电力系统内部过电压及防护措施分析
供配电系统过电压的危害及防范措施
供配电系统过电压的危害及防范措施摘要：随着时代的发展，人们的电力需求逐渐增加，同时，输配电系统在运行中的影响因素也越来越多。
面对这种情况，为了保证输配电系统的运行质量，则需要对其中的过电压进行有效保护。
电压故障是输配电系统运行过程中最容易出现的故障之一，同时，该种故障对输配电系统的影响也最大，因此，在实际运行中需要重点关注系统中的过电压保护问题。
关键词：供配电系统；过电压；危害；防范措施引言随着现代科学社会的不断发展及进步，各类新技术及设备已经被逐渐广泛使用，在方便人们日常生活并推动现代社会发展的同时，也会将社会对于电能的实际需求增加。
电力基础设施的不断加强以及完善，让配电网覆盖范围逐渐广泛，也使得配电网实际运行环境逐渐复杂化。
配电网在实际运行中，会被各类因素影响，导致电压出现故障，对电力供应安全性及质量会产生严重影响，需要电力工作人员高度重视。
一、输配电系统中存在的过电压问题配电系统中的电压问题主要是由于在某些条件下电压可能过高。
当系统中的电压超过系统的最大电压时，会发生意外行为，可能导致电磁干扰。
导致配电系统过电压问题的因素有多种，可分为过电压和过电压两种。
内部电压误差主要涉及配电系统内部结构的问题，在该系统中运行方式发生了变化，例如b .属于配电系统内部电压故障的暂态过电压、工作电压和谐振过载。
过电压故障主要是由于外部环境的变化而产生的电压故障，例如b .通过大气中的雷电，影响输入电路电压的稳定性。
在这个问题上，根据闪电的种类可以分为直接闪电和感觉闪电，不同类型的闪电可能会影响配电系统的过电压。
直接电击对配电系统的运行影响巨大。
直接电击过程中出现的电压升高可能会导致系统绝缘损坏，从而影响系统的正常运行，甚至可能导致系统故障。
可见电压问题对配电系统的正常运行至关重要，配电系统管理人员必须注意系统中的电压问题。
这是保证最终系统运行的安全性和稳定性从而保证系统运行质量的唯一途径。
二、防范过电压的基本原则为了确保电气设备和维护保护器能够正常安全地运行，必须做好过电压的防范工作，为了避免过电压造成危害，要对过电压产生的原因和持续的时间以及量值范围等问题进行研究，从而更具有针对性地采取相应的防护措施，对于电气设备中的保护器，必须具备三个要素：第一个要素就是全面性，对电气设备和保护器的保护，要考虑到系统当中可能会出现的各种过电压，而不能仅仅只针对某一种特殊的情况，比如MOA就在发生相间过电压时无法发挥有效的保护作用，MOA仅仅只针对限制系统相对的过电压发挥保护作用。
过电压问题及其解决方案
过电压问题及其解决方案过电压问题及其解决方案1. 引言过电压是在电力系统中经常遇到的一个问题，它给电力设备和系统带来了许多隐患和安全风险。
在本篇文章中，我们将探讨过电压的概念、原因和解决方案。
希望通过深入了解这个主题，可以帮助读者更好地理解和应对过电压问题。
2. 过电压的定义和原因过电压是指电力系统中电压瞬时或持续上升到超过额定电压的现象。
它可能由电力系统中的各种原因引起，包括雷击、开关操作、电力设备故障、突然负载变化等等。
2.1 雷击雷击是导致过电压的最常见原因之一。
当雷电击中地面或电力线路附近的物体时，会引发短暂而强大的电压脉冲，进而导致电力系统中的过电压。
2.2 开关操作电力系统中的开关操作也会导致过电压问题。
当电力系统中的开关打开或关闭时，会产生感应电动势，导致电压瞬时上升。
如果这种瞬时电压超过了设备的额定电压，则可能产生过电压。
2.3 电力设备故障电力设备故障是另一个常见的过电压原因。
变压器内部短路或绕组接地故障可能会导致电压上升。
2.4 突然负载变化突然的负载变化也可能引发过电压。
一台大型电机的突然开动可能使电压短期内上升。
3. 过电压的危害过电压问题对电力设备和系统都带来了一系列的危害。
过电压会导致设备的过载和过热，从而降低设备的寿命。
过电压可能引发设备的击穿和损坏，甚至会导致火灾和爆炸风险。
过电压还会导致系统的不稳定和停电，给用户带来不便和损失。
4. 过电压的解决方案为了应对过电压问题，我们可以采取以下几种解决方案：4.1 避雷器避雷器是一种能够保护电力设备不受雷击和过电压影响的装置。
它通过将过电压分散到大地来保护设备。
避雷器通常安装在输电线路、变压器和电力设备之间。
4.2 电力保护装置电力保护装置是另一种解决过电压问题的常用方法。
它可以及时检测到过电压事件，并采取相应的保护措施，例如切断电力供应或将过电压引导到地面。
4.3 负载调节和平衡合理的负载调节和平衡是减少过电压问题的一种有效方法。
第5章 电力系统内部过电压及其限制措施
三、空载线路合闸过电压及其限制措施
1、计划合闸： 、计划合闸： （图6）及式（5-12）的解 ）及式（ ）
uc= E (1-cosω0t) ω
uc——线路绝缘上的电压， 是一个以电源电压 线路绝缘上的电压， 线路绝缘上的电压 E为轴线，以ω0为角频率的高频正弦等幅振荡 为轴线， 为轴线 的随机量。其最大值为2 的随机量。其最大值为 Em。
5.2
电力系统的操作过电压
一、操作过电压的产生及类型
产生: 产生 系统中因断路器的操作中各种故障产生的过度过程而 引起的过电压。 引起的过电压。 特点：时间短， 特点：时间短，过电压倍数高 其过电压倍数K的大小和持续时间与电网的结构、 其过电压倍数 的大小和持续时间与电网的结构、断路器的 的大小和持续时间与电网的结构 性能、系统的接线方式及运行操作方式有关， 一般为 一般为3～ 。 性能、系统的接线方式及运行操作方式有关，K一般为 ～4。 类型: 类型 空载线路合闸过电压、切除空载线路过电压、 空载线路合闸过电压、切除空载线路过电压、 切除空载变压器过电压、 切除空载变压器过电压、 中性点不接地系统中弧光接地过电压。 中性点不接地系统中弧光接地过电压。
cosα f ↑ —ω ↑ —α=ω/v ↑ —αl ↑ —cosαl ↓ — α /cosα K21=1/cosαl↑ (5-3) 运行经验表明： 运行经验表明： 220KV及以下电网一般不需要采取特殊限制措 及以下电网一般不需要采取特殊限制措 施； 220KV及以上电网需要考虑，伴随着雷闪过电 及以上电网需要考虑， 及以上电网需要考虑 压和操作过电压采取限制措施。 压和操作过电压采取限制措施。
二、特点
1、 过电压倍数不大 ， 对正常绝缘的电气设备一般没有 、 过电压倍数不大， 威胁。 威胁。 2、 在超高压输电中成为确定系统绝缘水平的重要因素 。 、 在超高压输电中成为确定系统绝缘水平的重要因素。 伴随着工频电压的升高直接影响操作过电压的幅值。 伴随着工频电压的升高直接影响操作过电压的幅值 。 工频电压升高是决定保护电器工作条件的重要因素 （如单相接地非故障相电压升高使避雷器的灭弧电压 升高）。 升高） 工频电压升高持续时间长，将严峻考验设备的绝缘。 工频电压升高持续时间长，将严峻考验设备的绝缘。 如油纸绝缘内部游离、绝缘子闪络或沿面放电、 如油纸绝缘内部游离、绝缘子闪络或沿面放电、铁芯 过热、 过热、电晕等
电网过电压问题分析及防范措施
电网过电压问题分析及防范措施摘要：电网在正常运行时，由于会遭受雷击、倒闸操作、设备故障或参数配合不当等原因，造成电网某一部分短时电压升高，这种电压升高称为过电压。
过电压的出现，会破坏设备绝缘、从而导致设备损坏，甚至造成系统安全事故。
研究过电压的成因，预测其幅值，并采取相应限制措施，这对电气设备的制造应用和电力系统安全运行都具有重要意义。
关键词：过电压；防范措施电网过电压是电力系统中很常见的故障，对电力系统安全运行造成威胁。
如何分析及防范，提高电网抵御过电压能力，保障电力系统安全稳定，具有重大意义。
本文通过对过电压产生的各种原因进行分析，并提出相应的防护措施。
过电压一般分为外部过电压和内部过电压。
一、外部过电压又称大气过电压，它是由雷云放电产生的直击雷过电压和感应雷过电压这种现象在电网过电压中所占比例极大。
其过电压的幅值取决于雷电参数和防雷措施，该种过电压的特点是持续时间短，冲击性强，具有脉冲特性，与雷击强度有直接关系，其持续时间一般只有数十秒左右。
对大气过电压的防护技术措施主要包括可装设符合技术要求的防雷装置，如避雷线、避雷针、避雷器（包括由间隙组成的管型避雷器）和放电间隙，它又分接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
二、内部过电压它是电网内部的能量在传递或转化过程中产生，施加于电气设备上，造成瞬时或持续高于电网额定允许电压，对设备安全运行构成威胁。
由于内部过电压的能量来自于电网本身，所以它的幅值和电网电压基本成正比例关系。
根据产生原因不同，内部过电压可分为两大类，一类是由于故障或操作开关引起，如工频过电压、操作过电压。
另一类是由于电网中电感和电容参数相互配合发生谐振而引起的，如谐振过电压。
1、工频过电压及限制措施工频过电压是指由电力系统故障、电网运行方式的改变、长线路的电容效应、突然甩负荷等原因引起的短时工频电压升高（超过正常工作电压），其特点是持续时间较长，但数值不很大，对设备绝缘一般威胁不大，但对超高压、远距离输电电网影响较大，对配置其设备绝缘水平起重要作用。
电力系统过电压的危害及其防止对策
电力系统过电压的危害及其防止对策摘要：过电压对电力系统的危害性是很大的，对其进行深入分析并研究相应的对策，一直是广大电力工作人员关注的焦点。
故笔者结合多年工作经验，对电力系统常见的两种过电压防止措施进行了总结，以供参考。
关键词：过电压内部过电压大气过电压保护引言电力系统的电气设备在运行中除了承受工作电压外，还会遭到过电压的作用和侵害。
过电压的存在，它将使电力系统运行的电气设备绝缘受损，设备寿命缩短，甚至造成停电事故，摧毁电力设施。
因此，深入分析过电压对电力系统造成的危害，并采取各种措施对其进行预防对于保障电力系的安全稳定运行有着重要的的意义。
2、过电压对电力系统的危害过电压对电力系统的危害性是很大的，如内部过电压关系到电力系统中各种电气设备绝缘水平的选择，直接影响造价和投资。
如果没有适当的保护设施，万一引起设备事故，其后果更是不可设想，将有可能造成长时间停电或主要设备的严重损坏事故，损失将无法估计。
对电力系统来说，雷电的危害性就更大了，当电力系统遭到雷击时，有可能造成发电机、电力变压器、断路器和其它电气设备绝缘损坏，线路上的绝缘子也会因雷击而发生闪络或碎裂、导线烧断和木质电杆被雷劈裂等事故。
以上这些事故都将使电力系统长时间停电，给工农业生产造成巨大的损失，同时检修和更换损坏的设备亦需要花很大的人力和物力。
过电压防止对策为了保证电力系统发供电的安全，对内部过电压和大气过电压都必须采取相应的保护措施。
3.1 内部过电压的保护措施为了限制和降低切断空载线路时的过电压，可使用有并联电阻的断路器、磁吹避雷器或金属氧化物避雷器、并联电抗器、电压互感器以及自耦变压器。
以上这些措施可将切断空载线路时的过电压限制到2.5倍相电压以下。
切断电感负荷时的过电压，因其多为持续时间甚短的高频振荡波，对绝缘的作用与雷电冲击波相似，所以完全可以用磁吹避雷器或金属氧化物避雷器予以限制，必要时也可以用普通避雷器来限制。
装有并联电阻的断路器，也可以有效地限制切断电感负荷时产生的过电压。
008——010--内部过电压
高电压技术
三、甩负荷引起旳工频电压升高
在发电机忽然失去部分或全部负荷时，经过激磁 绕组旳磁通因须遵照磁链守恒原则而不会突变，与其 相应旳电源电势Ed’维持原来旳数值。原先负荷旳电感 电流对发电机主磁通旳去磁效应忽然消失，而空载线 路旳电容电流对主磁通起助磁作用，使Ed’反而增大， 要等到自动电压调整器开始发挥作用时，才逐渐下降。
⑷ 在断路器外侧是否接有电磁式电压互感器等设备： 它们旳存在将使线路上旳剩余电荷有了附加旳泄放途径， 因而能降低这种过电压。
3、限制措施 ⑴ 采用不重燃断路器 ⑵ 采用带并联电阻断路器
Q2 Q1
R (a)
Q1
Q2 R (b)
高电压技术
R旳作用： ① 在打开主触头Q1后，线路仍经过R与电 源相连，剩余电荷经过R 释放，Q1上旳恢复电压就是R 上旳压降，只要R不太大，主触头间就不会发生电弧旳 重燃。
高电压技术
2、自动重叠闸：
自动重叠闸时初条件将更为不利，主要原因在于这 时线路上有一定残余电荷和初始电压，重叠闸时振荡 将愈加剧烈。
在合闸过电压中，以三相重叠闸旳情况最为严重， 其最大值可达 3Em 。
高电压技术
㈡ 影响原因和限制措施
1、影响原因 ⑴ 合闸相位：是随机量，遵照统计规律。 ⑵ 线路损耗： 主要起源：①线路及电源旳电阻； ②当过电压超出导 线旳电晕起始电压后，导线上出现电晕损耗。
若t＝0 时 ，E = Em ；则
uc Em ( 1 cos0 t )
那么在ω0t＝π/4 时，即
电力系统的过电压保护与控制
电力系统的过电压保护与控制随着电力系统的发展与扩大，过电压问题一直是电力系统运行中的一个重点关注的问题。
过电压不仅会对电力设备造成损坏，还会对整个电力系统的稳定运行产生严重影响。
因此，过电压保护与控制是电力系统中的重要环节。
一、过电压产生的原因及危害分析过电压一般是指电压在瞬时时间内突然上升或下降的现象。
其产生的主要原因有以下几个方面：1. 外部因素：如雷电、电力线路的故障、短路等。
2. 内部因素：电力系统的开关操作及突发的负荷变化。
过电压会给电力系统带来诸多危害，主要包括：1. 对设备的影响：过电压会造成电力设备的绝缘击穿，从而导致设备的损坏甚至烧坏。
例如变压器、发电机等重要设备。
2. 对电力系统的影响：过电压会使电力系统的电压分布不均匀，造成电能损失，并可能引发电力系统的不稳定运行甚至崩溃。
二、过电压保护措施为了保护电力系统免受过电压的损害，需要采取相应的保护措施。
以下是一些常见的过电压保护措施：1. 避雷器：避雷器是保护电力系统免受外部雷电等过电压冲击的主要装置。
避雷器能够通过将过电压引入地方来保护电力设备。
避雷器是电力系统中的重要组成部分，确保了电力设备的安全运行。
2. 过电压保护装置：过电压保护装置能够监测电力系统中的电压变化，并及时采取控制措施来保护电力设备。
过电压保护装置分为三类：放电型过电压保护装置、非放电型过电压保护装置和混合型过电压保护装置。
具体选择哪种装置应根据具体的情况进行决策。
3. 控制系统优化：优化电力系统的控制系统，采用合理的控制策略来抑制过电压的产生。
通过控制系统的优化，可以有效地减少过电压的发生概率，降低对设备的损害。
三、过电压控制原则与方法在电力系统中，为了保证过电压不对设备造成损害，需要制定一套科学的过电压控制原则与方法。
以下是一些常见的控制原则与方法：1. 合理地设计电力系统的接地方式：良好的接地系统能够有效地引导过电压到地，保护电力设备。
合理的接地方式可以减少过电压的产生。
内部过电压原因
内部过电压原因内部过电压是指电力系统中某一部分或某一设备内部电压超过了正常工作范围的现象。
内部过电压可能会对设备的正常运行造成影响，甚至导致设备的损坏。
本文将从内部过电压的原因进行探讨，并提出相应的解决方法。
一、内部过电压的原因1. 突发事件：如雷击、电线短路等突发事件会引起系统内部电压的瞬时升高。
这种突发事件可能会导致电力系统设备的损坏，甚至引发火灾等严重事故。
2. 电力负载变化：当电力负载突然增加或减少时，电力系统内部的电压也会相应发生变化。
特别是在负载突然减少时，电压可能会出现瞬间升高的情况。
3. 电力系统故障：电力系统中的故障，如线路短路、设备故障等，可能会导致内部电压的异常升高。
这些故障可能会对电力系统的正常运行造成严重影响。
4. 功率因数失衡：功率因数失衡是指电力系统中正负序电流不平衡的现象。
当电力系统中存在功率因数失衡时，会引起电压的波动，从而导致内部电压的升高。
二、内部过电压的危害1. 设备损坏：内部过电压可能会造成电力系统中的设备损坏，如变压器烧毁、断路器跳闸等。
这不仅会给维修工作带来不便，还会增加设备更换的成本。
2. 运行不稳定：内部过电压会导致电力系统的运行不稳定，造成电压波动、电流不平衡等问题。
这可能会影响到用户的正常用电，给生产和生活带来困扰。
3. 安全隐患：内部过电压可能引发火灾等安全事故。
电力系统中设备的损坏和短路可能导致火花飞溅，引燃周围可燃物，给人员和财产带来威胁。
三、内部过电压的解决方法1. 安装过电压保护装置：在电力系统中安装过电压保护装置是防止内部过电压的有效措施。
过电压保护装置能够及时检测到电压异常，并采取相应的措施，保护设备的正常运行。
2. 增加电力系统的稳定性：提高电力系统的稳定性是减少内部过电压的关键。
可以通过增加电容器、稳压器等设备来提高系统的稳定性，减少电压波动的可能性。
3. 维护设备的正常运行：定期检查和维护电力系统中的设备，及时排除潜在故障，可以有效地减少内部过电压的发生。
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电力系统内部过电压及防护措施分析
【摘要】在电力设备正常运行过程中，有时即使无雷电等外部侵入也会出现损坏的事故。
通常将电网内部原因造成的过电压称为内部过电压，其对电网系统有着直接而有效的影响。
本文将对电力系统内部过电压进行分析，并且提出切实可行的防护措施。
【关键词】电力系统；过电压；防护措施；分析
引言
在电力系统中，其运行的可靠性与过电压大小有着不可分割的关系。
过电压可以分为稳态过电压与暂态过电压两种。
内部过电压能量大部分来自于电网自身，并且在额定电压基础之上而产生的，因此，其幅值一般和额定电压的大小成正相关，并且具备统计的性质。
1 暂时过电压种类
1.1 由接地故障而导致的过电压
在电力系统中，故障时有发生，发射管单相接地故障次数相对较多，并且其伴随着系统电压等级增大而不断增加。
当发生故障为单相接地故障时，以故障点为作为等效点系统等值正序、负序阻抗为：Z1=Z2=JX1，零序限抗为：ZO=JX0，等值电动势为E，A相接地时，B、C两正常相的过电压UB、UC可按照下式进行计算：
因为避雷器并不具有保护单相接地时增大单相电压的功能，但是在实际运行过程中，发生单相故障的次数却最多，所以即使产生单相接地故障时正常相过电压尚未达到，然而在实际操作中防护内部过电压常常是用单相接地时正常相工频过电压的值来选择合适的避雷器灭弧电压，并且对于中性点非接地系统来说，因为X0/X11/ωC时，才会引起电压升高导致铁磁谐振，铁磁谐振之后会导致电流反响，极易引起电机反转的故障。
一般情况下，可以采取相应的措施来破坏谐振的条件，例如：减小电抗、增加电阻或者使用消谐器等等。
2 暂态过电压防护措施
2.1 间歇性电弧接地过电压
间歇性电弧接地过电压一般都是发生在中性点不接地系统之中，因为此类系统具备发生单相接地仍然能持续工作两小时的特征，所以其中电弧可能发生多次充入，使得线路中负荷进行多次重新分配，引起中性点电压上升，最终导致过电压。
虽然此种过电压的幅值相对较小，只为额定电压的3倍左右，然而由于其持续的时间比较长，并且范围相对比较广，将对弱绝缘设备造成严重影响，应该采
取相应措施来避免。
2.2 切小电感性电流电压
系统中的变压器和空载电动机属于小电感性负荷，因为通常情况下，断路器是依照大电流的条件来设计的灭弧能力，所以当切断电流时极易引起电感与电容震荡，此时对地杂散电容相对较小，并且容易导致高幅值的过电压。
2.3 开断电容性电流过电压
电网中电容性电流主要由空载线路、电缆等等而产生，当断路器完成开断时，如果介质的强度上升的速度超过恢复电压上升的速度，那么就会引起重燃现象，此时如果断路器断口两侧电压极性相反，那么重燃之后就会出现电源持续供能而引起系统充分震动，进而产生过电压。
因为此种电压由断路器重燃所导致，所以可以使用限制断口电压上升幅值来对过电压进行限制，具体可以采取在断路器断口处并联电阻以起到阻尼的效果。
3 合空载长线过电压
在系统中经常会出现对空载线路进行关合等等常规的操作，在超高压的系统之中，重合闸经常会出现相对比较严重后果的过电压，同时，线路残压容易与回合电源电压叠加，这样就加剧了振荡，在计及空载长线路电容效应的基础下过电压甚至能够达到额定电压的三倍，可使用下列措施进行一定的限制：使用带合闸电阻断路器进行合闸的操作；及时将线路中的残余电压消除；使用专门装置来进行判断，在断路器两相电压最低时，完成选相合闸操作；采用磁吹型金属氧化物避雷器来进行后背保护工作。
因为不同电网结构操作不同，针对中性点接地系统，比较突出的矛盾是电弧接地电压，随着电压不断增大，针对中性点接地系统，最为主要的问题是切换控制线路过程中出现的过电压，所以，必须要对不同电压等级而产生的内部过电压进行区分：空载变压器产生的过电压应使用避雷器对其进行防护；超高压输电线路的工频电压升高，则要利用补偿装置对其进行综合的治理。
4 结语
综上所述，在电力系统中，内部过电压会在很大程度上影响系统，长期持续内部过电压会引起各种事故发生。
因此，必须针对各种内部过电压的类型加以综合防范，保证电力系统运行的安全性和稳定性。
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