过电压保护
过电压保护
2．谐振过电压 当谐振过电压发生在铁磁电感与电容组成 的电路中时，称为铁磁谐振电路，有可能 出现过电压事故。
特点:过电压持续时间较长，频率低 . 会引起电压互感器损坏和阀型避雷器爆炸。
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
3．操作过电压
操作过电压是指电力系统中由于操作或事 故，使设备运行状态发生改变,引起振荡， 从而产生过电压。
二.两支避雷针的保护范围 两针间距离D与针高h之间比D/h不宜大于5。
三.多支避雷针的保护范围 各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度
bｘ≥０则全部面积受到保护。
第三节雷电侵入波防护
防止感应雷过电压和雷电侵入波对变电所 设备绝缘造成击穿损坏，应采取措施减少 近区雷击闪络，避免出现过分强烈的感应 雷多电压。
针或避雷线。 高压长线路空载运行时，末端电高 .
在甲设备的接线端子上标出乙设备接线端 子编号，乙设备的接线端子上标出甲设备接线端子编号
高压长线路空载运行时，末端电压高 .
一.单支避雷针的保护范围 普通阀型避雷器（适用大气过电压保护）
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
KS
KD
KG
例：某避雷针高20m，则该避雷针在8m的高 在中性点不接地系统中发生单相不稳定电弧接地时，可能产生过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。
4. 雷电反击过电压
雷云对电力架空线路的杆塔顶部放电，线路绝缘子有可能 产生击穿，对导线放电，这种情况称为雷电反击过电压。
5.感应雷过电压
感应雷过电压是指在电气设备（例如架空电力线路）的附 近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中线路，但在导 线上会感应出大量的和雷云极性相反的束膊电荷，形成雷 电过电压。
过电压保护名词解释
过电压保护名词解释
过电压保护是一种用于保护电子设备免受过高电压的损坏的技术。
当电子设备接收到超过其额定电压的电压时，该设备可能会受到永久性损坏或临时性故障。
过电压保护技术可以防止这些问题的发生。
过电压保护技术有多种形式。
其中一种形式是使用过压保护器。
过压保护器是一种电子元器件，它可以在电压超出其限制时自动切断电路。
这样可以保护设备免受过电压的损害。
另一种形式是使用电压稳压器。
电压稳压器是一种电子元器件，它可以将电压稳定在设定值以下。
这种技术特别适用于需要稳定电压的设备，如计算机和其他精密设备。
还有一种形式是使用瞬变电压抑制器。
瞬变电压抑制器可以在电压瞬间变化时快速响应，并限制电压上升的幅度。
这种技术适用于瞬间电压尖峰较高的设备，如发电机或变压器。
总之，过电压保护技术可以保护设备免受过高电压的损害。
这种技术在电子设备中广泛使用，以确保设备的正常运行和延长设备的寿命。
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电气一次设备过电压保护措施探讨
电气一次设备过电压保护措施探讨随着电气设备的普及和使用，过电压对电气设备造成的损害也越来越严重。
为了保护电气设备免受过电压的影响，人们逐渐意识到了过电压保护措施的重要性。
本文将围绕电气一次设备过电压保护措施展开探讨，旨在帮助读者了解过电压保护的相关知识，并提供有效的保护措施，以保护电气设备的安全运行。
一、过电压的危害过电压是指电压超出设备额定工作电压范围的现象，它可能是由于雷电、操作失误、设备故障等原因引起的。
过电压对电气设备造成的危害主要表现在以下几个方面：1. 设备损坏：过电压会导致电气设备内部元件的击穿，损坏设备的绝缘系统，甚至引发设备的火灾爆炸。
2. 工作不稳定：过电压会导致设备的工作不稳定，甚至直接影响设备的正常工作。
3. 缩短设备寿命：长期受到过电压的影响，会导致设备元件的老化加剧，缩短设备的使用寿命。
4. 安全隐患：过电压可能导致设备的突发故障，给人员和设备造成安全隐患。
过电压对电气设备的危害不容忽视，必须采取有效的措施进行保护。
二、过电压保护措施为了保护电气设备免受过电压的危害，需要采取相应的保护措施。
下面将从设备和系统两个方面探讨过电压的保护措施。
1. 设备保护措施（1）采用过电压保护器过电压保护器是一种能够在电压超过设定值时自动切断电路的装置，能有效保护设备免受过电压的危害。
根据使用场合和保护对象的不同，过电压保护器可以分为室内型和室外型，也可以分为全流型和分流型。
在选型时应根据实际情况进行选择，以保证其有效性。
（2）安装避雷设施针对雷电引起的过电压，可以通过安装避雷设施来进行保护。
避雷设施包括避雷针、避雷线、避雷带等，能够将雷电的过电压引导至地下，减少对设备的影响。
（3）提高设备的耐压能力通过提高设备的耐压能力，可以减少过电压对设备的影响。
包括采用高耐压等级的绝缘材料、增加设备的绝缘厚度等方法。
（1）合理设计供电系统在供电系统的设计中，应考虑到过电压对设备的影响，合理设置配电变压器、补偿设备等，以减小过电压对设备的冲击。
保护电路设计方法 - 过电压保护
保护电路设计方法- 过电压保护2.过电压保护⑴过电压的产生及抑制方法①过电压产生的原因对于IGBT开关速度较高，IGBT关断时及FWD逆向恢复时，产生很高的di/dt，由于模块周围的接线的电感，就产生了L di/dt电压（关断浪涌电压）。
这里，以IGBT关断时的电压波形为例，介绍产生原因和抑制方法，以具体电路（均适用IGBT/FWD）为例加以说明。
为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图6中，以斩波电路为例，在图7中示出了IGBT关断时的动作波形。
关断浪涌电压，因IGBT关断时，主电路电流急剧变化，在主电路分布电感上，就会产生较高的电压。
关断浪涌电压的峰值可用下式求出：V CESP=E d＋(-L dI c/dt)式中dl c/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值；V CESP为超过IGBT的C-E间耐压(V CES)以至损坏时的电压值。
②过电压抑制方法作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种：1.在IGBT中装有保护电路（=缓冲电路）可吸浪涌电压。
缓冲电路的电容，采用薄膜电容，并靠近IGBT配置，可使高频浪涌电压旁路。
2.调整IGBT的驱动电路的V CE或R C，使di/dt最小。
3.尽量将电件电容靠近IGBT安装，以减小分布电感，采用低阻抗型的电容效果更佳。
4.为降低主电路及缓冲电路的分布电感，接线越短越粗越好，用铜片作接线效果更佳。
⑵缓冲电路的种类和特缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。
①个别缓冲电路为个别缓冲电路的代表例子，可有如下的缓冲电路1.RC缓冲电路2.充放电形RCD缓冲电路3.放电阻止形RCD缓冲电路表3中列出了每个缓冲电路的接线图。
特点及主要用途。
表3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途②整体缓冲电路作为这类缓冲电路的代表例子，有下面几种缓冲电路1.C缓冲电路2.RCD缓冲电路最近，为简化缓冲电路的设计，大多采用整体缓冲电路。
变压器的过电压现象与其保护措施
变压器的过电压现象与其保护措施变压器是电能传输和分配的重要设备，主要用于将输入电压变换为输出电压，以满足不同设备的电压要求。
然而，在使用变压器的过程中，由于各种原因，可能会出现过电压现象，对变压器造成损害甚至危险。
因此，对变压器的过电压现象进行了详细的研究，并制定了相应的保护措施。
一、变压器的过电压现象1.过电压现象的定义过电压是指变压器的端口电压超过了其额定电压的情况。
过电压分为永久性过电压和瞬时性过电压两种情况。
2.过电压的原因（1）输入电源的突然断电或短路会导致变压器的输出电压瞬时增大，造成瞬时性过电压。
（2）输入电源的电压波动、电流突变等不稳定因素，会使变压器的输出电压超过额定电压一段时间，造成永久性过电压。
（3）雷击、闪络、感应电压等自然因素也是引起变压器过电压的原因。
3.过电压对变压器的影响（1）过电压会使变压器的绝缘材料受到严重的电热损坏，甚至击穿。
（2）过电压会在变压器绕组中产生电火花和过电流，使绕组发热严重，导致变压器的温升升高。
（3）过电压会引起变压器的功率因数下降，进而影响变压器的传输能力。
二、变压器的过电压保护措施为了保护变压器免受过电压的损害，采取以下措施进行过电压保护：1.过电压保护装置安装过电压保护装置是最常见、最有效的过电压保护措施之一、过电压保护装置可以迅速检测到过电压情况，并通过短路绕过变压器绕组，阻止过电压通过变压器进入负载侧。
2.隔离过电压的源头过电压是由输入电源引起的，因此，对输入电源进行隔离是防止过电压的另一种有效方法。
例如，在变压器输入侧增加隔离变压器或使用稳压器，可以降低输入电压的突变和波动，减少过电压的机会。
3.使用绕组保护装置绕组保护装置可以检测绕组中的过电压情况，并在需要时保护绕组免受过电压的损害。
例如，一些绕组保护装置可以通过切断供电电路或通过其他方式将过电压引导到地线，以保护绕组免受损害。
4.定期维护和检测定期进行变压器的维护和检测，可以及时发现并修复潜在的问题，预防过电压的发生。
过电压保护ppt课件
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用：
火花间隙：
作用原理：
根据火花间隙的结构，使间隙的放电时间 缩短，由于其伏秒特性曲线平缓，放电分散性 也较小，由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联，易于切断工频续流，且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙：
1.保护间隙
作用原理： 当雷电侵入波要危及它所
保护的电气设备的绝缘时， 间隙首先击穿，工作母线 接地，避免了被保护设备 上的电压升高，从而保 护了设备。
6KV和10KV保护间隙，主间隙分别不小于15mm和25mm 辅助间隙不小于10mm。
优缺点：
优点： 结构简单、制造方便 缺点： 伏秒特性曲线比较陡，绝缘配合不理
优缺点
熄弧能力比保护间隙要强，但伏秒特 性较陡且放电分散性大，且会形成截波， 并受大气条件影响较大，所只用在线路 保护和变电所进线段保护
5.金属氧化物（氧化锌）避雷器
(1)、工作原理
正常运行时，在工频电压下氧化物 电阻片具有极高阻值，呈绝缘状态；当 出现过电压时，阀片呈低阻状态，泄放 电流，避雷器两端维持较低的残压，保 护电气设备不受损坏。过电压过后，立 即恢复高电阻值，继续保持绝缘。金属 氧化物避雷器不需要设置火花间隙，也 不需要进行灭弧。
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展，直击于其上，雷电流通 过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避 雷针（线）周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
hx
h 2
过电压保护器原理
过电压保护器原理
过电压保护器是一种用于保护电气设备的装置，它能够防止电路受到过高的电压而损坏。
其工作原理如下：
1. 电压感应装置：过电压保护器内部包含一个电压感应装置，通常是一个电阻和电容组成的电路。
当电路中的电压超过设定的阈值时，电压感应装置会产生相应的电信号。
2. 触发装置：电压感应装置输出的电信号被传递给触发装置，触发装置可以是电子元件如晶体管、放大器等。
触发装置的作用是放大和处理电信号，以便能够控制过电压保护器的反应。
3. 过电压继电器：当触发装置接收到电压感应装置的信号并进行处理后，会触发过电压继电器。
过电压继电器可以是一种电磁继电器，它会连接或断开电路中的开关，从而保护电气设备不受过电压的影响。
4. 过电压保护：当过电压继电器触发时，它会迅速打开电路中的开关，将电路与电源隔离，从而保护电气设备免受过高电压的影响。
过电压保护器通常会将电路直接短路，或将电路与地连接，以消耗过电压的能量。
总之，过电压保护器通过感应电路中的电压变化，并触发继电器的工作，实现对电气设备的过电压保护。
通过迅速切断电路或将电路与地连接，过电压保护器能够保护电气设备免受过高电压的损害。
过电压保护名词解释
过电压保护名词解释
过电压保护（Overvoltage Protection）：
过电压保护是一项被广泛应用于主要电源线路系统的电力系统
保护技术。
它保护电线系统免受低压，高压，以及过频率等污染的负面影响。
过电压保护的主要原理是在电路中增加一个电压保护装置，当电压超出预定值范围时，保护装置将断开电路，从而防止过大的电压对电路引起的损坏。
电压保护装置可以根据实际情况调整电压阈值。
过电压保护（Overvoltage Protection）也称为过电压限制（Overvoltage Limiting）或过电压抑制（OVP）。
它的主要作用是限制电路中电压的最大值，以防止电路中的元件受到过大电压的损坏。
过电压保护分为电阻式过电压保护、电容式过电压保护、变压器式过电压保护、可控硅式过电压保护和MOSFET式过电压保护等几种形式。
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二、过电压的分类 直接雷击过电压 雷电反击过电压 雷电过电压 感应雷过电压 雷侵入波过电压 过电压 工频过电压 谐振过电压 内部过电压 操作过电压
线性谐振 非线性谐振 参数谐振 切、合空载长线路
切、合空载变压器
开断感应电动机 开断关联电容器 弧光接地
三、雷电过电压
1、雷电放电 雷电放电是雷云所引起 的放电现象。如果放电时 附近没有带异号电荷的其 他雷云，这时雷云就会对 地放电，特别是对地面上 的高大树木或建筑物放电。
例如：切除空载线路过电压 （断路器灭弧很强，截流过电压）
在电流波形瞬时值未达到零点之前， 就强行将电流截断，如果分断的又是电 感性负载，如高压电动机、变压器等设 备，则有可能发生截流过电压。因为电 流的突然变化，电感性负载设备磁路中 磁通量跟着发生突变，根据电磁感应原 理，将会产生很高的感应电动势，从而 发生过电压。
例如：切除空载线路过电压（断路器灭弧不
够强时）
切空线操作是常见的一种操作，如检修线路断路器触 头分离后，电弧熄灭，但触头间恢复电压上升速度超过了 介质强度的恢复速度，电弧就可能发生重燃，在线路上出 现过电压。如果断路器灭弧能力越差，重燃概率越大，过 电压幅值就越高（3倍以上）且持续时间很长（0.5－1个周 期）。因此220kV及以下系统绝缘水平考虑过电压时，主要 以切空线过电压为依据。
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用：
火花间隙：
作用原理：
根据火花间隙的结构，使间隙的放电时间 缩短，由于其伏秒特性曲线平缓，放电分散性 也较小，由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联，易于切断工频续流，且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙：
为什么要在间隙两端并联电阻：
rx (h hx ) P rx (1.5h 2hx ) P
hx 被保护物高度,m
h 30m, P 1 5.5 30m h 120m, P h
h:避雷针高度,m P:高度影响系数
(2).两支等高避雷针
a.定出保护范围上部边缘最低点o
D h0 h 7P
b.二针间被保护物高度水平面上保护范围的一侧宽度
3、直接雷击过电压
定义： 雷云直接对电器设备或电力线路放 电，雷电流流过这些设备时，在雷电流 流通路径的阻抗（包括接地电阻）上产 生冲击电压，引起过电压。这种过电压 称为直接雷过电压。
4、雷电反击过电压 定义： 雷云对电力架空线路的杆塔部放电，或者 雷云对电力架空线路杆塔顶部的避雷线放电， 这时雷电流经杆塔入地。雷电流流经杆塔入 地时，在入地阻抗上存在电压降。因此在顶 部出现高电位，这个高电位作用于电路的导 线绝缘子上，如果电压足够高，有可能击穿， 对导线放电，这种现象称为雷电反击过电压。
作用原理
当排气式避雷器受到雷电波入侵时，内外 间隙同时击穿，雷电流经间隙流入大地；过 电压消失后，在工作电压作用下，流经间隙 的工频续流电弧的高温使管内产气材料分解 出大量气体，管内压力升高，气体从开口孔 喷出，从而使工频续流在第一次经过零值时 就熄灭。
第五章 过电压保护
第一节 过电压概述
一、过电压及危害
过电压：电力系统运行中，出现危及电气设备绝缘的 电压称之为过电压。
电气设备在正常运行时受相应的额定电压，但由于各 种因数实际电压会偏离该值，但有一定的范围。如： 10KV的最高电压为12KV，66KV的最高电压为72.5KV。 由于雷击或者电力系统中的操作、事故等原因，是漏泄 电气设备和线路上承受的电压大大超过正常运行电压， 危及设备和线路的绝缘。
非线性电阻
U Ci
α:非线性系数
b.工作原理 系统正常工作时，间隙将电阻阀片与工作母线隔 离，以免由工作电压在阀片电阻中产生电流使阀片 烧坏。 当系统中出现过电压且其幅值超过间隙放电电压 时，间隙击穿，冲击电流通过阀片流入大地，从而 使设备得到保护。由于阀片的非线性特性，其电阻 在流过大的冲击电流时变得很小，故阀片上产生的 残压将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压， 设备得到保护； 当过电压消失后，间隙能在工频续流第一次过 零时就将电弧切断，从而保护了被保护设备。
由于间隙各电极对地和对高压端有寄生 电容存在，使电压在各间隙上的分布不均匀， 从而使每个火花间隙的作用得不到充分发挥， 减弱了避雷器的熄弧能力，也降低了工频放 电电压。
作用原理： 在工频和恢复电压作用下，间隙电容的阻抗 很大，而分路电阻阻值较小，故间隙上的电压 分布主要由分路电阻决定，而分路电阻组值相 等，使间隙上的电压分布均匀，从而提高了熄 弧电压和工频放电电压。 在冲击电压作用下，由于其等值频率很高， 电容的阻抗小于分路电阻，间隙上的电压分布 取决于电容分布，由于间隙对地和瓷套寄生电 容存在，使电压分布不均匀，其冲击放电电压 较低，改善了避雷器的性能。
四、配电变压器防雷保护
变压器的基本保护措施是:靠近变压器安装 避雷器，这样可以防止线路侵入的雷电波损 坏绝缘。 装设避雷器时，要尽量靠近变压器，并尽量减 少连线的长度，以便减少雷电电流在连接线 上的压降。同时，避雷器的接线应与变压器 的金属外壳及低压侧中性点连接在一起，这 样，当侵入波使避雷器动作时，作用在高压 侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了 (不包括接地电阻上的电压压降)，就减少了雷 电对变压器破坏的机会。
工频过电压特点： 持续的时间可能较长，但工频过电压数 值并不是很大，对电力系统的正常绝缘危 险不大。
2、谐振过电压
电力系统包含有许多电感和电容元件 L：发电机、变压器、互感器、电抗器、消弧线圈 等 C： 线路对地电容、导线间电容、补偿用的并、串联电 容、高压设备的杂散电容、均压电容等 ，存在有 一系列的复杂的振荡电路，正常运行时由于负载的 阻尼或大功率电源的存在，不会发生严重的振荡。 但操作或事故引起的空载或轻载时可能产生幅值较 高、持续时间较长的谐振过电压 根据电感的特性把谐振分为： 线性谐振、非线性（铁磁）谐振、参数谐振
第四节 过电压保护设备
保护间隙
防雷保护设备
阀型避雷器
排气式避雷器
基本要求 (1).能瞬时动作 (2).能自行迅速截断工频续流 工频续流:避雷器在冲击电压作用后流经间隙 的工频电弧
(3).具有平直的伏秒特性曲线
(4).具有一定的通流容量，其残压 应低于被保护物的冲击耐用 残压：冲击电压通过阀式避雷器时，在避 雷器上产生的最大压降
C E L C L 当谐振过电压发生 在铁磁电感与电容 组成的电路中时， 称为铁磁谐振电路
串联谐振电路
串联铁磁谐振电路
3、操作过电压
定义： 是指电力系统中郁郁操作或事故，使 设备运行状态发生改变（例如停、送电 时分、合闸操作），而引起相关设备电 容、电感上的电场、磁场能量相互转换， 能量转换可能引起振荡，从而产生过电 压。
2、谐振过电压
定义： 如果在串联电路中包括有电感、电容， 当电感电抗和电容电抗数值都很大时而 且彼此绝对值相等或接近时，将会出现 很大的电流，而该电流会在电感电容上 产生很高的电压降。这就是串联谐振过 电压。
如：Z=R+j（XL-XC) 当XL=XC，则有i=u/ R+j（XL-XC) 为最大。
5、感应雷过电压
定义： 是指在电气设备 的附近不远处发生 闪电，虽然雷电没 有直接击中线路， 但在导线上会感应 大量的和雷云极性 相反的束缚电荷， 形成雷电过电压。
6、雷电侵入波
定义： 因直接雷击或感应雷击在输电线路导线中形 成迅速流动的电荷称为雷电进行波。雷电进 行波对其前进道路上的电气设备构成威胁， 因此也称为雷电侵入波。 危害：如有处于分闸状态的线路开关，或者来 到变压器线圈尾端中性点处，则会产生进行 波的全反射。这个反射波与侵入波叠加，过 电压增加一倍，极易造成击穿事故。
c.电气参数
(1). 额定电压：避雷器两端子间允许的最大工 频电压的有效值
(2). 灭弧电压：保证能够在工频续流第一次经 过零值时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最 高工频电压。
ห้องสมุดไป่ตู้
灭弧电压应当大于避雷器工作母线上可能出现的 最高工频电压，否则将不能保证续流灭弧而使阀 片烧坏。
(3). 工频放电电压：在工频电压下，避雷器将发 生放电的电压值
bx 1.5(h0 hx )
(3).两支不等高避雷针
D f 7P
'
(4).多支等高避雷针
(5).避雷线
第三节 雷电侵入波防护
为了防止感应雷过电压和雷电侵入波对变电所绝 缘造成击穿损坏，合理配置避雷器，使雷电侵入 波通过阀型避雷器对地放电，将能量卸掉。 对雷电侵入波的过电压保护主要措施有: 1、变电所进线段保护 2、变电所母线装设阀型避雷器 3、主变压器中性点装设阀型避雷器 4、与架空线路直接连接的电力电缆终端处装设阀 型避雷器。
(4). 冲击放电电压：指预放电时间为1.5-20微秒 的冲击放电电压
(5). 残压：指雷电流通过避雷器时在阀片电阻 上产生的压降
(6). 保护比：指避雷器残压与灭弧电压之比 保护比愈小，说明残压愈低或灭弧电压愈高， 显示保护性能愈好。
(2).磁吹型阀式避雷器
结构原理：
4.排气式避雷器 结构
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展，直击于其上，雷电流通 过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避 雷针（线）周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
h hx 2 h hx 2
二、变电所母线防雷保护
要求：3KV~10KV变电所应在每组母 线和架空进线上都装设阀型避雷器，如 上图所示，35KV及以上变电所具有架空 进线的每组母线上都必须装设避雷器。
三、变压器中性点防雷保护
1）、中性点直接接地系统中，中性点不接地的变压器， 如变压器中性点的绝缘按线电压设计，但变电所为单 进线且为单台变压器运行，则中性点应装设防雷保护 装置；如中性点没有按线电压设计，则无论进线多少， 均应装设防雷保护装置。 2）、中性点小接地电流系统中的变压器，一般不装设 中性点防雷保护；但多雷区单进线变电所宜装设保护 装置；中性点接有消弧线圈的变压器，如有单进线运 行可能，也应在中性点装设保护装置。 变电所内所有阀式避雷器应以最短的接地线与主接地网 连接，同时应在其附近装设集中接地装置。