下载文档原格式
治理过电压的措施过电压是指电路中电压超过额定值的现象，常见的有电力系统中的过电压。
过电压对设备和电路的正常运行会造成严重的影响甚至损坏，因此，采取一定的措施来治理过电压是十分必要的。
本文将从不同角度介绍几种常见的治理过电压的措施。
1. 增加电源的稳定性电源的不稳定性是导致过电压的主要原因之一。
为了增加电源的稳定性，可以采取以下措施：(1) 使用稳压器：稳压器是一种能够将电源输出的电压稳定在一定范围内的电子元件。
通过使用稳压器，可以减小电源波动对电路的影响，从而有效地治理过电压。
(2) 增加电源的容量：通过增加电源的容量，可以提供更稳定的电压输出，减小电网负荷变化对电路的干扰。
(3) 使用UPS电源：UPS电源是一种具有电池备份功能的电源设备，可以在电网电压异常时提供稳定的电源输出，有效地避免过电压对设备的损害。
2. 安装过电压保护装置过电压保护装置是一种能够在电路中检测到过电压时迅速切断电路的设备。
常见的过电压保护装置有：(1) 避雷针：避雷针是一种通过尖端放电来保护建筑物和设备的装置。
当雷电靠近时，避雷针能够迅速将电荷导入地下，避免雷击引起的过电压。
(2) SPD（Surge Protective Device）：SPD是一种通过引入电阻、电容和电感等元件来吸收过电压的装置。
当电路中出现过电压时，SPD能够快速将过电压吸收，保护设备的安全。
(3) 熔断器：熔断器是一种能够在电路中出现过电流时迅速切断电路的装置。
在过电压情况下，通常会伴随过电流的出现，熔断器可以起到保护设备的作用。
3. 地线的正确使用地线的正确使用可以有效地降低过电压对设备的影响。
地线的作用是将电路中的故障电流迅速导入地下，保护设备和人身安全。
因此，在安装电路时，应该正确接地，确保地线的连接可靠。
4. 合理设计电路合理设计电路是避免过电压的重要手段之一。
在电路设计中，可以采取以下措施：(1) 使用电压稳定器：电压稳定器是一种能够将输入电压稳定在一定范围内的电子元件。
特高压研究特高压输电系统过电压、潜供电流和无功补偿谷定燮,周沛洪(武汉高压研究所,武汉430074)摘要:介绍了国内外特高压输电系统过电压、潜供电流及无功补偿的研究结果,认为我国特高压输电线路可不采用高速接地开关;近期可采用固定式高抗,不用可控高抗;尽量缩短暂态过电压持续时间;特高压系统中突显的特殊操作过电压,即接地过电压和切除短路故障分闸过电压;绕击是造成特高压线路跳闸的主要原因,尤其在山区应适当减小地线保护角。
特高压变电所应适当增加M O A数量,以减小雷电侵入波过电压。
关键词:特高压输电系统;过电压;潜供电流;无功补偿中图分类号:T M86文献标识码:A文章编号:1003-6520(2005)11-0021-05Over-voltage,Secondary Arc and Reactive Power C ompensationin UHV AC Transmission SystemGU Ding xie,ZH OU Peihong(Wuhan H igh Voltage Resar ch Institute,Wuhan430074,China)Abstract:T he do mest ic and for eran resea rch r esults o f o ver-v oltage,secondar y arc and reactiv e pow er compensation in U H V ac system ar e presented.T he results indicate that t he bo th hig h speed gr ounding sw itch and the co ntr olable U HV shunt r eacto r are no t necessa ry to be used in U H V ac tr ansmission line in China,the g enera l fix ed U H V shunt reactor can be used in recent time.T he sustained T O V time should be reduced.att ention should be paid to special sw itching o ver-voltage,gr ounding fault ov er-vo ltag e and t ripping o ver-voltag e caused by short circuit faults clearing in U H V sy stem.Shielding failure is the main reason to cause f lasho ver of the U H V transmission line,so that the shielding angle o f g ro unding wires should be r educed,especially in mountain ar ea.T he quantity o f M O A in-stalled in U HV substation sho uld be increased to suppr ess the lig htning invaded ov er-vo ltag e.Key words:U HV ac transmission system;over-voltag e;seco ndary arc;reactiv e pow er co mpensation1从限制过电压的角度分析无功补偿特高压输电线路的充电功率很大,在相同长度条件下约为500kV线路的4~6倍;运行电压比500kV线路高1倍或更多;导线采用8~10分裂,其正序电容稍大。
电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求电力系统的线路保护是保障电网安全运行的重要组成部分，对各种电压等级的线路都有相应的配置要求。
下面将从四个方面详细介绍。
一、高压输电线路保护配置要求：高压输电线路是电力系统的重要组成部分，其保护配置要求主要包括以下几个方面：1.过载保护：对于高压输电线路，必须设置过载保护，以防止电流过大损坏线路设备。
常见的过载保护装置有电流保护装置、热继电器等。
2.短路保护：高压输电线路在发生短路故障时，必须能够迅速切除故障电路，以防止电流过大对设备和人身安全造成威胁。
短路保护装置包括短路保护继电器、跳闸器等。
3.接地保护：高压输电线路的设备和绝缘体故障时，可能会导致接地电流过大，对设备造成损坏。
因此，必须设置接地保护，迅速切除故障电路。
接地保护装置主要有接地保护继电器、接地刀闸等。
4.过电压保护：在雷电等过电压情况下，高压输电线路必须能够承受一定的过电压，同时需要设置过电压保护装置，及时切除故障电路。
常见的过电压保护装置有避雷器、过电压继电器等。
二、中压配电线路保护配置要求：中压配电线路是将高压输电线路的电能供应到终端用户的环节，其保护配置要求如下：1.过载保护：中压配电线路需要设置过载保护装置，以防止电流过大损坏线路设备。
常见的保护装置有电流保护装置、热继电器等。
2.短路保护：中压配电线路在发生短路故障时，需要迅速切除故障电路，以防止电流过大造成设备和人身安全事故。
常见的短路保护装置有短路保护继电器、跳闸器等。
3.接地保护：中压配电线路的设备和绝缘体故障时，可能会导致接地电流过大，对设备造成损坏。
因此，中压配电线路需要设置接地保护装置，及时切除故障电路。
常见的接地保护装置有接地保护继电器、接地刀闸等。
4.过电压保护：中压配电线路在雷电等过电压情况下，需要承受一定的过电压，并设置相应的过电压保护装置，及时切除故障电路。
常见的过电压保护装置有避雷器、过电压继电器等。
三、低压配电线路保护配置要求：低压配电线路一般是从变压器到用户的电缆、线缆等，其保护配置要求如下：1.过载保护：低压配电线路需要设置过载保护装置，以防止电流过大损坏线路设备。
过电压的保护措施过电压是指电力系统中电压突然增大到超过正常运行范围的现象。
过电压的发生可能是由于各种内外原因引起的，如雷电、开关突然开闭、设备故障等。
过电压不仅会给电力系统带来损害，还会对设备和人身安全构成威胁。
因此，保护电力系统免受过电压的影响是非常重要的。
为了保护电力系统免受过电压的影响，我们可以采取以下措施：1. 发电机保护在电力系统中，过电压通常首先来自发电机端。
因此，对发电机进行保护是非常重要的。
常见的发电机过电压保护技术包括：•差动保护：通过比较发电机主变压器两侧的电流差异来判断是否存在过电压。
•过电压继电器：通过检测电气参数（如电压、频率等）来实时监测发电机的运行状态，一旦出现过电压就立即切断电路。
•过电压屏蔽：在发电机绕组和其他敏感元件之间放置过电压屏蔽器，以吸收并分散过电压。
2. 输电线路保护输电线路是电力系统中很容易受到过电压影响的部分。
为了保护输电线路免受过电压的影响，我们可以采取以下措施：•过电压抑制器：在输电线路上安装过电压抑制器，当出现过电压时，抑制器会自动接入，将过电压引流到地面。
•避雷器：安装在输电线路两端的避雷器可以将过电压引向地面，避免影响线路的正常运行。
•过电压继电器：在线路上安装过电压继电器，可以及时检测到过电压并切断电路，保护线路免受损坏。
3. 电力变压器保护电力变压器也是电力系统中容易受到过电压影响的设备之一。
为了保护电力变压器免受过电压影响，我们可以采取以下措施：•差动保护：通过比较变压器高、低压侧电流差异来判断是否存在过电压。
•过电压继电器：在变压器的高、低压侧安装过电压继电器，一旦出现过电压就立即切断电路，防止过电压对变压器造成损坏。
•过电压屏蔽：在变压器绕组和其他敏感元件之间放置过电压屏蔽器，以吸收并分散过电压。
4. 使用避雷器避雷器是用于保护电力系统和设备免受过电压冲击的重要设备。
避雷器主要通过将过电压引导到地面来保护系统。
在电力系统中安装避雷器可以有效地降低由雷击、开关操作等引起的过电压对设备的损坏。
过电压问题及其解决方案
过电压问题是指电力系统中发生的电压超过设定值的情况。
过电压可能会对设备和系统造成损坏，甚至引发火灾。
造成过电压的原因有多种，包括：
1. 突然断电后的电力恢复：当电力突然中断后，电力系统重新供电时可能会发生过电压。
2. 电力系统故障：如电源线路短路、电路设备故障等，可能导致过电压。
3. 外部原因：如雷击等外部因素可能导致过电压。
解决过电压问题的一些常见方法和措施包括：
1. 安装过电压保护装置：通过安装过电压保护装置，可以有效地减轻或消除过电压对设备和系统的损坏。
2. 设备选择：在设计和选择电气设备时，可以考虑选择具有过电压保护功能的设备。
3. 接地保护：保持系统的良好接地状态，可以有效地减少过电压的发生。
4. 使用稳压设备：通过使用稳压装置可以调整电压，确保电压处于安全范围内。
5. 定期检测和维护：定期对电力系统进行检测和维护，及早发现和解决潜在的过电压问题。
总之，要解决过电压问题需要从多个方面入手，包括装置安装、设备选择、接地保护和定期检测维护等方面，以确保电力系统的安全运行。
特高压输电线过电压是发展特高压电网所必须研究的课题，它不仅影响到变压器，断路器等电力设备绝缘强度的设计，而且还直接关系到电力系统能否安全可靠的运行。
本文对特高压输电线路的工频过电压和操作过电压进行了产生原因进行了理论分析，并给出了一些限制过电压可能采取的措施。
一、过电压的概念及分类过电压是指电源电压超过其额定值时的电压，特高压输电线过电压可分为外部过电压和内部过电压。
(一)外部过电压外部过电压是指由于大气环境中的雷云放电而引起的电力系统电压升高，所以也称大气过电压或雷电过电压。
显然，外部过电压是由大气环境造成的，具有明显的不可预知性。
一般可利用避雷针、避雷线和避雷器来限制电力系统雷电过电压。
(一)内部过电压内部过电压是指电力系统中由于断路器操作、故障或其它原因使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递而造成的电压升高。
内部过电压是指由于电力系统故障或开关操作而引起电网中电磁能量的转，从而造成瞬时或持续时间较长的高于电网额定允许电压并对电气装置可能造成威胁的电升高。
内部过电压是电力系统中的一种电磁暂态现象，它可分为暂时过电压和操作过压两大类。
1.操作过电压在故障或操作时，瞬时发生的过渡过程过电压称为操作过电压，其持续时一般在几十毫秒之内。
在暂态过渡过程结束以后出现持续时间大于0.1秒至数秒甚至数小2.暂时过电压在暂态过渡过程结束以后出现持续时间大于0.1秒特高压输电线过电压及抑制保护控制河北临漳供电公司 杨志刚SPECIAL REPORTS ON HIGH AND LOW VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TECHNOLOGY高低压电器技术专题至数秒甚至数小时的持续性过电压称为暂时过电压，暂时过电压又可分为工频过电压和谐振过电压。
由于特高压系统线路输送容量大、距离可能更长，而自身的无功功率很大，每100公里的1000千伏线路无功功率可达530兆乏左右，使得在甩负荷时可能导致严重的暂时过电压；在正常运行负荷变化时将给无功调节、电压控制以及故障时单相重合闸潜供电流熄灭等造成一系列困难。
同时高电压长空气绝缘的饱和、高海拔和电气设备制造等方面的因素，给过电压限制提出更高的要求。
与雷电过电压产生原因单一不同，内部过电压因其产生原因，发展过程，影响因素多样化，而且具有种类繁多，机理各异的特点。
就过电压持续时间而言，外部过电压持续时间最短，操作过电压次之，暂时过电压持续时间最长，有些甚至可能长期存在。
二、工频过电压及限制措施工频过电压的大小不仅直接影响操作过电压的大小，而且还是选择避雷器额定电压的依据，其可能危及设备及系统的安全运行。
特高压系统的工频过电压与超高压系统有相似之处，但其输送容量更大，距离更远，线路的充电功率更大。
(一)工频过电压产生的原因工频过电压产生的原因包括空载长线的电容效应，不对称接地故障引起的正常相电压的升高，甩负荷等，它与系统的结构、容量、参数及运行方式有关，其频率等于或接近于工频。
1.空载线路的电容效应如果输电线路突然从负荷侧断开，那么线路就进入了开路状态。
此时线路上，特别是其末端上，会出现较高的电压升高；在系统并车前，先从电源侧投入线路时，也会导致同样的情况，这些过电压就是由空载线路的电容效应引起的。
2.不对称短路不对称短路是输电线路最常见的故障形式，短路电流中的零序分量会使健全相上出现工频电压升高(常称为不对称效应)。
系统中的不对称短路故障，以单相接地故障最为常见，且引起的工频电压升高也最为严重。
3.线路甩负荷效应当输电线路重负荷运行时，由于某种原因线路末端断路器突然跳闸甩掉负荷，也是造成工频电压升高的原因之一，通常称为甩负荷效应。
此时，影响工频过电压的因素主要有四个：①甩负荷前线路输送的潮流，特别是向线路输送无功潮流的大小，它决定了电源电动势E的大小。
一般来讲，甩负荷前，若线路上输送相当大的有功及感性无功功率，电源电势必然高于母线电压。
甩负荷后发电机的磁链不能突变，可简单认为电源暂态电动势在短暂时间内维持原来数值，向线路输送功率越大，电源的暂态电动势也越高，计算工频电压所用等值电势越大，工频过电压也就越高；②电源的容量决定了电源的等值阻抗，电源容量越小，等值阻抗就越大，可能出现的工频过电压也就越高；③线路长度，线路越长，充电的容性无功就越大，工频过电压就越高；④发电机组调速器和制动设备的惰性，甩负荷后其不能立即起到应有的调速效果，导致发电机转速加快，电动势及频率上升，从而使空载线路的工频过电压更为严重。
(二)降低工频过电压的措施在特高压输电系统中，由空载长线的电容效应、不对称短路故障和甩负荷引起的工频过电压是很高的。
因此为了降低特高压电气设备的绝缘水平，必须降低工频过电压。
1.并联高压电抗器由于并联电抗器的电感能够补偿线路的对地电容，减小流经线路的容性电流，消弱电容效应，所以采用并联高压电抗器是限制特高压输电线工频过电压的最主要手段。
适当的选择电抗器的容量和安装位置则可将工频过电压限制在允许的范围内。
此外，并联电抗器还涉及到无功平衡，潜供电流补偿等方面的问题，因此必须综合考虑系统的结构，参数，可能出现的运行方式及故障形式等各方面的因素，合理的选取电抗器的补偿度和安装位置。
当工频电压升高超过一定值时，可在线路上安装并联电抗器来补偿线路的对地电容，消弱线路的电容效应，抑制线路的电压升高。
电抗器视需要可以安装在线路的首端，末端或中部。
2.使用可调节或可控高抗重载长线80%一90%左右的高抗补偿度，可能给正常运行时的无功补偿和电压控制造成相当大的问题，甚至影响到输送能力。
解决此问题比较好的方法就是使用可控或可调节高抗:重载时运行在低补偿度，这样由电源向线路输送的无功减少，使电源的电动势不至于太高，还有利于无功平衡和提高输送能力，当出现工频过电压时，快速控制到高补偿度。
3.使用金属氧化物避雷器随着金属氧化物避雷器(MOA)性能的提高，使用MOA限制短时高幅值工频过电压成为可能，但这会对MOA能量提出很高要求，在中国由于采用了高压并联电抗器，不需要将MOA作为限制工频过电压的主要手段，仅在特殊情况下考虑采用。
4.继电保护还可采用继电保护方案缩短工频过电压的持续时间，改变保护的操作方式，使用良导体架空地线或光纤复合架空地线等措施来降低工频过电压。
三、操作过电压及限制措施操作过电压是特高压电网绝缘水平的决定性因素。
当开关操作或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，系统中各储能元件之间的电磁能量相互转换就会产生操作过电压。
与工频过电压相比，操作过电压具有幅值高，存在高频振荡，强阻尼及持续时间短等特点。
由于操作过电压与系统的额定电压有关，所以特高压输电系统中的操作过电压问题就更为突出。
在特高压系统中常见的操作过电压有以下几种:切除空载线路过电压(即跳闸过电压)，合闸空载线路过电压(即合闸过电压)和接地短路过电压等。
下面介绍几个操作过电压的产生及各自的限制措施：1.跳闸过电压切除空载线路是电力系统常见的操作之一，产生过电压的原因是断路器跳闸的过程中发生电弧的重燃。
断路器切断的是较小的容性电流，通常为几十安到几百安，比短路电流小的多。
但能够切除巨大短路电流的开关却不一定能够不重燃的切断空载线路。
这是因为在跳闸初期，由于断路器，特别是油断路器，触头间恢复电压的上升速度有可能超过介质恢复强度的上升速度造成电弧的重燃，从而引起电磁振荡出现过电压。
运行经验表明，断路器的灭弧能力越差，电弧重燃的几率就越大，过电压的幅值也就越高。
值得说明的是，由于受到一系列复杂因素的影响，切除空载线路的过电压不可能无限的增大。
当过电压较高时，线路上就会产生强烈的电晕现象，电晕损耗将消耗过电压波的能量，引起过电压波的衰减，限制了过电压的升高。
当母线上有几回出线时，相当于母线电容增大，可以降低线路上初始电压的绝对值并吸收部分振荡能量，而其有功负荷又能增强阻尼效应，使重燃时的过电压相应的降低。
对于跳闸过电压，避免断路器触头发生重燃是限制跳闸过电压的根本措施。
因此，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可有效限制跳闸过电压。
另外，给断路器并联合适阻值的电阻，采用性能优良的金属氧化物避雷器和给线路安装并联电抗器等措施也可用来限制跳闸空载线路过电压。
2.合闸过电压合闸于空载线路是电力系统中常见的一种操作，通常可分为两种情况:一种是正常有计划的合闸，如线路检修后投入运行，根据调度需要对送电线路的合闸操作等。
这种情况下，在合闸之前，线路上不存在任何异常，线路上起始电压为零。
合闸后，线路各点电压由零值过渡到考虑电容效应后的工频稳态电压值，在此过渡过程中会出现合闸过电压。
由于线路具有分布参数特性，所以振荡电压将由工频稳态分量和无限多个逐渐衰减的谐波分量叠加组成。
另一种合闸操作是运行线路发生单相接地故障，由继电保护系统控制跳闸后，经一短促时间再合闸，即自动重合闸操作。
随着断路器制造水平和灭弧能力的提高，跳闸过电压得到了有效的抑制，于是合闸空载线路过电压就S PECIAL REPORTS ON HIGH AND LOW VOLTAGE ELECTRICAL EQUIPMENT TECHNOLOGY 高低压电器技术专题成为特高压系统绝缘的主要矛盾。
尤其是重合闸过电压，它是选择特高压输电线绝缘水平的决定性因素。
限制合闸过电压的措施很多，首先是限制工频电压的升高，可以通过在线路上并联电抗器来实现，对于双端电源供电的输电线路，让电源容量较大的一侧先进行合闸操作，电源容量较小的一侧后进行合闸操作也可有效地降低工频过电压；再者，消弱合闸前线路的残余电压，给断路器加装合闸电阻，采用金属氧化物避雷器等都是抑制合闸过电压的有效手段。
四、结论随着我国经济的持续发展,电力需求急剧增长。
为了满足大容量长距离输电和全国联网的需要,同时保障系统的稳定运行,我国必须加强骨干网架的建设。
加强骨干网架经济而有效的途径是建设特高压输电线。
特高压输电可以加强电网结构，提高输电线路输送能力，实现资源的优化配置，但一旦发生过电压而造成绝缘的损坏时，其经济损失是非常巨大的。
因此进行相关研究是完全必要的。
在特高压研究中,过电压的研究是其它研究课题的前提和基础,是能否采用特高压输电的关键之一。
它不仅影响到变压器、断路器、输电线等电力设备绝缘强度的设计,而且还直接关系到电力系统是否能够安全稳定的运行。
考虑到特高压输电线所允许的电压升高的数值与所加电压的持续时间等因素直接相关，因此通过特高压输电线继电保护、重合闸的配置与相关自动装置的动作配合来限制过电压是可行的。
摘要：随着国家经济和科技的不断发展，电力驱动设备和系统运用日益普及，装机容量逐步增大，电机的使用量日益增多。
作为电机研制和试验的基地——电机试验站的作用也越来越重要。
