上游充通大 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 电气工程基础 电力系统过电压 張君 大漏 X照w SHANC 1日95
电力系统过电压 电力系统过电压
过电压分类 电力系统中的各种绝缘在运行中除了受长期工作电压的作用 外，还会受到各种比工作电压高得多的过电压的作用。所谓过 电压就是指电系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位升 高。通常过电压可以作如下分类： 暂时过电压 工频电压升高 谐振过电压 内部过电压 操作过电压 电力系统过电压 直接雷过电压 雷电过电压 感应雷过电压 电气工程基础国家精品课程
电力系统中的各种绝缘在运行中除了受长期工作电压的作用 外，还会受到各种比工作电压高得多的过电压的作用。所谓过 电压就是指电系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位升 高。通常过电压可以作如下分类： 暂时过电压 工频电压升高 谐振过电压 内部过电压 操作过电压 电力系统过电压 直接雷过电压 雷电过电压 感应雷过电压 过电压分类
其他分类方法 。©电力系统过电压的产生，都伴随着电力系统中复杂的电磁暂态过程 机电暂态（暂态变化相对较慢，如发电机机电过程） 电磁暂态（暂态变化相对较快，如波沿线路上的传播） 由于电磁暂态过程变化很快，因此按波形可以分类： 快速暂态过电压(Very Fast Transient Over-.Voltage:VFTO) 雷电过电压(Lightning Over-Voltage) 操作过电压(Switching Over-Voltage) 工频过电压(Temporary Over--Voltage) 谐振过电压(Resonant Over-Voltage) VFTO:是在GIS内产生的，开关动作在GIS母线上引起的多次折反射， 形成很高的VFT0(一般为2.5倍额定电压)，频率在100MHz以上。 电气工程基础国家精品课程
其他分类方法 电力系统过电压的产生，都伴随着电力系统中复杂的电磁暂态过程 机电暂态（暂态变化相对较慢，如发电机机电过程） 电磁暂态（暂态变化相对较快，如波沿线路上的传播） 由于电磁暂态过程变化很快，因此按波形可以分类： 快速暂态过电压（Very Fast Transient Over-Voltage:VFTO） 雷电过电压（Lightning Over-Voltage） 操作过电压(Switching Over-Voltage) 工频过电压(Temporary Over-Voltage) 谐振过电压 (Resonant Over-Voltage) VFTO：是在GIS内产生的，开关动作在GIS母线上引起的多次折反射， 形成很高的VFTO（一般为2.5倍额定电压），频率在100MHz以上
电力系统过电压的研究方法 暂态网络分析仪TNA 计算机的数值计算 EMTP (Electro-Magnetic Transient Program), DBM (Dommel-Bergeron Method) ·演化为PSCAD/EMTDC(加拿大马尼托巴省高压研究 中心)，数字动模RTDS 。系统的现场实测 电气工程基础国家精品课程
电力系统过电压的研究方法 电力系统过电压的研究方法 暂态网络分析仪TNA 计算机的数值计算 • EMTP（Electro-Magnetic Transient Program),用的 是DBM（Dommel-Bergeron Method) • 演化为PSCAD/EMTDC（加拿大马尼托巴省高压研究 中心），数字动模RTDS 系统的现场实测
内部过电压分类 ANGHA UNI O TON 内部过电压的根源在电力系统内部，通常都是因系统内部电 磁能量的积聚和转换而引起。 分类： 空载长线的电容效应 工频电压升高 不对称短路引起的工频电压升高 甩负荷引起的工频电压升高 暂时 过电压 线性谐振过电压 内部 谐振过电压 铁磁谐振过电压 过电压 参数谐振过电压 切断空载线路过电压 操作 空载线路合闸过电压 过电压 切断空载变压器过电压 断续电孤接地过电压 电气工程基础国家精品课程
内部过电压的根源在电力系统内部，通常都是因系统内部电 磁能量的积聚和转换而引起。 分类： 空载长线的电容效应 工频电压升高 不对称短路引起的工频电压升高 甩负荷引起的工频电压升高 暂 时 过电压 线性谐振过电压 内 部 谐振过电压 铁磁谐振过电压 过电压 参数谐振过电压 切断空载线路过电压 操 作 空载线路合闸过电压 过电压 切断空载变压器过电压 断续电弧接地过电压 内部过电压分类 内部过电压分类
操作过电压所指的操作应理解为“电网参数的突变”， 这一类过电压的幅值较大，可采用限压保护装置和其 他技术措施来加以限制。 食 谐振过电压的持续时间较长，而现有的限压保护装置 的通流能力和热容量都很有限，无法防护谐振过电压 一般在选择电力系统的绝缘水平时，要求各种绝缘均 能可靠地耐受尚有可能出现的谐振过电压的作用，而 不再专门设置限压保护措施。 工频电压升高，虽然其幅值不大，本身不会对绝缘构 成威胁，但其他内部过电压是在它的基础上发展的， 所以仍需加以限制和降低 电气工程基础国家精品课程
操作过电压所指的操作应理解为“电网参数的突变” ， 这一类过电压的幅值较大，可采用限压保护装置和其 他技术措施来加以限制。 谐振过电压的持续时间较长，而现有的限压保护装置 的通流能力和热容量都很有限，无法防护谐振过电压。 一般在选择电力系统的绝缘水平时，要求各种绝缘均 能可靠地耐受尚有可能出现的谐振过电压的作用，而 不再专门设置限压保护措施。 工频电压升高，虽然其幅值不大，本身不会对绝缘构 成威胁，但其他内部过电压是在它的基础上发展的， 所以仍需加以限制和降低
JIAO TON 部过电压的能量来自电网本身，它的幅值大小与 电网的工作电压有一定的比例关系，用工作电压的 倍数来表示。其基准值通常取电网的最大工作相电 压幅值U U,-系统额定电压有效值，kV 正一容许电压偏移系数 分析内部的过电压的发展过程，可以采用分布参数 等值电路及行波理论，也可采用集中参数等值电路 暂态计算的方法。 电气工程基础国家精品课程
内部过电压的能量来自电网本身，它的幅值大小与 电网的工作电压有一定的比例关系，用工作电压的 倍数来表示。其基准值通常取电网的最大工作相电 压幅值Uφ Un－系统额定电压有效值，kV k －容许电压偏移系数 分析内部的过电压的发展过程，可以采用分布参数 等值电路及行波理论，也可采用集中参数等值电路 暂态计算的方法。 n 2 U k U 3
内部过电压 HANGHAI JIAO TONG UNIVERSTT 第一节工烦电压升高 第二节谐振过电压 第三节切断空载线路过电压 第四节 空载线路合闸过电压 第五节切除空载变压器过电压 第六节断续电弧接地过电压 第七节雷电放电和雷电过电压 电气工程基础国家精品课程
第一节 工频电压升高 第二节 谐振过电压 第三节 切断空载线路过电压 第四节 空载线路合闸过电压 第五节 切除空载变压器过电压 第六节 断续电弧接地过电压 第七节 雷电放电和雷电过电压 内部过电压
第一节工频电压升高 工频电压升高危害 由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，所 以它们有可能同时出现、相互叠加。 2 工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的 重要依据，所以它直接影响到避雷器的保护特性和电 力设备的绝缘水平 由于工频电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续时间 很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大影响。 工频运行最高电压：220kV及其以下1.15倍、 330~500kV1.1倍 工频过电压持续时间（1分钟耐压)：500kV而言，母线为1.3倍， 线路1.4倍，空载变压器1.3倍，并联电抗器1.4倍 电气工程基础国家精品课程
第一节 工频电压升高 工频电压升高危害 ① 由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，所 以它们有可能同时出现、相互叠加。 ② 工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的 重要依据，所以它直接影响到避雷器的保护特性和电 力设备的绝缘水平。 ③ 由于工频电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续时间 很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大影响。 工频运行最高电压：220kV及其以下1.15倍、 330～500kV1.1倍 工频过电压持续时间（1分钟耐压）：500kV而言，母线为1.3倍， 线路1.4倍，空载变压器1.3倍，并联电抗器1.4倍
超高压输电系统中工频电压升高 工频电压升高在绝缘裕度较小的超高压输电系统中受到 很大的注意的原因如下： >由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，与 多种操作过电压的发生条件相同或相似，所以它们有可 能同时出现、相互，叠加。所以在设计高电压的绝缘 时，应计及它们的联合作用； >工频电压升高是决定某些过电压保护袈置工作条件的 重要依据，所以它直接影响避雷器的保护特性和电力设 备的绝缘水平； >由于工频电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续的时 间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大的影响。 电气工程基础国家精品课程
工频电压升高在绝缘裕度较小的超高压输电系统中受到 很大的注意的原因如下： 由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，与 多种操作过电压的发生条件相同或相似，所以它们有可 能同时出现、相互，叠加。所以在设计高电压的绝缘 时，应计及它们的联合作用； 工频电压升高是决定某些过电压保护袈置工作条件的 重要依据，所以它直接影响避雷器的保护特性和电力设 备的绝缘水平； 由于工频电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续的时 间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大的影响。 超高压输电系统中工频电压升高