高电压与绝缘课程论文
对高电压绝缘技术的认识及分析

对高电压绝缘技术的认识及分析摘要:随着我国经济的高速发展,高压和特高压输电线路的应用范围越来越广,对高电压绝缘技术的应用也日益广泛。
电力行业的设备在运行中承受着工作电压,对绝缘部分的要求非常高。
本文结合高电压绝缘技术的问题,分析我国高电压绝缘技术应用的材料和高压试验,从而进一步推动我国绝缘技术的进步和发展。
关键词:高电压;绝缘技术;认识高电压技术是在20世纪初产生,如今已经发展成为一门独立的学科。
现在,随着高电压的应用日益广泛,其在电工科学学科中占据了非常重要的地位。
随着电力系统输送容量的增加,高电压绝缘技术的应用越来越广泛。
电力行业研究人员要对高电压绝缘技术进行进一步研究,结合实际情况,使这项技术发挥更大的价值。
一、高电压外绝缘的范围和问题在高电压领域,带电设备在工作环节中主要是暴露在空气中,设备的结构和使用环境存在一定的差异,所以要采用绝缘材料,使高压和地面之间保持一定的距离。
结合设备的工作环境,绝缘技术可以在室内和室外使用。
户外设备使用的绝缘技术要更加复杂,也更加需要进行深入研究。
户外绝缘技术面临的问题比较多,在遇到恶劣天气后,雷击会产生冲击电压。
人为的故障会导致冲击电压的产生,在强降雨天气中,容易发生闪络问题。
户外设备长期暴露在户外,表面会形成大量的污垢,容易引发闪络。
设备长时间使用会产生故障,导致机械损伤,设备本身也会出现绝缘老化的问题。
二、高电压设备外绝缘材料我国电力行业发展已经比较成熟,在高电压绝缘体应用中,一般都是采用电工陶瓷等材料。
此类材料具有很好的环境稳定性,在高电压绝缘技术中应用呈现出很好的机械性能。
然而,电工陶瓷的拉伸率低,很难抵御强大的冲击。
随着电网建设范围的扩大,在一些高海拔和地震多发区也开始建设密集的电网,这些地区对高压电气设备的应用提出了更高的要求,要求设备具有抗震和抗寒的性能。
很多厂家都开始大量的研究电工陶瓷耐受冲击和震动的性能,但是结果并不理想。
在一些沿海地区,这些地区的盐雾严重,由于工业的发展导致这些地区的空气污染比较严重,电工陶瓷具有良好的亲水性特征,可以导致在电工陶瓷使用中会发生比较严重的闪络。
高电压技术与绝缘

高电压技术与绝缘高电压技术与绝缘是电力系统领域中至关重要的概念和技术,它们在确保电力设备和系统安全运行方面起着至关重要的作用。
本文将就高电压技术和绝缘的相关概念、作用和应用进行探讨。
一、高电压技术的概念与作用1. 高电压技术的概念高电压技术是电力系统中的一门技术学科,主要研究电力设备和系统中所涉及的高电压现象、高电场分布和电气绝缘等问题。
它涵盖了高压直流(High Voltage Direct Current,HVDC)、交流高压输电、变压站设备等方面的理论和应用。
2. 高电压技术的作用高电压技术的主要作用是保证电力系统的可靠运行和安全供电。
通过研究和应用高电压技术,可以提高电力系统的传输能力、降低输电损耗,实现长距离输电和电能转换等功能。
此外,高电压技术还可以促进电力系统的智能化发展,提高系统的自动化程度和控制精度。
二、绝缘的概念与种类1. 绝缘的概念绝缘是指将导体之间或导体与大地之间的电场互相隔离,防止电荷泄漏而发生导电现象的一种物理现象。
绝缘可以通过使用绝缘材料或绝缘设备来实现。
2. 绝缘的种类根据绝缘材料的不同,绝缘可以分为以下几种类型:固体绝缘、液体绝缘和气体绝缘。
固体绝缘主要包括橡胶、塑料和硅酮等材料,液体绝缘主要用于电力设备中的散热和绝缘冷却,如变压器中的绝缘油。
气体绝缘主要指的是硫化气体,用于高压开关设备和绝缘子的填充。
三、高电压技术与绝缘的应用1. 高电压技术在输电领域的应用高电压技术在输电领域发挥着重要作用。
例如,交流高压输电系统采用高电压来减少输电损耗,并能有效地降低输电线路的电流和电流密度。
此外,高压直流输电系统还能实现远距离大容量输电,通过改善电力系统的稳定性和可靠性。
2. 绝缘在电力设备中的应用绝缘在电力设备中起到了至关重要的作用。
例如,在发电变压器中,绝缘油不仅用于冷却系统,还用于绝缘变压器的线圈和绝缘子,保证设备的安全运行。
此外,绝缘材料也广泛应用于电缆、开关柜和绝缘子等设备中,以确保电力系统的正常运行和安全使用。
浅析高电压与绝缘技术的新方向

浅析高电压与绝缘技术的新方向摘要:高压电绝缘技术在我国电力行业的运行中发挥着巨大的作用,为了更好的促进我国电力事业的发展,企业工作人员应该在实际工作中发现高电压绝缘技术存在的问题,创新绝缘技术的应用。
本文分析高电压绝缘材料的内涵,结合高电压绝缘技术发展中的问题,针对问题提出相应的解决措施。
关键词:高电压;绝缘技术;问题;材料随着我国电力企业的高速发展,高电压绝缘技术发展逐渐受到人们的关注,电力设备的绝缘性能与企业工作的稳定性和高效性有很大的联系。
企业应该创新高电压材料,提升高电压绝缘性能,提升电力设备运行的稳定性,从而保障企业工作人员的工作安全性。
一、高电压绝缘材料在电力事业的高速发展中,高电压和绝缘技术都是重点技术。
近年来,我国高压试验基地的建设和研发人员增加非常快。
我国是具有高电压技术人员最多的国家,很多高电压设备也非常先进。
我国在高电压技术的研究方面已经取得了很大的几部,但是与国际水平还存在一定的差距。
我国应该提升自身的研发理论水平,通过实践获得更多的成果。
在气体介质方面,我国电气设备主要是应用SF6,在高电压设备容量升级过程中,其发挥了非常重要的作用。
在固体介质应用中,我国主要是采用高分子聚合物,其稳定性可以得到保障。
由于高电压材料在使用中需要确保电力的稳定性,提升电力供应的效率,有效的降低有害物质的排放,所以高电压绝缘材料应该具有很好的耐热性、导热性,企业应该研发新的材料,促进节能型材料的研发。
在以往的工作中,电力企业一般都是采用电工陶瓷材料作为绝缘材料,这类材料的电气性能和机械性能比较好,但是其具有亲水性,而且抗压能力不足,导致此类绝缘材料在使用中发生闪络问题。
随着我国科学技术的高速发展,电力企业应该广泛学习国内外先进技术,创新绝缘材料,研发如乙丙橡胶、硅橡胶等复合材料,革新理念,提升材料的导热性和耐热性,提升材料的稳定性,降低二甲苯等有毒物质的应用。
材料研发过程中可以采用无毒溶剂,如二乙二醇乙醚就是一类清洁型的溶剂。
高电压工程与绝缘

高电压工程与绝缘在现代社会中,高电压工程与绝缘技术是电力系统运行中至关重要的一部分。
高电压工程涉及到电力输电、变电和配电等方面,而绝缘技术则是保证电力系统安全可靠运行的关键。
本文将探讨高电压工程与绝缘的相关知识,从理论到实践,逐步深入。
一、高电压工程的意义高电压工程主要涉及电力输送和分配过程中的电压变换和电压升高。
电力系统的信号需要在长距离间传送,因此必须将电压升高以减小输送的电流损耗。
此外,高电压能够提高电流的输送能力,使得电力系统能够满足不同功率需求。
因此,高电压工程对于电力系统的稳定运行和经济效益具有重要作用。
二、绝缘技术的意义绝缘技术是保证高电压系统安全运行的关键环节。
在高电压工程中,电力设备可能会面临高压、高频、高温等极端工作环境,需要具备良好的绝缘性能,以防止漏电、击穿和火灾等事故的发生。
绝缘技术的应用不仅能够提高电力设备的可靠性和安全性,还能降低电力系统维护和运行成本。
三、高电压工程中的绝缘材料在高电压工程中,绝缘材料的选择和使用非常重要。
常见的绝缘材料包括瓷瓶、橡胶、塑料、纸张等。
这些材料具备较高的绝缘性能,能够有效地隔离电流和电场。
此外,高压绝缘材料还需要满足耐高温、抗湿度和耐久性等要求,以适应复杂的工作环境。
近年来,随着科学技术的进步,新型绝缘材料的研发与应用成为研究的热点之一。
四、高电压与绝缘技术的应用领域高电压工程与绝缘技术的应用领域非常广泛。
它们不仅广泛应用于电力系统和电力设备,还应用于电子、通信、航天、医疗等领域。
例如,在电力输电中,高压输电线路能够实现远距离输电;在电子设备中,高压电源可用于驱动高压电子器件。
此外,高电压工程与绝缘技术还应用于电力负荷分析、故障诊断、设备监测等方面,为电力系统的运维和管理提供技术支持。
五、高电压工程与绝缘技术的发展趋势随着能源需求的不断增长和电力系统的不断扩大,高电压工程与绝缘技术面临着新的挑战和机遇。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面:首先,高电压工程将呈现向超高电压领域发展的趋势,以提高能源远距离输送的能力;其次,绝缘技术将注重环境友好型材料的应用,以减少对环境的污染;最后,高电压与绝缘技术将与智能电网、可再生能源等领域相结合,以推动电力系统的智能化和可持续发展。
高电压工程与绝缘技术

高电压工程与绝缘技术电子与电气工程是一门涉及电力、电子、通信和自动化等领域的学科,它在现代社会中起着至关重要的作用。
其中,高电压工程与绝缘技术是电气工程领域中的重要分支,它们在电力传输、电器设备以及电力系统的稳定性方面都具有重要的意义。
高电压工程主要研究电力系统中的高电压现象及其相关的技术问题。
在电力传输过程中,为了减小传输损耗,我们通常需要将电压升高。
然而,高电压也带来了一系列的问题,如电弧放电、电晕放电和绝缘击穿等。
高电压工程的目标就是研究高电压现象的产生机理,以及如何有效地控制和消除这些问题。
绝缘技术是高电压工程中的重要组成部分,它主要研究如何提高电气设备和电力系统的绝缘性能。
在电力系统中,绝缘材料起到了隔离电流、防止电能泄漏的作用。
然而,由于电力系统中存在高电压和复杂的电磁环境,绝缘材料往往会受到各种外界因素的影响,导致绝缘性能下降。
因此,绝缘技术的研究旨在提高绝缘材料的耐电压能力、耐热性能以及抗电弧击穿能力,以确保电力系统的安全稳定运行。
在高电压工程与绝缘技术的研究中,人们经常会遇到电弧放电现象。
电弧放电是指在高电压作用下,电流在两个电极之间通过气体或绝缘介质时产生的放电现象。
电弧放电不仅会导致电力系统的能量损耗,还会对设备和人员的安全造成威胁。
因此,研究电弧放电的机理和控制方法成为高电压工程与绝缘技术的重要课题之一。
除了电弧放电,电晕放电也是高电压工程中的一个重要问题。
电晕放电是指当电压达到一定值时,空气或绝缘介质表面会出现电晕现象。
电晕放电不仅会导致能量损耗,还会引起电磁干扰和噪声。
因此,研究电晕放电的机理和控制方法对于提高电力系统的效率和可靠性具有重要意义。
绝缘击穿是指当电压达到一定值时,绝缘材料内部会发生电流爆破现象,导致绝缘失效。
绝缘击穿不仅会导致电力系统的故障,还会对设备和人员的安全造成严重威胁。
因此,研究绝缘击穿的机理和控制方法对于提高电气设备的安全性和可靠性至关重要。
在高电压工程与绝缘技术的研究中,人们通常会采用一系列的实验和数值模拟方法。
高压输电线路的绝缘设计与分析

高压输电线路的绝缘设计与分析高压输电线路的绝缘设计与分析是电力系统中非常重要的一环。
随着电力需求的不断增长,电网输送的电压也逐渐提升到了更高的水平,这就对输电线路的绝缘技术提出了更高的要求。
本文将就高压输电线路的绝缘设计与分析进行探讨,重点包括绝缘材料的选择、绝缘设计的原则以及绝缘系统的分析与评估。
首先,绝缘材料的选择是绝缘设计的基础。
在高压输电线路中,常用的绝缘材料主要有玻璃纤维强化塑料、硅橡胶、聚乙烯等。
根据具体的工程要求和环境条件,选择合适的绝缘材料是确保输电线路运行安全和可靠性的关键。
例如,在沿海地区或高温多湿的环境中,应选择耐候性好且抗水浸能力强的绝缘材料;而在高山地区或冷区,应选择耐低温性好的绝缘材料。
其次,绝缘设计必须遵循一些重要原则,以确保线路的安全运行。
首先,要保证绝缘材料的堪称性能符合设计要求,包括电介质强度、耐久性、机械强度等。
其次,要避免线路在运行过程中出现电气击穿现象,即使在高湿度或高压干扰的情况下也能保持绝缘性能。
此外,还应考虑保护绝缘材料免受紫外线辐射、化学腐蚀和机械破坏等因素的侵害。
最后,绝缘设计中还要考虑输电线路的空气间隙、支柱间隙等因素,以保证电场分布均匀,防止局部放电和电弧击穿。
在绝缘系统的分析与评估方面,可以采用多种方法进行。
其中,常用的方法有绝缘材料性能测试、电场强度分布计算和绝缘损坏检测等。
绝缘材料性能测试包括介电强度测试、电介质损耗测试和体积电阻率测试等,通过这些测试可以评估绝缘材料的质量和性能。
电场强度分布计算可以借助电场有限元仿真软件进行,可以预测绝缘系统的电场分布情况,分析电场强度是否超过绝缘材料的承受能力。
绝缘损坏检测可以采用红外热像仪、超声波探伤仪等设备进行,以便及时发现绝缘系统中的隐患和损坏。
此外,还应该注意一些其他与绝缘设计相关的问题。
首先,需要确保高压输电线路与其周围的建筑物和设备保持足够的安全距离,避免发生漏电、电弧及其他故障。
其次,要注意线路附近的树木、动物等因素对绝缘系统的影响。
高电压绝缘相关技术分析与研究

高电压绝缘相关技术分析与研究高电压绝缘相关技术是指在高电压环境下,保证电器设备和系统的可靠工作所需的一系列绝缘技术。
本文将从高电压绝缘技术的现状、主要问题及其研究方向进行分析和研究。
高电压绝缘技术的现状主要有以下几个方面。
一是在高电压绝缘材料方向,聚合物绝缘材料被广泛研究和应用。
聚合物绝缘材料具有优良的绝缘性能和机械性能,可以满足高电压环境下的需求。
纳米技术的应用也将提高绝缘材料的性能,使其更加适用于高电压环境。
二是在高电压绝缘结构方向,采用间接接触绝缘结构和多层绝缘结构可以有效提高绝缘性能。
间接接触绝缘结构可以减小电场强度和电压梯度,从而达到提高绝缘性能的目的。
多层绝缘结构可以提供更高的绝缘强度和更好的制冷效果。
三是在高电压绝缘测试方向,采用先进的试验设备和测试方法可以对高电压绝缘性能进行全面的评估。
目前,超高压直流试验技术和数字设备测试技术已经广泛应用于高电压绝缘测试中,可以提供更准确和可靠的测试数据。
高电压绝缘技术还存在一些问题需要解决。
首先是高电压绝缘材料的研究和应用仍然存在局限性。
目前,聚合物绝缘材料虽然具有较好的绝缘性能,但其机械强度和耐热性等方面仍然需要进一步提高。
其次是高电压绝缘结构的优化仍然面临挑战。
虽然间接接触绝缘结构和多层绝缘结构可以提高绝缘性能,但其复杂性和制造难度较大,需要进一步研究和改进。
最后是高电压绝缘测试技术仍然需要完善。
虽然目前已有一些先进的试验设备和测试方法,但仍然难以模拟实际高电压环境下的绝缘状况,需要进一步提高测试的准确性和可靠性。
为了解决上述问题,高电压绝缘技术的研究方向可以从以下几个方面展开。
一是继续研究和开发具有更好绝缘性能的材料。
可以研究新型的绝缘材料,如氧化铝陶瓷、纳米复合材料等,以提高其绝缘强度和耐热性。
二是优化高电压绝缘结构的设计和制造工艺。
可以通过优化电场分布和控制电压梯度等方法,改善绝缘结构的性能。
采用先进的制造工艺和材料加工技术,提高绝缘结构的制造精度和可靠性。
高电压绝缘相关技术分析与研究

高电压绝缘相关技术分析与研究一、引言高电压绝缘技术是指用于电力系统中维持电气设备在高电压下运行的一种技术。
随着我国电力工业的快速发展,高电压绝缘技术越来越受到人们的重视。
高电压绝缘技术的稳定性和可靠性直接影响到电力系统的安全运行。
对高电压绝缘相关技术的研究和分析显得格外重要。
二、高电压绝缘技术的研究现状1. 高电压绝缘材料的研究高电压绝缘材料在电力系统中扮演着重要的角色,它们直接影响到电力设备的绝缘性能。
目前,高压绝缘材料的研究主要集中在以下几个方面:(1) 固体绝缘材料固体绝缘材料是一种常用的高电压绝缘材料,它具有优异的电学性能和机械性能。
目前,固体绝缘材料的研究重点主要在于提高其击穿强度和耐久性,以及降低其介电损耗和表面放电。
(1) 绝缘结构设计绝缘结构设计是影响高压绝缘系统性能的关键因素之一,其设计合理与否直接影响到绝缘系统的电气强度和耐久性。
目前,绝缘结构设计的研究重点主要在于提高其内部电场分布均匀性和降低其局部电场集中度。
(2) 绝缘性能监测绝缘性能监测是保证高压绝缘系统可靠运行的重要手段之一。
目前,绝缘性能监测的研究重点主要在于研发新型的监测装置和技术,以及实现对绝缘性能的在线监测和预警。
(3) 绝缘故障诊断绝缘故障诊断是保证高压绝缘系统安全运行的关键环节,其及时准确的诊断结果可以有效避免绝缘故障的进一步发展。
目前,绝缘故障诊断的研究重点主要在于提高诊断的准确性和可靠性,以及降低对设备的影响。
三、高电压绝缘技术的发展趋势1. 新型高压绝缘材料的研究随着电力系统的快速发展,对高压绝缘材料越来越高的要求,研发新型高压绝缘材料是未来的发展趋势。
新型高压绝缘材料应具有优异的电学性能和耐久性,能够适应电力系统的高压、大电流和长寿命的要求。
2. 智能化高压绝缘系统的研究随着信息技术的不断发展,智能化高压绝缘系统已经成为未来的发展趋势。
智能化高压绝缘系统应具有自动监测、预警和诊断等功能,能够实现对绝缘系统的远程监测和控制,以保证其安全可靠的运行。
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(2015-2016学年 夏季 学期) 研究生课程论文 课程论文题目: 电力系统的过电压保护 与绝缘配合
课程名称 高电压技术 课程类别 □学位课 ■非学位课 任课教师 所在学院 学科专业 姓名 (本人签字) 学号 提交日期
注意事项: 1、以上各项由研究生认真填写; 2、研究生课程论文应符合一般学术规范,具有一定学术价值,严禁网上下载或抄袭;凡检查或抽查不合格者,一律取消该门课程成绩和学分,并按有关规定追究相关人员责任; 3、论文得分由批阅教师填写(见封底),并签字确认;批阅教师应根据作业质量客观、公正的在文后签写批阅意见; 4、原则上要求所有课程论文均须用A4纸打印,加装本封面封底,左侧装订; 5、课程论文由各学院(部)统一保存,以备查用。 4、卷纸不够写,可另附纸。 电力系统的过电压保护与绝缘配合 摘要:在电力系统中,过电压与绝缘既相辅相成,同时又是一对矛盾。各种高压电气设备长期处于工作电压之下,会受到多种短时过电压的作用,如雷电过电压和操作过电压等。因此就要求设备的绝缘不仅要能够承受工作电压的长期作业,还必须能够承受可能出现的各种短时冲击性过电压。这就要求对过电压保护和绝缘选择进行综合的考虑。本文主要介绍了电力系统中几种常见过电压的产生及其相应的保护措施,并简要介绍了输电线路和变电所的绝缘配合。 关键词:电力系统;过电压;绝缘配合;保护措施
1.引言 电力系统的绝缘包括发电厂、变电所电力设备的绝缘以及输电线路的绝缘。它们在运行中将会承受正常工作时的工作电压,以及各种原因引起的暂时过电压,如操作过电压、谐振过电压、大气过电压等[1]。电气设备的作用、电压等级等因素将决定设备的绝缘与这些电压的关系,或者说将决定绝缘水平主要依据哪种电压确定,也就是绝缘配合的问题。电力系统绝缘配合包括输电线路的绝缘配合和变电所的绝缘配合。 所谓绝缘配合,就是综合考虑系统中可能出现的各种电压、保护装置特性及设备的绝缘特性,确定设备的水平,从而使设备的绝缘故障率降低到技术、经济上都可以接受的水平[2]。一方面,正常工作情况下系统将承受工频电压,设备绝缘水平要保证设备在工频电压作用下能够正常工作;而过电压幅值一般都超过工频电压,这就要求设备绝缘应能在保护设备配合下保证设备安全。所以,设备绝缘水平应该以哪种电压为设计依据就需要多方考虑。另一方面,绝缘水平与投资是成正比的,绝缘水平越高,投资越大。为了节约投资,应该尽可能做到在较低的绝缘水平上保证设备的安全运行。
2.过电压的产生 通常情况下,电力系统处于正常的工作状态下,系统的运行也正常,此时电气设备在额定电压下是处于绝缘的状态的。而一旦遭遇雷击或者由于操作不当、仪器发生故障或者参数配置不合理等原因,造成系统中某区域的局部电压升高而超出设备正常的运行范围称之为过电压。过电压一般可以分为内部过电压和大气过电压两种[3]。 2.1 内部过电压 内部过电压一般是因为在对电气设备进行操作的过程中,由于人为的原因而导致的操作失误,或者是线路在使用时由于长时间无人管理而发生了短路或者接地现象,从而使局部电压突然上升而超出了规定的范围。总结来说,内部过电压的产生根源在电力系统内部,它通常是由于系统内部电磁能过度集中和发生震荡所引起的。 一般将内部过电压分为暂态过电压和操作过电压。暂态过电压就是在运行的过程中,由于系统自身的运行故障而造成的过电压,其持续时间较长,可分为工频过电压和谐振过电压两种;而操作过电压是在对设备进行操作的过程中,由于人为原因导致的操作失误而使电压上升,其主要的特点就是随机性较强,持续时间一般在0.1s内,较暂态过电压短得多。
2.2 大气过电压 大气过电压又称为外部过电压,一般被划分三种情况:感应雷引起的过电压、直接雷引起的过电压和侵入波引起的过电压。由这三种方式引起的过电压在时间上比较短,但是所带来的冲击力是非常大的,对于电力系统所造成的伤害非常强,它们所引发的破坏程度和雷电的强度有着非常大的关系的,与设备在电压上的等级关系不大。 直击雷过电压和感应雷过电压都是雷电过电压[4]。直击雷过电压由雷电流通过被击物在阻抗上产生的压降和兼有雷电通道的电磁场的感应电压共同组成,其幅值极高;感应雷过电压是在输电线路附近地面遭到雷击时,由于电场和电磁场的剧烈变化形成的过电压,这种过电压多数为正极性,波前时间约为l0us,其幅值一般不大于500kv,对60kv以下的线路有击穿的危险。
3.过电压保护 3.1 工频过电压保护 导致工频电压升高的原因主要有三个:一是空载长线的电容效应;二是不对称短路引起的工频电压升高;三是甩负荷引起的工频电压升高。对应产生工频电压升高的主要原因,限制工频过电压的措施主要有以下几个[5]: ①并联高压电抗器,以此来补偿空载线路的电容效应; ②运用静止无功补偿器来补偿空载线路电容效应; ②对变压器中性点直接接地,来降低不对称故障引起的工频电压升高; ④对发电机配置性能良好的励磁调节器或调压装置,使发电机甩负荷时抑制容性电流对发电机助磁电枢反应,防止过电压的产生和发展; ⑤对发电机配置反应灵敏的调速系统,用以在甩负荷时限制发电机的转速上升,从而限制工频电压的升高。
3.2 谐振过电压保护 谐振过电压是由于电网中电容和电感元件参数的不恰当组合而产生的,主要有线性谐振过电压、铁磁谐振过电压和参数谐振过电压三类[6]。该类过电压倍数较高,而且持续的时间要比操作过电压长。针对此种过电压,主要有以下几种防护措施: ①在进行断路工作时,一定要保证断路器的同期性,来预防非全相运行而生成的谐振过电压; ②在条件允许的情况下,尽量在并联高压电抗器的中性点进行小电抗的加装,从而阻断非全相在运行过程中工频电压的传递和串联谐振; ③为了尽量防止谐振过电压的产生,要尽可能地破坏发电机能够生成自励磁的条件。
3.3 操作过电压保护 产生操作过电压的原因有很多,主要可分为切断空载线路过电压、空载线路合闸过电压、切断空载变压器过电压和断续电弧接地过电压[8]。该种过电压除了具有随机性强的特点外,其幅值也很高,并且具有高频的震荡,衰减的很迅速。针对这些原因和特点,可以采取以下的措施对此种过电压进行防护: ①选择使用灭弧能力更加强的高压断路器; ②在进行断路工作的时候注意提升动作的同期性; ③在断路器的端口进行并联电阻的加装; ④在选取避雷器时,应选择性能更加优良的; ⑤注意将电网的中性点接地运行。
3.4 雷电过电压保护 雷电过电压是由于雷电放电而引起的,它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一。对于外部雷电过电压应注意以下五个方面的防护: ①对于外电网的架空线路来说,由于区域范围较大,不可避免的会遇到雷击现象,所以在防护上应设置相应的避雷线,以降低直击雷事故的发生率; ②发电厂、变电站等厂区应当以设计规范为基础,安装多支独立的避雷针,并且做好接地网、接地极、接地带的敷设,以保证厂区避雷的安全性; ③送电线路的进线开关应加设避雷器,这可以有效地控制外线传递过来的电压,防止超压电流进入变配电设备; ④对于高压架空线路,应在变压器端设置避雷器,同时还要在变压器的中性点安装间隙放电保护设备; ⑤变电厂区内需要与高压架空线路进行隔离,并且在安装避雷器时对架空线路回路的参数必须进行验证和分析,以保证输电和变电线路的安全。
4.绝缘配合 电力系统的绝缘配合,其根本任务是正确处理过电压和绝缘这一对矛盾,以达到优质、安全、经济供电的目的,它是指根据设备的使用及其周围的环境来选择设备的电气绝缘特性。设备内所有的绝缘,无论是固体绝缘,还是符合一定要求的电气间隙和爬电距离,都必须能够承受设备在正常条件和在单一故障条件下自己内部产生的相应部分的电压。此外,还必须能承受电网电源传输进来的或者从通信网络传入的瞬态冲击电压而不击穿、不飞弧[7]。 目前绝缘配合的方法主要采用惯性法[11],它是以作用于绝缘的最大过电压和最小绝缘强度的概念为依据进行配合。首先确定电力设备上可能出现的危险过电压,然后根据运行经验乘上一个考虑各种因素影响和一定裕度的系数,从而决定绝缘应耐受的电压水平。
4.1 输电线路的绝缘配合 大多数过电压发源于输电线路,由于线路绝缘发生闪络的后果不像变电设备绝缘故障那么严重,所以其绝缘水平较变电所内电气设备的绝缘水平低。 架空输电线路依靠绝缘子与杆塔隔离,绝缘子直接影响到线路与杆塔之间的绝缘[20,21]。所以,输电线路的绝缘配合最主要的内容就是绝缘子个数的选择,主要有以下几个方面的要求: ①对于运行中的绝缘子,在表面潮湿及有轻度污染的条件下,应能耐受长期作用的工频电压而不放电; ②在运行条件下,绝缘子能耐受计算下的内部过电压; ③在大气条件下,能够使输电线路具有一定的耐雷水平。 选择绝缘子个数时,通常是按工作电压进行计算选择,之后再按内部过电压和大气过电压的要求进行验算。
4.2 变电所的绝缘配合 由于主变压器在变电所中起到非常重要的作用,所以变电所的绝缘配合主要是确定主变压器的绝缘水平,在此之后,其它电力设备的绝缘水平可比照主变压器的绝缘水平相应确定。 主变压器的绝缘试验电压主要可以根据以下几个条件来确定: