第18讲 内部过电压概论 内部过电压的分类 工频过电压概述 谐振过电压概述 操作过电压概述 内部过电压案例 ---切空线操作过电压
第 18 讲 内部过电压概论 内部过电压概论 内部过电压的分类 内部过电压的分类 工频过电压概述 工频过电压概述 谐振过电压概述 谐振过电压概述 操作过电压概述 操作过电压概述 内部过电压案例 内部过电压案例 -----切空线操作过电压 切空线操作过电压
第一节 内部过电压的分类 内部过电压的定义 电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或 其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部 电磁能转化或传递所造成的电压升高 导线的折断 非线性电感（磁饱和 通过电容的静电耦合和 现象)满足谐振的条 互感的电磁耦合，在相 件 邻送电线路之间或变压 器绕组之间
第一节 内部过电压的分类 内部过电压的分类 内部过电压的定义 内部过电压的定义 电力系统中由于 电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失 故障发生及消失或 其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部 ，使系统参数发生变化，引起电网内部 电磁能量转化或传递所造成的电压升高 所造成的电压升高 通过电容的静电耦合和 通过电容的静电耦合和 互感的电磁耦合，在相 互感的电磁耦合，在相 邻送电线路之间或变压 邻送电线路之间或变压 器绕组之间 导线的折断 非线性电感（磁饱和 非线性电感（磁饱和 现象）满足谐振的条 现象）满足谐振的条 件
第一节 内部过电压的分类 ■ 内部过电压的特点 过电压的能量来源于系统本身，其幅值与系统 标称电压成正比，用K表征过电压的高低 内过电压幅值 系统最高运行相电压幅值 影响因数有系统结构、中性点运行方式、元件的 性能参数、故障性质及操作过程等 >系统参数变化的原因是多种多样的，因此内部过 电压的幅值、振荡频率、持续时间不相同
第一节 内部过电压的分类 内部过电压的分类 内部过电压的特点 内部过电压的特点 ¾ 过电压的能量来源于系统本身，其幅值与系统 过电压的能量来源于系统本身，其幅值与系统 标称电压成正比，用 标称电压成正比，用Kn表征过电压的高低 表征过电压的高低 系统最高运行相电压幅值 内过电压幅值 Kn = ¾ 影响因数有系统结构、中性点运行方式、元件的 影响因数有系统结构、中性点运行方式、元件的 性能参数、故障性质及操作过程等 性能参数、故障性质及操作过程等 ¾ 系统参数变化的原因是多种多样的，因此内部 系统参数变化的原因是多种多样的，因此内部过 电压的幅值、振荡频率、持续时间不相同 持续时间不相同
第一节 内部过电压的分类 内部过电压的分类 操作过电压 因操作或故障引起的暂态电压升高 暂时过电压暂态电压后出现的持续时间较长的 工频电压升高或谐振现象，过电压具有稳态性质 工频过电压 在正常或故障时出现幅值超过 最大工作向电压、频率为工频或接近工 频的电压升高，或称工频电压升高 谐振过电压由于操作或故障使系统电感元 件与电容元件参数匹配时，发生谐振， 产生过电压
第一节 内部过电压的分类 内部过电压的分类 内部过电压的分类 内部过电压的分类 ¾ 操作过电压 因操作或故障引起的暂态电压升高 因操作或故障引起的暂态电压升高 ¾ 暂时过电压 暂态电压后出现的持续时间较长的 暂态电压后出现的持续时间较长的 工频电压升高或谐振现象，过电压具有稳态性质 工频电压升高或谐振现象，过电压具有稳态性质 工频过电压 在正常或故障时出现幅值超过 最大工作向电压、 最大工作向电压、频率为工频或接近工 频率为工频或接近工 频的电压升高，或称工频电压升高 的电压升高，或称工频电压升高 谐振过电压 由于操作或故障使系统电感元 件与电容元件参数匹配时，发生谐振， 时，发生谐振， 产生过电压
线性谐振 谐振过电压 铁磁 参数 (resonance) 暂时过电压 空载长线路的电容效应 工频电压升高 不对称的接地故障 甩负荷 内部过电压 (Power FrequencyVoltageRise) (Temporary) 合空线 切空线 操作过电压(0.1s以内以切空变 解列 弧光接地 (Switching）
内部过电压 ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ( ) 0.1 ( ) ( ) ( ) Switching s Temporary PowerFrequencyVoltageRise resonance 弧光接地 解列 切空变 切空线 合空线 操作过电压（ 以内） 甩负荷 不对称的接地故障 空载长线路的电容效应 工频电压升高 参数 铁磁 线性谐振 谐振过电压 暂时过电压
500kV、336km空载线路合闸过电压 倍数K随时间的变化曲线 ■ 合闸后0,1秒内的电压升高：是高幅值、强阻尼、高频率 的操作过电压 ■ 01秒至1秒内的电压升高：是 4 由于发电机的调压装置的惰性 10 和线路的电容效应，称为暂时 0.5 1.0 工频电压升高 ■ 大于1秒后，发电机自动电压调整器发生作用，电压下 降，2、3秒后，系统进入稳定状态，这时主要是长线路 电容效应引起的稳态工频电压升高
500kV、336km空载线路合闸过电压 空载线路合闸过电压 倍数 K 随时间的变化曲线 随时间的变化曲线 合闸后0.1秒内的电压升高： 秒内的电压升高：是高幅值、强阻尼、高频率 是高幅值、强阻尼、高频率 的操作过电压 0.1秒至1秒内的电压升高： 秒内的电压升高：是 由于发电机的调压装置的惰性 由于发电机的调压装置的惰性 和线路的电容效应，称为 和线路的电容效应，称为暂时 工频电压升高 大于1秒后，发电机自动电压调整器发生作用，电压下 ，发电机自动电压调整器发生作用，电压下 降，2、3秒后，系统进入稳定状态 秒后，系统进入稳定状态，这时主要是长线路 电容效应引起的 电容效应引起的稳态工频电压升高 稳态工频电压升高
第18讲 内部过电压概论 口内部过电压的分类 口工频过电压概述 口谐振过电压概述 ▣操作过电压概述 口内部过电压案例 --一切空线操作过电压
第 18 讲 内部过电压概论 内部过电压概论 内部过电压的分类 内部过电压的分类 工频过电压概述 工频过电压概述 谐振过电压概述 谐振过电压概述 操作过电压概述 操作过电压概述 内部过电压案例 内部过电压案例 -----切空线操作过电压 切空线操作过电压
第二节 工频过电压概述 工频过电压的定义 在正常或故障时出现幅值超过最大工作向电压、频率 为工频或接近工频的电压升高，或称工频电压升高 ■ 工频过电压的分类 按产生的原因分类有 空载长线路的电容效应 不对称接地故障 负荷突变
第二节 工频过电压概述 工频过电压概述 工频过电压的定义 工频过电压的定义 在正常或故障时出现幅值超过最大工作向电压、 出现幅值超过最大工作向电压、频率 为工频或接近工频 为工频或接近工频的电压升高，或称工频电压升高 的电压升高，或称工频电压升高 工频过电压的分类 工频过电压的分类 按产生的原因分类有 按产生的原因分类有 空载长线路的电容效应 空载长线路的电容效应 不对称接地故障 不对称接地故障 负荷突变
工频过电压的分类 当首端的输入阻抗为容性，计及 电源内阻抗的影响（感性）时，不仅 空载长线路的电容效应 使线路末端电压高于首端，而且 使线路首、末端电压高于电源电 动势 以单相接地故障最为常见，且引起 不对称接地 的工频电压升高也最严重 故障 断路器跳闸前输送负荷的大小、 空载长线路的电容效应、 负荷 ◆ 发电机励磁系统及电压调整器的 突变 特性、原动机调速器及制动设备 的惰性
工频过电压的分类 工频过电压的分类 空载长线路的电容效应 空载长线路的电容效应 当首端的输入阻抗为容性，计及 电源内阻抗的影响(感性)时，不仅 使线路末端电压高于首端，而且 使线路首、末端电压高于电源电 动势 以单相接地故障最为常见，且引起 不对称接地 的工频电压升高也最严重 不对称接地 故障 负荷 突变 断路器跳闸前输送负荷的大小、 空载长线路的电容效应、 发电机励磁系统及电压调整器的 特性、原动机调速器及制动设备 的惰性
第二节 工频过电压概述 讨论工频过电压的意义 >直接影响操作过电压的幅值（前合闸案例） 持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安 全运行（油纸绝缘局放、绝缘子污闪、电晕等） >在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不 但要对工频电压升高的数值子以限制，对持续时 间也给予规定 500kV空载变压器1.3p.u.允 母线侧 13p.u. 许持续1min 线路侧 1.4p.u 500kV并联电抗器1.4p.u.允 许持续lmim
第二节 工频过电压概述 工频过电压概述 讨论工频过电压的意义 讨论工频过电压的意义 母线侧 1.3p.u. 1.3p.u. 线路侧 1.4p.u. 1.4p.u. ¾ 直接影响操作过电压的幅值 直接影响操作过电压的幅值（前合闸案例） （前合闸案例） ¾ 持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安 持续时间长的工频电压升高仍可能危及设备的安 全运行（油纸绝缘局放、绝缘子污闪、电晕等） （油纸绝缘局放、绝缘子污闪、电晕等） ¾ 在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不 在超高压系统中，为降低电气设备绝缘水平，不 但要对工频电压升高的数值予以限制，对持续时 但要对工频电压升高的数值予以限制，对持续时 间也给予规定 500kV空载变压器1.3p.u. 1.3p.u.允 许持续1min 500kV并联电抗器1.4p.u. 1.4p.u.允 许持续1min