电力系统过电压及其保护措施

时间:2023-03-09来源:佚名
电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。过电压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,同时还必须能够承受一定幅度的过电压,这样才能保证电力系统安全可靠地运行。
  在我国电力系统工作运行的过程中,电气设备不仅要承受工作电压,还将会遭受到过电压的伤害以及作用。这其中的过电压就是作用于电力系统中的电压,而过电压还可以分为两种:一种是内部过电压;另一种是雷电过电压。这其中由系统中的谐振和开关操作上引起的过电压就是内部过电压,该过电压在数值上已经超过了工作电压的数值;而系统中有雷电所引起的过电压就是雷电过电压。
  1 电力系统过电压的概念
  过电压是指在一般情况下,电力系统经常处于正常工作的状态,而此时的电气设备也在额定的电压下处于绝缘的状态,但是,当遭遇雷击或者由于操作不当、参数配置错误等原因,就会造成电力系统中的一些特定区域的电压值升高,最终超出电力设备的正常运行范围。
  过电压分为两种:一种是大气电压;另一种是内部过电压。而其中的内部过电压形成的主要原因则是断线和<此处内容被屏蔽>弟使所发生的事故,合闸与拉闸时的操作以及一些存在的不可预测的系统影响因素,但是就是因为这一系列的问题,在电力系统中将会引起运行状态上的变化,从而产生了系统局部性过高电压,最终将会导致电力系统整体遭受到损害。而内部过电压还可以分为两种:一种是暂态过电压;而另一种是操作过电压,它是由于电力系统中操作故障所引起的,最大的特点是随机性较大;而大气过电压可以分为侵入雷电波、直接雷击、感应雷击这三种过电压,并且该电压还具备冲击能力强、持续的时间短对系统的伤害大等诸多优点。
  2 过电压产生的原因
  2.1 操作过电压产生的原因及解决措施
  内部过电压中的操作过电压不仅具有随机性,还具有很高的频率振荡,并且衰减非常迅速。其中,这种操作过电压产生的原因有很多,其中包括了以下几点。
  (1)切除空载电路的时候容易产生过电压,这是因为由于在线路上残留的电压造成的。
  (2)空载电路合闸上产生的过电压是因为在合闸的时候,突然发生了回路上的高频振荡而造成的。
  其中,采取的解决措施有: 使用灭弧能力强的高压断路器,而且要将电网中性点接地进行运行操作。
  2.2 谐振过电压产生的原因及解决措施
  谐振过电压是由于在电网中,电容和电感元件的参数组合不合理而产生的,从而最终导致谐振的产生,这种过电压具有倍数高且持续时间长的特点。而引起谐振过电压产生的原因有以下几种:
  (1)线性的谐振过电压,是因为谐振回路是由输电线路电感等一些不带铁芯的电感元件构成的。
  (2)铁磁谐振过电压,是因为在谐振回路中由带有铁芯的电感元件所构成的,因此,带有铁芯的电感元件非常容易出现饱和的现象,这样就会使得回路中的电感参数形成非线性的图像。
  (3)参数谐振过电压,是由拥有周期性的电感元件和系统中的电容元件进行回路而构成的。其中,解决谐振过电压的措施有:第一,进行断路工作的时候,必须保证断路器的同期运作。第二,在并联高压电抗器的中性点上加装小电抗,可以阻断非全相在运行过程中工频电压的传递工作;第三,要阻止发电机生成自励磁。
  2.3 工频过电压产生的原因及解决措施
  工频过电压产生的原因有以下几个方面。
  (1)工频过电压是由于长线路的电容效应和电网的运行方式的改变而引起的,其主要特点是持续时间长,但是对电气设备的绝缘威胁性并不是很大。
  (2)工频过电压如果是由于不对称的短路所引起的,那么在单相断路时,非故障相电压就能够达到很高的数值。但是,如果工频过电压是由甩负荷的瞬间而引起的,那么就会使得工频电压升高。
  其中解决工频过电压的措施有以下几点:首先,并联高压电抗器补偿空载线路的电容效应;其次,静止无功补偿器补偿空载线路电容效应;最后,变压器中性点直接接地降低不对称故障引起的工频电压升高现象。
  2.4 大气过电压产生的原因及解决措施
  大气过电压又称为外部过电压,包括对设备的直击雷过电压和设备上感应的过电压。其中,雷电过电压是最为明显的一项内容。而且雷电过电压的保护是用来限制过电压的一种最为重要保护措施。其中具体介绍以下几种保护方式。
  (1)架空送电线路的防雷保护。
  架空送电线路的防雷保护措施主要有:采用避雷线,减少导线受到直击雷的次数。由于雷击事故中主要是一些单相接地,那么,电网中性点可以采用不直接接地的方式来进行避雷。
  (2)变电站的防雷保护。
  在变电站,对直击雷的保护常常采用避雷线对侵入波采取防护措施。
  (3)电缆线路的防雷保护。
  电缆线路一般不会遭到直击雷,因为雷电过电压是从连接的架空线路进入的, 所以要对雷电侵入波进行有效的保护。
  (4)架空配电网的防雷保护。
  首先,要采用绝缘水平的绝缘子,这样可以减少切除故障的时间,从而减少雷击跳闸率和断线等事故。
  3 电力系统过电压的解决措施
  对于电力系统过电压,我们应到高度的予以重视,首先要增加避雷器,而且要对变电站进行一些技术改造,还要同时加置氧化锌避雷针、改变电容、电感参数。其次还要安装防止操作过电压保护装置,以便彻底解决操作过电压对电气设备安全运行的危害。最后,还要在系统中性点装上自动调谐接地补偿装置,这也是从根本解决这一问题的最好方式。
  随着我国电力系统的不断发展与进步,由于过电压的存在,它将会使电气设备受到损,害,使得寿命缩短,甚至还会直接摧毁电力系统。因此,我们必须要限制和预防过电压的产生。

相关阅读

PMOS双电源供电隔离电路原理图讲解

PMOS双电源供电隔离电路原理图如下: V1表示锂电池 电压3.7V V2表示USB电源 电压5V R4为470ohm电阻模拟负载 D1为肖特基二极管防反流(压降低) 运行原理 当S1断开 S2闭合时 表示USB电源未接...
2023-10-20
PMOS双电源供电隔离电路原理图讲解

电动机控制设备故障及处理实例(四)

实例一 电动机运行中绝缘电阻下降。 (一)电动机运行中绝缘电阻下降的原因 1.电动机绕组受潮或选型不符合使用场所规定。 2.绕组上积尘或碳化物质过多。 3.电动机接线端子内...
2023-06-13
电动机控制设备故障及处理实例(四)

75kW电动机启动配电柜线路,建议收藏

功率较大的电动机也可采用与其配套的配电柜来满足启动的要求。图所示是75kW电动机启动配电柜的线路。 75kW电动机启动配电柜线路 这种启动器具有自动操作功能和手动操作功能两种。...
2023-07-05
75kW电动机启动配电柜线路,建议收藏

分析断路器速度的正确测试方法和速度降低的原因

在断路器 使用的过程中,调整好断路器的分、合闸速度是保证其安全运行的可靠条件,而正确的测试是检验其速度合格与否,是分析查找速度不合格原因的最直接方法。为此,分析断路...
2023-03-21

让你也能轻松制作洗车机

大家好!每天学一点,学习更轻松。关注我,感谢大家为我点赞。 今天我们用到一个新指令。PLF 指令只能用于输出继电器和辅助继电器 ( 不包括特殊辅助继电器 ), M0 仅在 X2 的常开触点...
2023-03-29
让你也能轻松制作洗车机

热销商品

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
5

珠江电线电缆旗舰店BVR1/2.5/4/6平方多股软国标阻燃纯铜家装家用

珠江电线电缆旗舰店,专业提供高品质BVR1/2.5/4/6平方多股软国标阻燃纯铜家装家用电线。我们的电线采用优质纯铜导体,多股绞合设计,柔韧性好,便于安装。国标阻燃材料,确...
5.1

亚明LED支架灯管长条灯T5T6T8一体化日光灯超亮照明节能家用1.2米

亚明LED支架灯管是一款高效节能的照明产品,适用于家庭、办公室、商场等多种场所。采用T5、T6、T8一体化设计,安装简便,无需镇流器,直接替换传统日光灯管。灯体长1.2米...
6.63

日本田岛美工刀工业用重型全钢加厚壁纸刀切割工具刀进口美工刀架

日本田岛美工刀是一款专为工业用途设计的高品质切割工具,采用重型全钢加厚结构,具备卓越的耐用性与稳定性。其刀架由进口优质钢材精工打造,防锈耐磨,可长时间保持锋利...
15.3

氟胶星型密封圈X型圈线径1.78/2.62/3.53/5.33氟橡胶星形圈X-ring

氟胶星型密封圈(X型圈)采用高性能氟橡胶(FKM)材料制成,具有优异的耐高温、耐油、耐化学腐蚀及耐老化性能,广泛应用于汽车、航空航天、液压系统及高端机械设备中。其独特...
2

网站栏目