空载线路合闸过电压产生机理及抑制措施

龚琪

【摘要】随着超高压、远距离输电线路的建立和发展，合闸空载线路（包括重合闸）过电压比切空线过电压的出现概率更大且更为严重。现阶段，人们重点关注合闸空载线路（包括重合闸）过电压。分析了空载线路合闸过电压的产生机理及相应抑制措施，为实际工程提供理论依据。

【期刊名称】《科技创新导报》

【年(卷),期】2019(016)021

【总页数】2

【关键词】空载线路过电压单相重合闸三相重合闸 STP

高压电力设备中，断路器具有很强的灭弧能力，断路器开断后电弧基本不会重燃，因此切空线过电压已被限制，而合闸过电压就成为需要考虑的首要问题。在电网线路正常运行中，合闸和分闸空载线路均为常规操作，其中分合闸空载线路操作分为正常（计划性）合闸与自动重合闸。重合闸过电压是合闸过电压中较为严重的情况，它是选择高压电网绝缘水平的决定性因素[1-4]。

1 空载线路合闸过电压

1.1 产生机理

1.1.1 正常合闸过电压

合闸前，线路不存在接地故障，三相对称，为零初始状态。其单相集中参数T 型等值电路如图1所示。

在合闸初瞬间的暂态过程中，回路中发生高频振荡，其频率为。在一般线路中振荡频率远大于工频50Hz，故可认为此时电压e（t）恒定，若合闸时电源电

全过电压抑制柜、消弧柜、消弧线圈的比较

全过电压抑制柜和消弧线圈、消弧柜的比较（一）消弧线圈消弧方面：利用电感电流和电容电流相位差为180°的特点，当电网发生接地故障后，消弧线圈提供一电感电流，补偿故障点电容电流，使接地电流减小，达到熄灭电弧的目的。缺点：1、消弧线圈对工频电容电流能起到一定的补偿作用，对高频电流无法起到补偿作用，而电缆线路发生单相电弧接地时，电弧电流以高频电流为主。 2、消弧线圈的使用还会降低小电流选线的灵敏度。 3、消弧线圈体积大，造价高，受电网规模的影响，不利于电网的长远规划。（二）消弧柜 1、消弧方面：运用快速接地开关迅速将间歇性弧光接地转换成稳定的金属性接地，消弧原理与系统的电容电流大小、频率无关，可以消除任何频率的弧光接地。 2、PT柜功能：系统正常运行时，装置可以作PT柜用不会给系统增加任何额外负担。 3、具备微机消谐功能。缺点：同一系统内大量使用消弧柜，也会造成弧光接地时多台消弧柜同时动作，形成多点接地。若其中有消弧柜发生相别误判或误动，则会形成严重的相间短路事故。（三）全过电压抑制柜 1、消弧方面：运用快速接地开关迅速将间歇性弧光接地转换成稳定的金属性接地，消弧原理与系统的电容电流大小、频率无关，可以消除任何频率的弧光接地。 2、根据不同用户的系统进行针对性设计生产，同一系统中不同位置选用不同型号的全过电压限制装置，使装置动作的协调性大大提高，避免出现弧光接地时多台接地开关同时动作形成多点接地或误动引起的相间短路事故。保护功能也更加完善合理，有效消除系统过电压保护死区。 3、可以有效抑制系统中大气过电压、操作过电压，装置中配有特制的尖峰过电压吸收装置，可有效抑制大气过电压、操作过电压等过电压尖峰，缓和过电压波头陡度。内部采用专制的尖峰过电压吸收装置吸收过电压能量大，2ms方波电流可以达到3200A。

黑启动方案的空载合闸过电压分析与仿真

收稿日期:2009206222 作者简介:刘连志(1982-),男,硕士研究生,主要从事电力系统安全防御与恢复控制、人工智能在电力系统中的应用等方面的研究。黑启动方案的空载合闸过电压分析与仿真 Switching Over 2voltage Verification and Simulation of Unloaded Line in Black 2start Scheme 刘连志1,赵　灿2,韩振明3 (1.华北电力大学,河北　保定　071003;2.保定供电公司,河北　保定　071000; 3.沧州供电公司,河北　沧州　061001) 摘要:针对电力系统黑启动过程中的空载合闸过电压问题进行理论分析,并用MA TL AB/SIMUL IN K 软件进行仿真,将计算结果和仿真结果进行对比,证明理论分析的正确性,同时提出抑制空载合闸过电压的措施。关键词:黑启动;空载线路;过电压;SIMUL IN K 仿真 Abstract :This paper carries on the theoretical analysis to switching over 2voltage question in the power system black start procedure ,and makes the simulation with MA TL AB/SIMUL IN K software ,comparising the simulation result with the calculating result ,the result shows that the over 2voltage theoretical analysis has been proven correct ,at the same time ,advances the controlling measure to restrain unloaded closing over 2voltage. K ey words :black 2start ;unloaded line ;over 2voltage ;SIMU 2L IN K simulation 中图分类号:TM621.8文献标志码:B 文章编号:100129898(2009)0420040204 黑启动是指某区域内整个电力系统因故障停运后,不依赖于其他网络的帮助,通过系统中具有自启动能力机组的启动,带动无自启动能力的机组,逐渐扩大系统恢复范围,最终实现整个系统的恢复。黑启动是整个电力系统在全停后进行的自救和恢复,在此过程中电力系统十分薄弱,任何微小的偏差和扰动都可能造成黑启动失败,因此在制定黑启动方案时,应对启动电源和启动路径进行选择校验,制定的黑启动方案需要经过严格的审核和仿真校验方能实施,其中对空载线路合闸过电压的校验是黑启动方案校验的重要组成部分[1,2]。空载线路合闸过电压属于电磁暂态范畴[3],黑启动初期要通过输电线路对被启动电厂的厂用电母线进行充电,这一运行方式和电网的正常运行方式差别很大。以下对空载合闸过电压的原理进行分析,并用MA TL AB/SIM 2 UL IN K 软件对示例系统进行仿真计算。 1　黑启动过程中空载合闸过电压的分析 1.1　产生机理电力系统中具有许多的感性和容性元件,组成了复杂的振荡回路,当进行操作或发生故障时,电力系统从一种稳定工作状态通过振荡转变到另一种稳定工作状态,在此过渡过程中将会产生暂态性质的过电压,称为操作过电压[3-4]。黑启动过程中的过电压问题主要是由空、轻载线路的合闸操作引起,这类合闸过电压属于计划性的合闸操作,合闸前线路不存在接地故障和残余电压,合闸后线路各点的电压由零值过渡到由电容效应决定的工频稳态电压。制定电力系统黑启动方案时,首先要确定自启动机组和被启动机组,然后确定从自启动机组到被启动机组之间的供电路径。选择供电路径时必须进行路径的空载合闸过电压校验,过电压小于规定的限值才能作为可用的供电路径。1.2　理论分析由于黑启动过程中作为自启动机组的发电厂通常是水力发电厂或抽水蓄能电厂,而作为被启动机组的发电厂通常是火力发电厂,地理位置上的距离使得充电路径较长、电压等级较高,从而使过电压情况比较严重[2,6-8]。这种情况下的过电压通常由两部分组成:工频过电压和操作过电压。由于工频过电压为稳态性质过电压,幅值一般较小,因此在校验黑启动空载充电输电线路过电压时主要考虑操作过电压,即空载合闸过电压。在没有补偿装置的情况下,线路末端的过电压程度最高,所以通常情况下只要校验线路末端的过电压情况即可。黑启动过程中对空载输电线路进行充电的简化电路模型见图1。 ? 04?

大工16春《高电压技术》在线作业3之100分答案

大工16春《高电压技术》在线作业3 试卷总分：100 测试时间：-- 一、单选题（共10道试题，共50分。） 1.下列说法不正确的是（C）。 A. 波沿无损均匀线路传播时，电压和电流波形保持不变 B. 当行波到达线路的某一点时线路参数发生改变，则在此地会发生折反射 C. 线路末端开路，电压波会在线路末端发生负的全反射 D. 线路末端短路，电流波会在线路末端发生正的全反射满分：5分 2.限制操作过电压的主要措施有（D）。 A. 增强断路器灭弧能力 B. 加装触头并联电阻 C. 采用避雷器保护 D. 以上措施都正确满分：5分 3.下列关于波过程说法不正确的是（B）。 A. 波过程指电压波（或电流波）在电力设备上的传播过程 B. 当线路较短时，需采用分布参数电路来分析波过程 C. 电压、电流是空间位置x 的函数 D. 电压、电流是时间t的函数满分：5分 4.下面不属于雷电放电过程的是（B）。 A. 先导阶段 B. 电晕放电阶段 C. 主放电阶段 D. 余晖阶段满分：5分 5.下列关于进线段要求说法不正确的是（B）。 A. 进线段必须有一定的长度 B. 进线段内保护角不宜小于20° C. 必须采取措施以提高进线段的耐雷水平 D. 降低进线段杆塔接地电阻满分：5分 6.下面不属于操作过电压的是（D）。 A. 切断空载线路过电压 B. 切断空载变压器过电压 C. 空载线路合闸过电压 D. 谐振过电压满分：5分 7.当吸收比K（A）时，绝缘可能受潮。 A. 小于1.3 B. 等于1.3 C. 大于1 D. 等于1

8.下列因素中对波能量损耗影响最大的是（C）。 A. 绝缘的泄漏电导 B. 导线电阻 C. 冲击电晕 D. 大地电阻满分：5分 9.下列缺陷不能由绝缘电阻试验发现的是（D）。 A. 两极间有穿透性的导电通道 B. 整体受潮或局部严重受潮 C. 表面污秽 D. 绝缘老化满分：5分 10.下列说法不正确的是（D）。 A. 雷击线路附近地面引起的雷击过电压称为感应雷过电压 B. 雷击于线路引起的雷击过电压称为直击雷过电压 C. 雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为耐雷水平 D. 在工程计算中只用耐雷水平指标就能衡量输电线路的防雷性能满分：5分二、判断题（共10道试题，共50分。） 1.大容量试品进行交流耐压试验，常采用串级联接方式，且一般不超过3级。 A. 错误 B. 正确满分：5分 2.在高压测量中，常在电缆末端接上和电缆波阻抗相等的匹配电阻来消除在电缆末端折、反射所引起的测量误差。 A. 错误 B. 正确满分：5分 3.一般操作过电压时间在0.1s以内，暂时过电压持续时间要长得多。 A. 错误 B. 正确满分：5分 4.减小纵向电容可以起到对变压器过电压内保护的作用。 A. 错误 B. 正确满分：5分 5.在一切电压波形下，避雷器的伏秒特性均在被保护绝缘的伏秒特性之上。 A. 错误 B. 正确满分：5分 6.电气设备在雷电过电压下的绝缘水平用基本冲击绝缘水平表示。 A. 错误 B. 正确

第9章习题

第9章操作过电压与绝缘配合 9-1试用集中参数等值电路来分析切空载线路过电压。 9-2空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？ 9-3某220kV 线路全长500km ，电源阻抗S X =115Ω，线路参数为0L =1.0mH/km ，0C 0C =0.015μF/km，设电源的电势为E=1.0p.u.，求线路空载时首末端的电压。 9-4切除空载线路过电压与切除空载变压器时产生过电压的原因有何不同？断路器灭弧性能对这两种断路器有何影响？ 9-5为何阀式避雷器只能限制切空载变压器过电压而不能用来限制其它操作过电压？ 9-6断路器中电弧的重燃对这种过电压有什么影响？ 9-7试分析在电弧接地引起的过电压中，若电弧不是在工频电流过零时熄灭，而是在高频振荡电流过零时熄灭，过电压发展情况如何？ 9-8试述消除断续电弧接地过电压的途径。 9-9试说明绝缘配合的重要性，实际应用中是如何考虑绝缘配合的？ 9-10试确定220kV 线路杆塔的空气间隙距离和每串绝缘子的片数，假定该线路在非污秽地区。

9-1试用集中参数等值电路来分析切空载线路过电压。答：我们用单相集中参数的简化等效电路来进行分析，如图9-1所示，在S 断开之前线路电压U C (t)=e(t),设第一次熄弧（设时间为t 1）发生断路器的工频电容电流i c (t)过零时，如图所示，线路上电荷无处泄放，u c (t)保留为E m ，触头间电压u r （t ）为 U r (t)=e(t)-E m =E m (coswt-1)经过半个周期以后，e(t)变为-E m ，这时两触头间的电压，即恢复电压2E m 。此时，如果触头间的介质的绝缘强度没有得到很好恢复，或绝缘恢复强度的上升速度不够快，则可能在t 2时刻发生电弧重燃，相当于一次反极性重合闸，U Cmax 将达到-3E m ，设在t ＝t 3时，高频(重合闸过程，回路振荡的角频率为T LC /10=ω，大于工频下的M)电容电流第一次过零时熄弧，则u c (t)将保持-3E m ，又经过T ／2后，e(t)又达最大值，触头间电压u r (t)为4E m 。若此时触头再度重燃，则会导致更高幅值的振荡，U Cmax 将达+5 E m 。依此类推，每工频半周重燃一次，线路电压将达很高数值，直至触头间绝缘足够高，不再重燃为止。线路上的过电压将不断增大，一直达到很高的数值。图9-1 切除空载线路时的等值计算电路图 9-2空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？答：产生的原因是合闸过程中电流无法突变，电路产生非周期分量，引起衰减性振荡，当时间达到某一值时，电压达到最大值，产生合闸过电压。影响因素一是合闸相位，二是线路损耗，三是线路上残压的变化。 9-3某220kV 线路全长500km ，电源阻抗X S =115Ω，线路参数为L 0=1.0mH/km ，C0=0.015μF/km，设电源的电势为E=1.0p.u.，求线路空载时首末端的电压。解：略

智能过电压综合抑制柜SHK-XGB

智能过电压综合抑治柜SHK-XGB 说明书上海合凯电力保护设备有限公司 2013年11月

?概述我国3-35kV系统中存在如下几种过电压：断路器动作过程中产生的操作过电压、电容元件和非线性电感在一定条件下产生的谐振过电压、雷电时产生的大气过电压和单相接地时产生的弧光过电压等。目前尚无针对这些过电压的完整的保护方案，从而会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器爆炸和电压互感器烧毁等事故。此类事故发生的原因，除了与系统中安装的过电压保护装置的性能有关外，系统本身的复杂性对过电压装置的选择有着重要的影响，对于不同的系统，选择过电压保护时需考虑系统输电线路的类型，输配电线路的网络结构，负载的性能和系统的接地方式等。针对如此复杂的系统，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置来全面抑制各种类型的系统过电压，且这些不同厂家生产的过电压保护产品，因保护特性不能相互匹配，而无法彻底有效的抑制系统过电压。针对目前中压系统过电压防治的现状，我公司研制生产了智能过电压综合抑治柜（简称抑治柜，型号为SHK-XGB），该柜可消除系统中过电压保护元件及装置的保护死区，优化系统过电压的保护特性。本装置中所有的主要器件由我公司针对消弧工况研发、试验和生产，使用了我公司3项专利。专利号分别为：ZL 2011 2 0205412.0、ZL 2011 2 0203815.1、ZL 2012 2 0721125.X 。 ?产品的功能、特点 ◆主要元器件功能 ?高能容能量吸收器SHK-LEP

高能容能量吸收器（SHK-LEP），能够有效平缓过电压的上升前沿并消平电压尖峰，并能够耐受过电压产生的超大能量，该专用元件与本公司生产的过电压保护器及消弧柜的保护特性相匹配，可以全面消除系统过电压保护的死区。 2ms的方波电流可以达到3200A。 ?半导体自限流强阻尼抑制器SHK-SIDR SHK-SIDR半导体自限流强阻尼抑制器能够消除电压互感器产生的铁磁谐振。限制电压互感器一次绕组的激磁电流突增，防止因电压互感器一次绕组电流增加，熔断器熔断后因能量不足不能灭弧引发的母线短路事故。装置安装在PT中性点与地之间，采用了正温度技术，利用电阻的阻尼作用，可破坏其谐振条件，使谐振消除。在正常运行状态下电阻为0，不改变PT的零序回路，因此不会影响互感器的测量精度，也不会放大中性点不平衡电压；在谐振发生时，电阻趋于∞，相当于互感器不接地，也就破坏了零序谐振回路。 ?防磁饱和式PT SHK-USPT SHK-USPT系列防磁饱和式电压互感器是一种特殊的变压器，按比例变换电压。它被广泛应用于供电系统中向测量仪表和继电器的电压线圈供电，实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。产品采用的励磁技术，其主绝缘为树脂材料，采取真空浇注后再压力注射，保证产品的绝缘性能优良。确保产品各种工况的用户单位。同时产品的抗饱和系数可以做到3.5倍。产品采用了优质硅钢片，降低工作磁密，从而保证了在最大的过电压下互感器不饱和，不会与输电线路的电容发生谐振。铁芯及线圈采用特殊性设计，

空载线路分闸过电压

空载线路分闸过电压分闸过电压，即是指在人工操作过程时，断路器由合闸位置转为断开位置的过程中，线路所产生的过电压。这种过电压是由于系统内部电磁能量的变换，传递和积聚而引起的，如果不加以限制会产生很大的数值，对线路的绝缘系统产生冲击。一．分闸过电压产生的原因空载线路分闸时的等值电路： K L X A B U C C X E（t）图中e(t)表示电源的交流电压,L X表示回路电感，C X表示线路对地等值电容,K是断路器。通常容抗比感抗大得多，可以认为回路为纯容性，则电流超前电压90。。当断路器断开，线路电流i过零时电弧熄灭，此时恰好是线路电压(即电容C X 上电压)达到最大值，由于C X上的电荷无处流泄，C X保持了不变的残留电压+U xg（其中U xg为设备最高运行的相电压的有效值），但电源电压e(t)继续按照余弦规律变化，经过半个工频周期，电源电压变为-U xg，则断路器触头的恢复电压达到2U xg，由于此时触头间的距离拉开不远，介质强度的恢复往往还不到耐受2U Xg程度，以

致触头间重新击穿，即发生电弧的重燃。电弧重燃后相当于断路器间再次接通。接通瞬间C X上的电压将由起始残压+U xg变为电源稳态电压U xg，这样就会在空载闭合回路中发生高频振荡，振荡围绕稳态电压-U xg 进行，振荡电压幅值为-2U xg，则电容C X过电压为： U m=稳态值+振荡幅值 U m =稳态值+(稳态值一起始值) = 2倍稳态值一起始值 = 2(-U xg)-(U xg) = -3 U xg 伴随着高频振荡电压的出现，也产生了高频振荡电流，并且超前于高频电压9O。。当高频振荡电压达到最大值(-3U xg)时，高频电流过零，电弧又自动熄灭，此时C X上的残留电荷达到-3U xg。再过半个工频周期，断路器触头间的恢复电压高达4U xg，如此时再次发生重燃，过电压幅值为： U m=稳态值+(稳态值一起始值) =+U xg+[+U xg-(-3U xg)] = 5U xg 如此反复，只要电弧重燃一次，过电压幅值就会按-3 U xg、5 U xg、-7U xg、9 U xg……的规律增长，以致达到很高的数值。二．限制分闸过电压的方法（1）、采用灭弧能力较强的断路器。如空气断路器或具有压油活塞的少油断路器。

过电压保护

电力电子器件的保护一、过电压保护电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。电力电子装置中，电源变压器等储能元器件，会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括：（1）换相过电压：由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力，因而有较大的反向电流过，使残存的载流子恢复，而当其恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。（2）关断过电压：全控型器件在较高频率下工作，当器件关断时，因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。 S F RV RCD T D C U M RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 L B S DC 图9-10 过电压保护措施及装置位置 F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容 1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路

过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等，其中RC 过电压抑制电路最为常见。由于电容两端电压不能突变，所以能有效抑制尖峰过电压。串联电阻能消耗部分产生过电压的能量，并抑制回路的振荡。视变流装置和保护装置点不同，过电压保护电路可以有不同的连接方式。图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。 + -+ -a) b) 网侧阀侧直流侧 C a R a C a R a C dc R dc C dc R dc C a R a C a R a 图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相二、过电流保护过电流分为过载和短路两种情况。过流保护常采用的有快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器保护措施，以晶闸管变流电路为例，其位置配置如图2-1所示。

过电压试题

1题型：简答题题目：什么叫做操作过电压？答案：电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统，当开关操作，或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，各储能元件的能量重新分配并发生振荡，在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压，称为操作过电压。 2题型：简答题题目：简述电力系统中操作过电压的种类。答案：（1）空载线路合闸过电压：包括正常空载线路合闸过电压和重合闸过电压；（2）切除空载线路过电压；（3）切除空载变压器过电压；（4）电弧接地过电压。 3题型：单项选择题题目：以下属于操作过电压的是______。 A、工频电压升高 B、电弧接地过电压 C、变电所侵入波过电压 D、铁磁谐振过电压答案：B 4题型：简答题题目：在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。 5题型：填空题题目：要想避免切空线过电压，最根本的措施是__________。答案：改进断路器的灭弧性能。 6题型：简答题题目：试说明电力系统中影响切空载线路过电压的因素有哪些？答案：（一）断路器的灭弧性能；（二）线路泄漏损耗；（三）中性点运行方式；（四）系统参数。 7题型：简答题题目：试说明电力系统中限制切空载线路过电压的措施有哪些？答案：（一）提高断路器的灭弧性能，减少或避免电弧重燃；（二）在断路器中加装并联分闸电阻；（三）装设避雷器。 8题型：单项选择题题目：以下几种方法中在抑制切空载线路过电压时相对最为有效的是（）。

敏感用户电压暂降甩负荷原因分析及防范措施

敏感用户电压暂降甩负荷原因分析及防范措施发表时间：2018-08-13T15:58:52.753Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：葛凯梁1 钟明祥2 王学思3 [导读] 摘要：在本文中，将对敏感用户电压暂降甩负荷这类情况出现的原因进行分析，电压暂降甩负荷在传统工业当中是比较常见的，而在传统工业当中出现电压暂降甩负荷主要由最常见的四种。（国网浙江省电力有限公司宁波供电公司浙江省宁波市 315000）摘要：在本文中，将对敏感用户电压暂降甩负荷这类情况出现的原因进行分析，电压暂降甩负荷在传统工业当中是比较常见的，而在传统工业当中出现电压暂降甩负荷主要由最常见的四种。因此，在本文中，笔者将针对这四种工业当中常出现的电压暂降率负荷情况，进行针对性的原因分析并提出针对性的预防措施，希望能为广大工作者提供参考。关键词：敏感用户；电压暂降；甩负荷；原因及预防 1.前言当然，甩负荷事件并不是偶然发生的，自从2014年底，我国多地就已经发生了低压甩负荷事件，不仅仅为社会造成了极大影响，而且还引起了巨大的经济损失。引起第二次复合的原因有很多，最常见的是因为系统短路，或者是雷击，或者是大容量感应电机突然间启动导致。针对以上几点原因，再坚固的网架结构也不能够避免，因此电压暂降问题，也引起了越来越多的学者专家关注。如何能在保证电力条件的情况下，让电力供应保持持续和优质，成为了一项急需解决的问题。 2.电压暂将甩负荷出现的原因当传统工业电网在运营过程当中出现电压暂降时，受到影响的主要是电子类设备，这些设备将无法正常工作，进而影响到由这些设备所控制的工业生产流程。而在传统工业当中，引起电压暂降敏感负荷，主要是由以下几个行业所造成的，其中分别是电解铝，钛合金，碳化硅，电石，晶硅，钢铁以及水泥。这几个行业在实际运营以及生产过程当中，都可能会引起电压暂降甩负荷问题。要不要个行各业的企业具有不同的生产特点，以及生产工业，所以导致的电压暂降以及甩负荷现象表现出都大不相同。在下文将对这些行业引起电压增加甩负荷的原因进行详细分析。对导致电压暂降敏感负荷发生的机理以及发展的程度进行分析，对于工厂内电气设备的改进和对电压暂降，敏感负荷采取抑制性措施，都具有非常重要的作用。根据调查的情况，我们可以知道，电压暂降对于敏感用户所产生的影响机理在很大程度上都是相同的，而造成电压暂降甩负荷所出现的原因，主要可以分为以下四种：第一种是用户使用400伏进线断路器，当断路器失压动作出现跳闸的时候，就很可能造成低压甩负荷现象。第二种情况是工厂能使用D低压辅机对回路交流接触器进行控制，而因为辅机的原因出现控制失误，导致失压跳闸，这时候接触器没有能够按时复归，使电机出现了停运的情况。第三种情况是，设备软件启动装置自身失压保护动作出现，使电机出现了停运的状况。第四种情况下，工厂内设备安装的变频调速器，只能够判断设备是否出现电压跌落，当设备出现跌落时，变频调速器就会判定出现了异常动作，进而应该立刻停止工作，也就是跳闸。对于电压暂降，变电站能够通过电网电压波动所产生的影响，而感受到出现故障的部位。出现这样的故障是一般会形成多次电压波动冲击，而每次冲击又保持在毫秒级，并且整个事件过程不会超过两秒。在工厂内使用最多的是低压400伏系统，对这种系统来说，其电机自身存在保护逻辑，这个逻辑需要特定动作来进行处罚。而跳闸是因为电机内存在的控制回路内部交流接触器欠励跳闸，这种跳闸将会导致电机出现跳闸。按照国家标准，在启动器中所安装的，或者是进行单独使用的电磁式接触器，在其控制电压的85%和110%内，在任何数值都能够可靠闭合，而接触器所释放和能够完全断开时电压的极限值是额定控制电压的20%-75%之间。在电压暂降甩负荷事件当中，出现电压暂降的电压跌落幅度可能会达到接触器控制电源电压的50%，因为电压跌落幅度较大，已经达到了用户欠压脱扣和低压保护动作所规定的电压值。首先用户的欠压脱扣和低电压保护动作并没有延时瞬时动作，所以就会导致水循环以及空压机等负荷停止运转，进而导致其他关联的生产负荷设备都出现运行停止运转的状况。由此可以看出，当交流接触器控制的范围越大，将出现电压暂降甩负荷情况时，会影响到更多数量的设备，导致的影响也就越大。 3.预防措施为了能够对电压暂降甩负荷事件进行预防以及防治，需要采取以下措施： 3.1对400V系统进线断路器进行改造对进线断路器进行改造，现在最主流的一种方法就是在进线侧增加动态电压恢复器，这种方法是现如今国内外都采用的一种普遍方法。通过这种装置能够对动态以及稳态电压所出现的各种波动，例如跌落，浪涌，闪变等进行有效的补偿控制。当敏感负荷增加动态电压恢复器之后，若出现电压骤降现象，在1/4个周期内，该装置就能够对骤降情况进行及时的应对，保证电压达到系统所需要的水平。还有一种方法是对400伏系统总进线断路器进行改造，采用这种方法进行改造，主要是针对三种智能断路器，分别是欠压以及不欠压脱扣功能断路器，另一种是失去压瞬时脱扣断路器。 3.2对交流接触器进行改造在现场当中，低压电机控制工作运用了非常多的交流接触器，这些接触器在电网出现波动的情况下，会出现跳闸，这些跳闸现象会导致敏感用户的辅机叫刘艳娟，并关联主设备出现跳闸现象，导致整个生产线出现停止运营的。对交流接触器进行改造第一种方法是对其控制回路进行改造。因为在现场，你所使用的是400伏系统的交流电源，当电网出现波动情况时，控制电源也会出现波动，进而导致控制回路的交流接触器出现跳闸的现象，当电压重新恢复之后，许多电机设备还需要进行重新启动，需要几长时间进行恢复，不能够满足生产线继续运行的要求，最终导致主设备停止运转。若是控制电源所选择的电源是不间断电源，那么利用置电源进行供电，当整个电网出现电压波动的时候，控制电源并不会出现波动。为了能够保证在实际的运行过程当中，电机的主要回路在进行长时间的低压运行状态下当出现问题时，能够及时断开，需要增加继电器对主回路电压进行监视。当主回路电压出现异常状况时，低压继电器开始工作，进行延时调整。第二种状况是对带低压延时脱扣功能的接触器进行更换。具有低压延时脱扣电功能的接触器，能够在雷击或者是短路重合的状况下，使供电系统瞬间失去电压，而且失去电压的时候又不脱扣，当停电时间超过一定限度时，电源电压会降低到接触器维持电压限度以下，这时接触器的主触控头，会出现延时释放的现象，使正在电压波动的时候接触器不会发生脱扣的现象，保证个设备能够在平板电源状态下进行生产活动。 3.3对变频调速器系统进行改造

过电压试题

一、填空题 1、题目：要想避免切空线过电压，最根本的措施是__________。答案：改进断路器的灭弧性能。 2、题目：将电压大小为U的电源投至具有残压U0的空载线路时，合闸后线路振荡电压的最大幅值可达_________。答案：2U-U0 3、题目：线路侧装有电磁式电压互感器时，由于其具有__________的功能，从而降低了空载线路重合闸过电压？答案：降低线路残余电压 4、题目：对于防雷接地，由于雷电流的幅值较大提高了土壤中的电场强度，若此电场强度超过土壤击穿场强时，在接地体周围的土壤发生局部火花放电，使土壤导电性_____，接地电阻_____。这种效应称为_______。答案：增大，减小，火花效应。 5、题目：雷电放电的3个阶段中，电流最大的阶段是________。答案：主放电阶段。 6、题目：空载的变压器在正常运行时表现为一。答案：激磁电感 7、题目：影响切空载变压器过电压的影响因素有_________和_________。答案：断路器性能；变压器的参数 8、题目：在中性点不接地系统中限制电弧接地过电压的有效措施是________。答案：中性点经消弧线圈接地 9、题目：绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的__________。答案：绝缘水平 10、题目：对220kV及以下电压等级的电气设备，往往用________代替雷电冲击与操作冲击耐压试验。答案：1min工频耐压试验 11、题目：绝缘配合的主要方法有、和。答案：惯用法；统计法；简化统计法 12、题目：下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：______、______、______。答案：先导；主放电；余光 13、题目：对于220kV及以下系统，系统绝缘水平一般可以承受操作过电压冲击，但超高压系统的操作过电压较高，设计时要作________。答案：操作过电压校验

AXY过电压抑制柜技术规格书(固定式)10kV

AXY过电压保护及PT柜技术规格书 1.1 设备使用条件 1.1.1 电源系统标称电压: 10kV±10% 1.1.2 额定频率: 50Hz 1.1.3 操作及控制电压: DC220V 1.1.4 照明电压: AC220V 1.1.5 使用环境: 极端最高温度: 40℃(户内) 极端最低温度: 1℃(户内) 累计年平均气温: 21.1℃ 1.1.6 月平均相对湿度最高值: 74.8% 月平均相对湿度最低值: 36% 累计年平均相对湿度: 55% 1.1.7 海拔高度: 2000m（及以下） 1.1.8 地震烈度: 7度 1.1.9 安装场所: 户内 2 技术规格 2.1 AXY过电压保护及PT柜（以下简称装置）的工作原理及性能 2.2.1工作原理装置内采用过电压吸收器（APB-Z），能解决系统过电压类产品解决不彻底的过电压，有效平缓过电压的上升前沿并削平过电压尖峰，并且能够耐受一定的过电压所产生的大量能量，该产品与过电压保护器及消弧柜的保护特性相配合，可以更好地消除系统过电压保护，把过电压限制在系统绝缘水平范围内。装置正常运行时，柜内32位微机控制器实时不间断检测PT提供的电压信号，一旦系统发生PT 断线、过电压、低电压、失压、谐振，微机控制器可根据PT提供的电压信号，利用高速仿真技术快速准确的处理能力实现对波形的实时采集，实施傅立叶级分析，准确地判析系统的故障情况，并显示出故障类别，输出相应的开关量接点信号。当系统出现PT断线，过电压、低电压、失压故障，则装置输出相应的开关量接点信号，用于报警；当系统出现谐振，装置控制器根据系统谐振的不同频率实现快速动作，并输出相应的开关量接点，用于报警，如是接地产生的铁磁谐振，激磁涌流过大，瞬间切断激磁涌流，不至于PT保险

电力系统过电压知识点总结

第四章 1．地面落雷密度：一个雷电日每 km2 的地面上落雷的次数（次/雷电日·km 2 ）。落雷密度为单位时间单位面积的地面平均落雷次数 2.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？答案：保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备。 3. ZnO 避雷器的主要优点有哪些？答案：ZnO 避雷器的主要优点有无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大、ZnO 避雷器特别适用干直流保护和 SF6 电器保护等优点。适于大批量生产，造价低，经济性能好。 4.跨步电压：人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压。(取跨距为 0.8m)工作接地中，对人身安全造成威胁的电位差包括接触电位差和跨步电位差人所站的地点与接地设备之间的电位差称为接触电势 5.内部过电压倍数：内部过电压倍数：内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比。 6.【简答题】什么叫做操作过电压？答案：电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统，当开关操作，或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，各储能元件的能量重新分配并发生振荡，在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压，称为操作过电压。电力系统由于操作从一种稳定工作状态通过震荡转变到另一种工作状态的过渡过程所产生的过电压称为操作过电压。 7.简述电力系统中操作过电压的种类。答案：①间歇电弧接地过电压②空载变压器分闸过电压③空载线路分闸过电压④空载线路合闸过电压一种是计划性的合闸操作，另一种是自动重合闸操作⑤电力系统解列过电压 8.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。 9.电弧接地过电压：在中性点绝缘的电网中发生单相接地时，将会引起健全相得电压升高到线电压。如果单相接地为不稳定的电弧接地，即接地点的电弧间歇性地熄灭和重燃，则在电网健全相和故障相上将会产生很高的过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。 10.影响电弧接地过电压的因素有哪些？答案：（一）电弧熄灭与重燃时的相位；（二）系统的相关参数（相间电容、线路损耗）；（三）中性点接地方式。 11.电弧接地过电压的发展过程和幅值大小都与什么有关？答案：电弧过电压的发展过程和幅值大小都与熄弧的时间有关，存在两种熄弧时间：（1）电弧在过渡过程中的高频振荡电流过零时即可熄灭（2）电弧要等到工频电流过零时才能熄灭 12.什么叫做截流？答案：流过电感的电流在到达自然零点前被断路器强行切断，称为强制熄弧，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压的升高。当采用灭弧能力很强的断路器切断很小的励磁电流时，工频励磁电流的电弧可能在自然过零前被强制熄灭，甚至电流在接近幅值 m I 时被突然截断，这就是断路器的截流现象。 13.为什么说切空载变压器容易发生截流现象？答案：切断 100A 以上的交流电流时，电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时（空载变压器的激磁电流很小，一般只是额定电流的 0.5％～4％，约数安到数十安），电弧提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断。 14.断路器的性能和变压器的参数是怎么影响切空变压器的？答案：切断小电流电弧时，性能差的断路器，由于切断电流能力不强，切除空载变压器时过电压较低；而切除小电流电弧时性能好的断路器，由于切流能力强，切除空载变压器过电压较高。另外，当断路器的灭弧能力差时，切流后在断路器触头间容易引起电弧重燃，而这种电弧重燃与切空线相反，使变压器侧的电容中电场能量向电源释放，从而降低了过电压。使用相同断路器，即使是在相同的截流能力下，当变压器的电容越大和电感越小时，过电压会降低。 15.如何限制切空载变压器的过电压？答案：（一）在断路器的变压器侧加装阀式避雷器。（二）在断路器的主触头上并联一线性或非线性电阻。（三）需频繁进行变压器的分合闸操作的场合可采用：在电弧炉变压器的低压绕组侧并接三相整流电路，直流回路中接有大容量电解电容。 16.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。

大工《高电压技术》课程考试模拟试卷A

大连理工大学网络教育学院 2014年8月份《高电压技术》课程考试一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1、下列电离形式中只产生电子，没有正离子出现的是（ D ）。 A．碰撞电离C．热电离B．光电离D．表面电离 2、流注理论适用于（ C ）的情况。 A. 低气压、长间隙C. 高气压、长间隙 B. 低气压、短间隙D. 高气压、短间隙 3、绝缘子的电气性能通常用（ A ）来衡量。 A. 闪络电压C. 电晕电压 B. 击穿电压D. 放电电压 4、下列说法不正确的是（B ）。 A．电子式极化是最常见的极化形式 C．空间电荷极化只在频率较低的电场中存在B．夹层式极化没有能量损耗D．偶极子式极化有能量损耗 5、下列关于固体电介质击穿说法不正确的是（ D ）。 A．固体电介质击穿场强一般比气体高得多C．热击穿电压随环境温度升高而降低B．发生电击穿时，介质发热不明显D．电化学击穿电压比热击穿电压高 6、下列不属于破坏性试验的是（ A ）。 A．介质损耗角正切测量C．交流耐压试验B．直流耐压试验D．冲击耐压试验 7、下面不属于雷电放电过程的是（ B ）。 A．先导阶段B．电晕放电阶段C．主放电阶段D．余晖阶段 8、下列选项中更适于采用避雷线保护的是（ A ）。 A．架空线B．发电厂 C．配电所D．变电所 9、下列不属于操作过电压的是（ A ）。 A．空载长线电容效应过电压C．空载线路合闸过电压B．切断空载变压器过电压D．切断空载线路过电压 10、下列对绝缘子串要求不正确的是（A ）。 A．在工作电压下不发生干闪B．在操作过电压下不发生湿闪 C．满足足够的雷电冲击绝缘水平D．满足线路耐雷水平的要二、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分） 1、固体电介质的击穿理论主要有电击穿、热击穿和电化学击穿。 2、气体中带电粒子消失主要有中和、扩散、复合和附着效应等几种主要形式。 3、相对介电常数是用来表示极化程度的物理量，相对介电常数越大表明电介质极化现象越强。 4、工程计算中，通常采用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量输电线路的防雷性能。三、名词解释题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 1、绝缘电阻绝缘试品施加直流电压时，吸收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值称为绝缘电阻。 2、雷暴日雷暴日指一年中发生雷电的天数，在一天内只要听到雷声就算一个雷暴日。四、简答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 1、简述滑闪放电形成的机理。答：辉光放电时，因碰撞电离在火花细线中存在大量带电粒子。它们被强垂直电场分量紧压在介质表面上，并在电场切线分

电压暂降对配电网的影响及其解决方法分析

电压暂降对配电网的影响及其解决方法分析【摘要】随着新型电力电子设备的广泛应用，电压暂降问题已成为影响电能质量的主要因素之一。本文介绍了电压暂降的概念、产生的原因，从供电部门、用户和设备制造商方面提出了相应的解决方法，综述了动态电压恢复器在解决电压暂降方面的应用及其最核心的算法：电压暂降快速检测算法、补偿电压计算方法。【关键词】电能质量；电压暂降；动态电压恢复器；DVR 前言电能是一种经济、清洁、实用的能源状态，是电力部门向电力用户提供的一种特殊产品，其质量的优劣对电网的安全、经济运行，保证工业产品以及人民生活有着十分重要的意义。随着大量敏感负荷的投入，使得用户对电能质量的要求也相应提高，电能质量问题引起了人们的广泛重视。电压暂降是各类电能质量问题中发生频率最高、对用户影响最严重的一类。统计数据表明，电压暂降引起的电能质量问题占了80%。电压暂降是指电压有效值在很短的时间内突然下降后又恢复的现象，IEEE将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到10%～90%，然后回升至正常值附近。IEC将该范围定义为1%～90%。引起电压暂降的原因主要有短路故障、雷击和大型异步电动机的启动等。系统故障或绝缘子闪络是造成电压暂降、供电中断的主要原因之一。其他如电容器组或变压器投切、开关操作也有可能引起电压暂降。 1 电压暂降的解决方法可以从以下三个方面采取措施减少电压暂降带来的危害：（1）在供电网络方面，采取措施减少故障数目、加快故障清除时间、改善电网结构等方式解决电压暂降问题。通过增加电网供电可靠性可以有效降低电压暂降对用户的影响，但这种方法通常要付出很高的代价，经济性不好，因此，这类方法仅适用于对供电质量要求高的用户。（2）设备制造商从技术上解决设备对电压暂降的敏感度，使设备对电压暂降有一定的抗干扰能力，同时向用户提供描述设备对电压暂降敏感度的参数。（3）用户端加装处理装置。可以采用不间断电源（UPS）、超导储能设备（SMES）、动态电压恢复器（DVR）等。在用户侧加装各种补偿装置是目前普遍采用的抑制电压暂降措施，这些补偿装置都是通过将有功和无功注入用户设备的母线上来抑制电压暂降的。 UPS有两种运行方式：在线运行方式和后备运行方式。UPS采用在线运行

过电压抑制柜

PT聚优柜过电压抑制柜（聚优柜）就是PT、避雷器柜，采取加大氧化锌避雷器阀片尺寸和PT 中性点与地之间加装开关，就“可弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”及“可同时消除系统中的谐振过电压、断线过电压”等等。纯属欺骗！！！没听说“PT、避雷器柜”能“消除系统中的谐振过电压、断线过电压”。 1、过电压抑制柜（聚优柜）不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。所谓的“专用大容量过电压抑制器，或者尖峰吸收器等等”就是氧化锌避雷器。氧化锌避雷器动作是有门槛值的（即：直流1mA参考电压），必须符合国标要求，否则就会给系统安全运行带来严重危害。直流1mA参考电压是根据多年的运行经验总结及理念确定的，是不能随便可以改变的。国标GB 11032-89《交流无间隙金属氧化物避雷器》规定电站和配电避雷器直流1mA参考电压：3～10kV 直流1mA参考电压≮2.4倍的系统额定电压。 35kV 直流1mA参考电压≮2.09倍的系统额定电压。如果加串联间隙，串联间隙的动作值不能小于直流1mA参考电压。避雷器直流1mA参考电压的理论根据是：在系统发生单相弧光接地时避雷器不动作，单相弧光接地最大过电压是相电压的3.5倍，即 3.5×相电压=3.5×（系统额定电压/√3）= 2.02×系统额定电压因此，避雷器直流1mA参考电压要大于2.02倍的系统额定电压 ①过电压抑制柜（聚优柜）与避雷器一样的过电压保护死区和不足。过电压抑制柜（聚优柜）的氧化锌避雷器直流1mA参考电压必须符合国标，因而过电压抑制柜（聚优柜）不能降低其避雷器的动作值，也就有了保护死区和不足，就是说小于直流1mA 参考电压的尖峰过电压，过电压抑制柜（聚优柜）是保护不了的。操作过电压（除电容器、空线路开断过电压）都小于2.8倍的相电压，远小于直流1mA参考电压，避雷器是不会动作的。显然过电压抑制柜（聚优柜）是不能防止操作过电压的。 ②过电压抑制柜（聚优柜）加大氧化锌阀片的尺寸，只能加大避雷器的标称放电电流，并不能随意改变直流1mA参考电压，不可能通过加大氧化锌阀片尺寸来改变其过电压保护死区的。 ③高压熔断器与避雷器串联，只能解决避雷器损坏后脱离系统，并不能改变氧化锌避雷器的特性。总之，过电压抑制柜（聚优柜）只能是避雷器的过电压保护水平，根本不可能“弥补系统中过电压保护元件及装置的不足，提升了系统的过电压保护水平”。 2、PT中性点与地之间加装开关不可能防止PT铁磁谐振，更不可能防止系统谐振。防止PT铁磁谐振的方法有：微机消谐器、4PT接线方式、PT一次侧中性点与地之间加装电