电力系统过电压分类和特点

过电压欠电压低电压过电压、欠电压和低电压是电力系统中常见的故障现象，它们对电力设备和用户带来了很大的危害。

本文将分别对过电压、欠电压和低电压进行详细介绍，并分析其产生原因和对电力系统的影响。

一、过电压过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象。

过电压分为暂态过电压和持续过电压两种类型。

暂态过电压是一种短暂的电压波动，通常由突发故障、雷击、开关操作等原因引起。

暂态过电压的持续时间很短，一般不超过数毫秒，但其峰值电压可能达到几倍甚至几十倍于额定电压，对电力设备的绝缘和绝缘材料会产生巨大的冲击。

持续过电压是指电力系统中电压超过额定值并持续较长时间的现象。

持续过电压通常是由于系统负荷不平衡、电源故障、线路短路等原因引起的。

持续过电压对电力设备的绝缘和绝缘材料也会造成损坏，同时还会导致设备过热、电能质量下降等问题。

过电压对电力系统的影响主要体现在以下几个方面：1. 对设备绝缘的破坏。

过电压会使设备绝缘性能下降，甚至破坏绝缘，导致设备损坏或发生故障。

2. 对设备的热损耗。

过电压会增加设备的功率损耗，使设备过热，降低设备的使用寿命。

3. 对电能质量的影响。

过电压会导致电能质量下降，造成电压波动、闪烁、谐波等问题，影响电力设备的正常运行。

4. 对用户的影响。

过电压可能导致用户设备损坏、停机甚至火灾等事故，给用户带来经济损失。

二、欠电压欠电压是指电力系统中电压低于额定值的现象。

欠电压通常由于电源故障、线路阻抗不足、电网负荷过重等原因引起。

欠电压对电力系统的影响主要体现在以下几个方面：1. 电力设备运行不正常。

欠电压会导致设备功率不足，使设备无法正常运行，影响生产和供电质量。

2. 电力设备寿命缩短。

欠电压会增加设备的负荷，使设备过载工作，降低设备的使用寿命。

3. 用户电器损坏。

欠电压会导致用户电器无法正常工作，甚至引起电器损坏。

4. 经济损失。

欠电压会导致生产中断、设备损坏等问题，给用户和企业带来经济损失。

三、低电压低电压是指电力系统中电压低于额定值但没有达到欠电压的现象。

电力系统过电压分析过电压是指电力系统中出现的电压超过额定值或设定范围的瞬时现象。

过电压可能由于线路故障、雷击、开关操作和电气设备故障等原因引起。

过电压对电力系统的安全稳定运行产生重要影响，因此，对电力系统的过电压进行准确的分析和评估是必要的。

一、过电压的分类1. 外部过电压：外部过电压是指来自电力系统外部的电压幅度超过了正常运行时的额定值。

外部过电压的主要原因是雷击，雷击可以通过设备接闪装置和接地装置来减轻其影响。

2. 内部过电压：内部过电压是指电力系统内部某个节点的电压幅值超过了正常运行时的额定值，可能导致电力设备的损坏。

内部过电压包括故障过电压和运行过电压。

二、过电压的影响1. 设备损坏：过电压可能导致设备的击穿，损坏电气设备，特别是对绝缘性能较差的设备，如变压器、继电器和电能表等。

2. 系统不稳定：当过电压较大或持续时间较长时，电力系统可能变得不稳定，导致设备间的电能传递受到影响。

三、过电压分析的方法过电压分析是通过数学模型和计算方法对电力系统的过电压进行仿真和计算，以评估过电压对电力系统的影响，并确定相应的防护措施。

1. 瞬态稳定分析：通过瞬态稳定分析可以确定电力系统在过电压冲击下的稳定性。

该分析主要考虑电力系统的动态过程，包括电压暂降、电流冲击和设备响应等。

2. 静态稳定分析：静态稳定分析主要评估电力系统在过电压下的静态稳定性。

静态稳定分析可以评估过电压对电力系统中各个节点电压和功率的影响。

3. 电磁暂态分析：电磁暂态分析是通过计算每个节点的电压和电流的瞬时变化来评估过电压对电力系统的影响。

该分析主要关注电力系统的电磁暂态响应。

四、过电压防护措施为了减轻过电压的影响并保护电力系统的安全稳定运行，需要采取一定的过电压防护措施。

1. 接闪装置：接闪装置可接地试验系统，通过将过电压引到接闪装置上，从而保护电力设备免受雷击等外部过电压的影响。

2. 绝缘配合：合理选择和配合电力系统的绝缘设备和绝缘材料，提高系统的绝缘能力，防止内部过电压的产生和传播。

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。

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。

电力系统稳态过电压内部过电压:电力系统中,除了雷电过电压外,还存在由于自己内部原因而引起的过电压,包括稳态过电压和操作过电压操作过电压:当开关操作或事故状态时引起系统拓扑结构发生改变时,各储能元件的能量重新分配时发生振荡,从而出现的电压升高的现象，持续时间 0.1s 以内稳态过电压：由工频电压升高和谐振现象引起，持续时间比操作过电压长得多，有些甚至长期存在内部过电压的能量来自电网本身,一般用最大运行相电压的倍数表示过电压的分类1 工频过电压的特点（1)工频电压升高的大小会直接影响操作过电压的实际幅值。

操作过电压是叠加在工频电压升高之上的，从而达到很高的幅值。

（2）它的大小会影响保护电器的工作条件和保护效果避雷器的最大允许工作电压是由避雷器安装处工频过电压值来决定的。

如工频电压过高，避雷器的最大允许工作电压也越高，避雷器的冲击放电电压和残压也将提高，相应被保护设备的绝缘水平要随之提高（3）持续时间长，对设备绝缘及其运行性能有重大影响例如引起油纸绝缘内部电离,污秽绝缘子闪络,铁心过热,电晕等2 空载线路电容效应引起的工频过电压a）工频电压的升高程度与线路长度有关线路长度 L 越长，末端电压升得越高。

但由于受线路电阻和电晕损耗的限制，一般不会超过2.9 倍 b ）工频电压的升高与电源容量有关电源容量越小（XS越大),工频电压升高越严重。

估计最严重的工频电压升高，应以系统最小电源容量为依据3 不对称短路引起的工频电压升高不对称短路是电力系统中最常见的故障形式，当发生单相或两相对地短路时，健全相上的电压都会升高，其中单相接地引起的电压升高更大一些。

阀式避雷器的灭弧电压通常也就是根据单相接地时的工频电压升高来选定的。

单相接地时，故障点各相的电压、电流是不对称的，为了计算健全相上的电压升高，通常采用对称分量法和复合序网进行分析。

分析对于中性点不接地系统，当单相接地时，健全相的工频电压升高约为线电压的 1.1 倍。

对过电压的认识过电压是指电力系统在特定条件下所出现的超过正常工作电压的异常电压升高现象。

过电压的发生可能会对电力设备和电力系统造成严重危害，因此对过电压的认识和处理至关重要。

一、过电压的分类过电压主要分为两大类：外部过电压和内部过电压。

外部过电压也称为雷电过电压，是由于雷击引起的过电压现象。

而内部过电压是由于电力系统内部的操作、故障或异常情况引起的过电压现象。

二、过电压的危害过电压可能会对电力设备和电力系统造成以下危害：1.绝缘击穿：过高的电压会使得电力设备的绝缘材料击穿，导致设备损坏或短路。

2.设备损坏：过电压会使电力设备承受超过其额定值的电流和电压，从而导致设备损坏。

3.系统稳定性受影响：过电压可能会对电力系统的稳定性造成影响，使得系统出现振荡、失步等问题。

4.引发火灾：过高的电压可能导致电火花、电弧等产生，引发火灾事故。

三、过电压的预防和处理为了预防和处理过电压，可以采取以下措施：1.安装避雷设施：在建筑物、设施等处安装避雷针、避雷带等避雷设施，以防止雷击引起的过电压。

2.安装过电压保护装置：在电力系统中安装过电压保护装置，以限制过电压的幅值和持续时间。

3.加强设备维护：定期对电力设备进行维护和检修，确保设备的绝缘性能良好。

4.合理规划设计：在规划设计电力系统时，应充分考虑各种可能出现的异常情况，并采取相应的措施进行防范。

5.建立健全的运行管理制度：建立完善的运行管理制度，加强设备的运行监测和记录，及时发现和处理异常情况。

总之，对于过电压的认识和处理是保障电力系统安全稳定运行的重要环节。

通过加强设备维护、合理规划设计、建立健全的运行管理制度等措施，可以有效地预防和处理过电压问题，从而减少电力设备和电力系统的损失和风险。

过电压名词解释过电压名词解释：一、过电压的定义过电压是指电力系统中的电压超过了设备的额定电压或系统的正常运行电压。

这种电压的升高可能是由于系统内部的故障、操作过电压或雷电过电压等原因引起的。

过电压的存在对电力系统的设备和绝缘造成威胁，可能引发设备损坏、绝缘击穿等事故。

二、过电压的分类1.操作过电压：操作过电压是由于电力系统的操作（如断路器的合闸、分闸操作）而产生的过电压。

这种过电压的特点是持续时间较短，但电压幅值较高。

操作过电压的幅值和波形受到系统参数、设备特性和操作方式等多种因素的影响。

2.雷电过电压：雷电过电压是由雷电活动引起的过电压。

当雷电击中电力系统中的设备或线路时，会产生极高的电压和电流。

雷电过电压具有幅值极高、波前时间极短的特点，对电力系统的绝缘和设备构成严重威胁。

三、过电压的危害1.设备损坏：过电压可能导致电力设备的绝缘击穿、电弧重燃等，进而引发设备损坏、火灾等事故。

2.系统瘫痪：严重的过电压可能导致大面积的设备损坏，使电力系统瘫痪，造成大面积的停电事故。

3.人身安全：过电压可能引发电弧、电击等，对工作人员和公众的人身安全构成威胁。

四、过电压的防护措施1.设备绝缘加强：提高电力设备的绝缘水平，采用更高耐压等级的绝缘材料，以减少设备在过电压作用下的损坏风险。

2.避雷措施：在电力系统中设置避雷针、避雷器等设备，引导雷电电流入地，保护设备和系统免受雷电过电压的侵害。

3.操作策略优化：优化电力系统的操作策略，如合闸、分闸时序等，以降低操作过电压的幅值和持续时间。

4.过电压保护装置：装设过电压保护装置，如金属氧化物压敏电阻（MOV）、气体放电管（GDT）等，当电压超过设定值时，这些装置会迅速动作，将过电压导入大地或旁路，保护设备免受损坏。

五、总结过电压是电力系统中一种常见的现象，它对电力系统的安全稳定运行构成严重威胁。

了解过电压的分类、危害及防护措施，对于保障电力系统的安全运行、减少设备损坏、保护人身安全具有重要意义。

过电压的概念与分类
过电压是指在电力系统中，电压超过了正常的工作范围。

这种情况可能会对设备和人员造成危害。

过电压可以分为以下几种类型：
1. 操作过电压：这是由于电路中的电感、电容和电阻相互作用产生的电压升高。

例如，开关操作、电力系统振荡、雷电等都可能产生操作过电压。

2. 暂态过电压：这是由于电力系统的非线性特性产生的电压升高。

例如，电力系统的开断、短路等都可能产生暂态过电压。

3. 操作冲击过电压：这是由于电力系统的开断或短路产生的电压升高。

这种过电压的幅值高，上升速度快，可能对设备和系统造成严重损害。

4. 雷电过电压：这是由于雷击产生的电压升高。

这种过电压的幅值非常高，可能超过设备的工作电压数倍，对设备和人员造成严重危害。

5. 工频过电压：这是由于电力系统的振荡或非正常操作产生的电压升高。

这种过电压的幅值相对较低，但持续时间长，可能对设备和系统造成慢性损害。

过电压的防治是电力系统安全运行的重要环节，需要通过合理的设计、运行和维护以及有效的保护装置来实现。

过电压和欠电压的定义过电压和欠电压是电力系统中常见的问题，它们都会对电器设备的正常运行造成影响。

本文将分别对过电压和欠电压进行定义和分析。

一、过电压过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象。

电力系统中的过电压分为瞬时过电压和持续过电压两种。

1. 瞬时过电压瞬时过电压是指电力系统中电压在短时间内突然升高的现象。

瞬时过电压主要由以下几种原因导致：（1）雷击：雷电活动会产生大量的电磁能量，当雷电落地或接近电力线路时，会产生瞬时过电压。

（2）开关操作：电力系统中的开关操作会引起电流的突变，从而产生瞬时过电压。

（3）电力设备故障：电力设备故障如短路、断路等也会导致瞬时过电压。

瞬时过电压对电器设备的损害主要体现在两个方面：（1）电气设备的绝缘击穿：瞬时过电压会导致电气设备的绝缘被击穿，从而使设备无法正常工作。

（2）电气设备的过电压损坏：瞬时过电压会使设备的电压超过额定值，从而导致设备元器件的过电压损坏。

2. 持续过电压持续过电压是指电力系统中电压长时间内超过额定值的现象。

持续过电压主要由以下几种原因导致：（1）电力系统的负载变化：当电力系统的负载突然变化时，会导致电压的持续过电压现象。

（2）电力系统的电压调整：电力系统进行电压调整时，可能会导致电压的持续过电压现象。

持续过电压对电器设备的影响主要表现在以下几个方面：（1）设备寿命降低：持续过电压会使设备的工作电压超过额定值，从而缩短设备的寿命。

（2）设备功率降低：持续过电压会导致设备的工作电压不稳定，从而使设备的功率降低。

二、欠电压欠电压是指电力系统中电压低于额定值的现象。

欠电压主要由以下几种原因导致：1. 电力系统负载过大：当电力系统的负载超过系统承载能力时，会导致欠电压现象。

2. 电力系统的电压调整：电力系统进行电压调整时，可能会导致电压的欠电压现象。

欠电压对电器设备的影响主要表现在以下几个方面：（1）设备工作不稳定：欠电压会导致设备的工作电压不足，从而使设备的工作不稳定。

过电压产生、分类及危害电力系统过电压主要分为雷电过电压、操作过电压和正常过电压：1.雷击过电压危害雷击引起暂态高电压或过电压常常可以通过网络线路耦合或转移到网络设备上，造成设备的损坏。

对于中性点不接地的分级绝缘变压器，当雷电波从线路侵入变压站到达变压器中性点以及系统单相接地、非全相运行，特别是伴随产生变压器励磁电感与线路对地电容谐振时，会产生较高的雷电过电压或工频稳态过电压，对分级绝缘变压器中性点构成威胁，甚至使绝缘损坏。

雷击过电压又分为纵向过电压和横向过电压。

（1）纵向过电压：在平衡电路某点出现的对地的过电压称之为纵向过电压。

地电位上升起的电压，可看做是从地系统侵入的纵向过电压。

（2）横向过电压：在平衡电路线与线之间，或不平衡电路的线对地之间出现的过电压称之为横向过电压。

连接对称平衡传输线路的设备由于线路中两线分别对地的纵向过电压不平衡，或因纵向防护元件动作时间的差异，都会导致横向过电压的产生。

连接同轴电缆系统的电子设备，纵向过电压即为横向过电压。

电子设备的损坏机理纵向冲击对平衡电路中设备元部件的损坏有：损坏跨接在线与地之间的元部件或其绝缘介质；击穿在线路和设备间起阻抗匹配作用的变压器匝间、层间或线对地绝缘等。

横向冲击则同信息一样可在电路中传输，损坏内部电路的电容、电感及耐冲击能力差的固体元件。

设备中元部件遭受雷击损坏的程度，取决于不同的绝缘水平及受冲击的强度。

对具有自行恢复能力的绝缘，击穿只是暂时的，一旦冲击消失，绝缘很快得到恢复，有些非自行恢复的绝缘介质，如果击穿后只流过很小的电流，常不会立即中断设备的运行，但随时间的推移，元部件受潮其绝缘逐渐下降，电路特性变坏，最后将使电路中断。

有的设备元部件如晶体管的集电极与发射极或发射极与基极，若发生反向击穿就出现了永久性损坏，对易受能量损坏的元器件，受损坏程度主要取决于流过其上的电流及持续时间。

２、操作过电压(1)截流过电压：由于真空断路器有良好的灭弧性能，当开断小电流时，电弧在过零前就会熄灭，由于电流被突然切断，其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组的杂散电容充电，转变为电场能量。