电压。

电网过电压问题分析及防范措施摘要：电网在正常运行时，由于会遭受雷击、倒闸操作、设备故障或参数配合不当等原因，造成电网某一部分短时电压升高，这种电压升高称为过电压。

过电压的出现，会破坏设备绝缘、从而导致设备损坏，甚至造成系统安全事故。

研究过电压的成因，预测其幅值，并采取相应限制措施，这对电气设备的制造应用和电力系统安全运行都具有重要意义。

关键词：过电压；防范措施电网过电压是电力系统中很常见的故障，对电力系统安全运行造成威胁。

如何分析及防范，提高电网抵御过电压能力，保障电力系统安全稳定，具有重大意义。

本文通过对过电压产生的各种原因进行分析，并提出相应的防护措施。

过电压一般分为外部过电压和内部过电压。

一、外部过电压又称大气过电压，它是由雷云放电产生的直击雷过电压和感应雷过电压这种现象在电网过电压中所占比例极大。

其过电压的幅值取决于雷电参数和防雷措施，该种过电压的特点是持续时间短，冲击性强，具有脉冲特性，与雷击强度有直接关系，其持续时间一般只有数十秒左右。

对大气过电压的防护技术措施主要包括可装设符合技术要求的防雷装置，如避雷线、避雷针、避雷器（包括由间隙组成的管型避雷器）和放电间隙，它又分接闪器、引下线和接地装置三部分组成。

二、内部过电压它是电网内部的能量在传递或转化过程中产生，施加于电气设备上，造成瞬时或持续高于电网额定允许电压，对设备安全运行构成威胁。

由于内部过电压的能量来自于电网本身，所以它的幅值和电网电压基本成正比例关系。

根据产生原因不同，内部过电压可分为两大类，一类是由于故障或操作开关引起，如工频过电压、操作过电压。

另一类是由于电网中电感和电容参数相互配合发生谐振而引起的，如谐振过电压。

1、工频过电压及限制措施工频过电压是指由电力系统故障、电网运行方式的改变、长线路的电容效应、突然甩负荷等原因引起的短时工频电压升高（超过正常工作电压），其特点是持续时间较长，但数值不很大，对设备绝缘一般威胁不大，但对超高压、远距离输电电网影响较大，对配置其设备绝缘水平起重要作用。

供配电系统过电压的危害及防范措施供配电系统过电压的危害主要包括以下几个方面：1. 配变高压绕组接地谐振过电压问题：这种过电压现象会导致电压超过正常值的2.38倍，一旦产生两点接地的状况，电压就会超出2.73倍，该现象会维持几分钟甚至十多分钟，直至导致故障变压器全部受损，最终与系统脱离。

2. 雷电过电压现象：这是由于直击雷或者感应雷于云层展开活动之后所引发的问题，也常常被叫做外部过电压或者大气过电压。

户外配电设施的总变电所和总变电所传入及传出的外部架空线路极易遭到直接雷击的影响，雷电侵入波过电压的持续周期相对较短，有时仅只十几微秒。

3. 电弧接地过电压问题：此问题会威胁到使用者的生命安全，这是由于中性点不接地系统内滋生了单相间歇性的“熄弧—重燃”接地，于是导致了高频振荡，在该环节中构成了间歇性弧光接地过电压现象。

该过电压的持续周期能高达十分钟之久，有时还会更长，它们所波及的范畴也较广，倘若整个电网中出现绝缘弱点，那么该绝缘弱点位置极易出现绝缘闪络或直接击穿的问题。

为了防范供配电系统过电压的危害，可以采取以下措施：1. 装设避雷针、避雷线、避雷器等措施来防止雷电过电压和大气过电压对供配电系统的危害。

2. 合理提高线路绝缘水平，采用自动重合闸装置等措施来减少操作或接地故障时发生的工频过电压。

3. 对于中性点不接地系统，可以采取中性点经消弧线圈接地的方式来减少电弧接地过电压的发生。

4. 在操作或接地故障时，可以采取限制工频过电压的措施，如采用并联电抗器来吸收多余的容性无功功率等。

5. 加强供配电系统的管理和维护，定期检查和维修设备，确保其正常运行。

总之，防范供配电系统过电压的危害需要采取多种措施，包括装设避雷装置、提高线路绝缘水平、限制工频过电压等管理和维护措施，以确保供配电系统的安全和稳定运行。

开关操作产生过电压分析及限制办法摘要：对开关操作过程中产生电感电流负载的截流过电压和开断电容性负荷的电弧多次重燃产生过电压进行了分析，并用所产生的过电压波形进行了数据分析，指出了限制过电压的意义，阐述了限制过电压的几点措施。

关键词：开关操作；截流过电压；多次重燃过电压引言由于开关操作，使电力系统由一种稳态过渡到另一种稳态。

在其过滤状态过程中，系统内部电源能量产生振荡，互相转换和重新分布，都可能在某些设备上或系统中出现过电压。

产生的过电压对电气设备的危害性极大，如不及时防治，有可能使电气设备的绝缘击穿而损坏或造成停电事故。

1 操作产生过电压的表示方法及类型1.1 表示方法操作产生过电压的能量来源于系统本身，其大小基本上与50Hz工频电压成正比，常用过电压倍数K0表示。

一般是以过电压幅值除以该处工频相电压的幅值，即K0=Ugm/Uxm。

1.2 类型常见的开关操作过程产生的过电压主要是切断小电感电流负载的截流过电压和开断电容性负载的电弧多次重燃过电压。

2 截流过电压用断路器切除小电感电流，如切除空载变压器和电动机等，可能产生很高的过电压。

其中主要是截流过电压，也可能产生重燃过电压。

现以切除空载变压器为例，分析其过电压产生的原因、影响因素及限制措施。

2.1 截流过电压的产生利用真空断路器和空气断路器切除空载变压器时，由于开关熄弧能力强，使电流在未自燃过零前强迫熄灭，产生电磁振荡，形成很高的过电压，K0值可能很高。

2.2 切除空载变压器的等值电路如图1所示：L是变压器激磁电感，C是变压器绕组对地电容，QF是断路器。

图1 空载变压器等值电路2.3 产生截流过电压的分析当开关QF断开前，有一激磁电I0通过原绕电感L，当开关QP断开后，电感中储存的磁能1/2LI20将转变为电场能量，因此有1/2LI20=1/2CU2，所以U=I0■。

图2 波形图由于C<L，所以此时出现的过电压较大。

高压断路器开断较大的变压器负荷电流时，因电源供给的能量很大，足以维持电弧电压。

2020年电力公司国家电网电厂电气专业问答题库及答案一、电气基本原理1.何谓跨步电压？答：通过接地网或接地体流到地中的电流，会在地表及地下深处形成一个空间分布的电流场，并在离接地体不同距离的位置产生一个电位差，这个电位差叫做跨步电压。

跨步电压与入地电流强度成正比，与接地体的距离平方成反比。

因此，在靠近接地体的区域内，如果遇到强大的雷电流，跨步电压较高时，易造成对人、畜的伤害。

2.电力系统产生工频过电压的原因主要有哪些？答：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。

3.什么叫操作过电压？主要有哪些？答：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。

4.电网中限制操作过电压的措施有哪些？答：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。

5.什么叫电力系统谐振过电压？分几种类型？答：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。

（3）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。

操作过电压产生的不同原因及限制措施作者：杨亮亮来源：《硅谷》2015年第04期摘要操作过电压是电力设备内部产生的电压，由于电力设备的运行状态发生改变，系统中的就会发生一系列的电磁振荡出现了高于系统正常运行时的电压幅值，而这个值远大于设备设计的额定绝缘水平，这样就会给设备的绝缘带来危害，从而影响电力系统的安全稳定运行。

为保障电力系统的安全性与稳定性必须综合考虑过电压的产生原因、种类及其相应的限制措施，从而最大限度的减少过电压造成的危害，为电力系统正常运行提供可靠保障。

关键词操作过电压；空载；电力系统中图分类号：TM531 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）04-0251-01电力系统要适应经济的进步就要不断的改革创新，电力改革的成功与否直接关系着国民经济的发展，甚至可以说电力建设是国家经济发展的命脉，为经济的发展提供可靠地保障。

操作过电压是系统发生改变时必然会产生的问题，它的产生会对电力设备绝缘造成危害，影响整个电力系统的正常运行，妨碍经济的正常发展。

要保障电力系统的安全性与稳定性必须针对工作中过电压产生的具体事例进行分析，总结发生原因并找到相应的限制措施，从而将危害降到最低，使电力系统稳定运行为经济建设保驾护航。

1 操作过电压产生的原因电力系统的大多数设备都是储能的元件，当系统内开关或者系统出现突发事故时，储存在电感中的磁能和储存在电容中的静电场能量发生了转换过渡的振荡过程，系统从一种稳定状态变为另一种稳定状态，产生了高于系统本身的电压形成了操作过电压。

2 操作过电压常见的种类2.1 电弧接地过电压当中性点不接地系统单相接地时，故障点流过数值不大的接地电容电流，当电压等级提高时接地电流也随之增加，当电流过大时产生的电弧可能出现时燃灭的不稳定状态，引起电网运行的瞬间变化，进而导致电磁能量振荡产生过电压也就是电弧接地过电压。

2.2 切除空载线路过电压切除空载线路过电压是系统常见的操作过电压之一，当断路器最初分闸时，断路器触头间的恢复电压上升速度大于介质绝缘恢复速度，这样会导致电弧重燃，而一旦电弧发生重燃系统就会发生电磁振荡最终出现幅值较大的过电压。