第7讲 操作过电压-切空变

操作过电压-切空线
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特

二.过电压的分类
能量来源
1.雷电过电压：雷云中大量雷电荷倾注 于电力系统而形成 2.内部过电压: 由于电力系统内部能量的 转化或传递引起的
能量转化是指磁能转化为电能 能量传递则主要是通过各部分相互之间的电磁耦合。电 网内的操作（拉闸或合闸）和故障（断线或接地等）都 是激发能量转化的原因，按不同原因，将内过电压分为 操作过电压和暂时过电压，暂时过电压包括工频电压升 高及谐振过电压。
有并联电阻时切空线的电流和电压波形
合闸电阻同时还可以起到限制切空线过电压的作用。参看图12－10 因为开断时主断口S1先分开（t=t1），此时，由于Rb的存在，电容 C上的电荷可以通过Rb流向电源，使电压uC不再保持不变，因此主 断口S1上的恢复电压要比没有并联电阻时小。显然Rb愈小恢复电 压就愈小，重燃的概率也就愈低。主断口S1分开后，经过1.5个工 频周期后（t=t2），辅助断口S2打开。此时由于Rb的存在减小了电 容电流和电压间的相位差，从而降低了作用在断口S2上的恢复电压， 所以辅助断口S2重燃的概率也就相应降低。而且即使重燃，Rb将 起阻尼作用，过电压也不会大。
kV kV
对地操作过电压的1.4~1.45倍； 对地操作过电压的1.5倍。
三.空载长线操作过电压的限制措施
1.改善开关熄弧性能 无重燃 无过电压
∵目前断路器己可基本消除重燃现象
∴线路设计中可不考虑切空线过电压
220kV及以下: 不需要采用限制重合空闸过电
压的措施
330 kV
以上:
断路器断口加并联电阻
合闸后： C11与C22并联 合闸瞬间：C11，C22上电荷重新分配
u E m c11 E m c 22 c11 c 22 0
• l1 上起始电压为 0，而不是 - Em ∴ 过电压为 2Em，而不是 3Em

特定条件下出现的超过 工作电压的异常电压升高 属于电力系统中的一种电 磁扰动现象。
电工设备的绝缘长期耐 受着工作电压，同时还承 受一定幅度的过电压。
研究过电压的起因， 预测其幅值，并采取措 施加以限制，是确定电 力系统绝缘配合的前 提，对于电工设备制造 和电力系统运行都具有 重要意义。
电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压
②铁磁谐振过电压
③参量谐振过电压
操作过电压(内过电压) 电力系统运行中由于运行状态的突然变化，导
致系统内电感和电容元件间电磁能的互相转换， 引起振荡性的过渡过程，在某些设备或局部电网 上出现过电压。（1）
由于进行断路器操作或发生突然短路而引起的 衰减较快持续时间较短的过电压.（2）
操作过电压:
重点讨论
12.1 空载线路合闸过电压
系统运行操作： 合闸空载线路--正常合闸
自动重合闸
12.1.1 正常空载线路合闸过电压
♀计划性合闸:运行需要正常合闸--线路起始电压为0； ♀三相线路对称且同期合闸—按单相线路分析； ♀用分布参数电路分析复杂—按集中参数电路简单分析。
《电路分 析基础》 的重要性
线路用T 型等值电路代替 LT CT 线路等值电感、电容 Ls电源等值电感
e(t) 单相电源
L=Ls+Lt/2
电压峰值处合闸过电压最 大，过渡过程振荡频率高 于电源频率
过电压产生的物理过程
t 0时合闸,u (t) E (1 cos t)
c
m
0
1
0
LC
T
过渡过程振荡频率，超高压线路ω0
低，低压线路ω0高
t /0时 Ucmax 2Em
最大 改写uc
u (t) E E cos t

变电所操作过电压的原因分析及应对措施摘要：本文通过对几种操作过电压的原因进行分析，制定相应的应对措施，避免操作过电压的发生。

同时，针对各种操作过电压的发生时的现象进行描述，明确各类操作过电压发生时的判断方法和补救措施，从而终止过电压的发生，避免因过电压造成更大的事故。

最后，对几起操作过电压的事故进行分析，生动的阐述了各类操作过电压对设备的影响和应对措施。

关键词：变电所；操作；过电压；措施引言在电力系统中，由于断路器的操作或系统故障，使系统的参数发生变化，导致电力系统内部能量的转化或传递的过渡过程中，在电力系统产生过电压，这个过电压称之为操作过电压。

操作过电压可能影响电网系统的稳定，造成设备的损坏，甚至威胁人身安全。

如何判断操作过电压、制定应对措施、发生时采取补救措施，从而阻止操作过电压的进一步发展，是当前油田电网安全运行的一个难题。

1 变电所操作过电压的原因分析1.1 分合空载线路引起的过电压油田配电线路主要负荷为抽油电机、注水井电机等三相负荷，由于负荷的特殊性，其不具有自动启停功能。

停电后必须人工启动电机负载，因此在启动电机前对配电线路送电或者由于重合闸引起的切断线路都造成了“分合空载线路”，可能造成操作过电压。

切除和投入空载线路时引起过电压的根源是电弧重燃，其矛盾的两个方面是开关的灭弧能力和触头间的恢复电压，再就是线路上的残余电压；空载线路的合闸过电压是由于在合闸瞬间的暂态过程中，回路中因发生高频振荡而产生。

1.2 弧光接地过电压单相接地故障是电网运行中的常见故障。

在单相接地故障中，绝大部分属于弧光接地，通过弧光的电流Ijd是健全的相对地电容电流的总和。

一般情况下，Id 并不太大而不足以产生稳定的电弧，于是就形成了电弧熄灭和重燃的相互交替的不稳定的工作状态，这种间歇性电弧现象引起的电网运行状态的瞬息变化，导致电磁能的强烈振荡，这就是弧光过电压的产生机理。

1.3 切除空载变压器过电压空载变压器就是励磁线圈，因此切断消弧线圈、大型电动机和并联电抗器等电杆元件也会产生与切空载变压器类似的物理过程。