配电网过电压课件
式中有下标m者为模型量，无下标者为原型量，M为模 拟比。按这种规则的组合称相似性准则。 模拟方法有数学模拟和物理模拟两种。数学模拟中模型 与原型的物理过程可以不同，不过这些过程应按同一形式的 方程式进行变化。在物理模拟中，模型量与原型量的区别只 是大小比例不同，其物理本质是完全一样的，故物理模拟是 保持同一物理本质的模拟。可见数学模拟是各种现象之间方 程的等形。物理模拟是各种原型的缩影。 应用模拟装置研究过电压的范围是很广泛的。通常，在 防雷分析仪上进行变电站防雷接线试验，测量不同进波时各 点过电压值，观察各种因素对过电压的影响规律，拟定合理 的防雷方案；在暂态网络分析仪上、可根据系统运行状况， 观察和测量系统中出现的工频暂态过电压、操作过电压和谐 振过电压的发展、波形、幅值，以及限制措施的效果等等。
1．现场试验 这是研究过电庄最直观的方法。试验前要周密 地制定试验方案，说明试验日的、内容、接线方 式、操作步骤，所需仪器设备、安全措施及组织 分工等。经有关部门审定后才能实施。试验中， 量测接线和仪器仪表的选择是否正确，测虽信号 的选择是否合理齐全，对试验结果将有很大的影 响。 2．运行监测 故障录波器，特别是带记忆功能的全过程故障 录波器、是电力系统分析各种事故、提高电网运 行水平的重要装置。利用录波器能判别电网有无 故障、什么性质的故陋、故障发生和消失的时间 以及判断故障地点，能清晰地掌握故障相电流、 电压的变化。这些不仅为短路故障分析、系统振 荡分析、继电保护动作分析以及电气设备故障分 桥提供依据，也为系统过电压分析提供了依据。
三、谐振过电压
中性点不接地系统中，电磁式电压互感器饱和 引起的谐振过电压是令人烦恼的事。限制造种过电 压的措施是多种多样的，具体到某一电网选用哪种 措施有效，则必须在比较现有的各种措施后，才能 做合理的决择。 配电网过电压与电网中性点运行方式的选择是 密切相关的。若配电网中性点改用经低电阻接地， 则电网的过电压和设备绝缘水平的要求，均相应地 有所变化。 总之，配电网中存在着不少过电压问题，出现过 电压的频率比高压电网要高，在深入研究高压、超 高压和特高压电陶过电肥的同时，配电网过电压问 题也亟待研究和解决。
配电架空线路的防雷问题、是日前尚没有很 好解决的问题之一。 配电变压器防雷是配电网防雷的另一突出问 题。据统计，我国配电变压器因雷害损坏的数量 可达总合数的1％，一个地区供电局，有干台以上 的配电变压器，每年雷害损坏的数量相当可观。 一台配电变压器的损坏，将使某一范围内长时间 停电，影响较大。目前，配电变压器防雷已有较 统一的接线方式，关链在于认真实施和推广应用， 并进一步总结完善。 低压接户线的防雷易被人们忽视，据部分地 区统计，雷害造成电能表损坏率高达1.7％~6.6 ％， 尤为严重的是，曾多次发生人身伤亡事故。
2)富(拉）氏变换法。 3)差分法。 这些方法各有长处，如贝杰龙法适匝性强，处 理大型网络比较方便；畜氏变换法、网格法反映 的物理概念较清晰；富氏变换法能自然引入参数 的频率特性；差分法汁算精度较高等。
三、现场测量法
在运行电网中测量、记录过电压幅值和波形， 是在此特定条件下最有权威性的数据问题在于这 种研究方法有较大的局限性，它不可能在大范围 内变动运行接线及元件参数，也不可能人为地剔 除或控制一些影响因素而突出另一些影响因素， 来研究过电压的发展规律。试验次数也受到限制。 当然，更无法把现场测量法使用于设计中的电网。 现场测量有两方面内容。一是根据预定白的， 有计划地安排在运行电网中进行过电压试验；二 是在电网中安装自动记录器，常年监测，积累资 料。
(5)各种自动装置和计算机的应用，使配电网调度、监 控达到新水平，保证了电网的经济运行。 (6)配电网中性点接地方式，我国一直沿用不接地和 经消弧线圈接地两种。随着城市电力网中电缆线路大幅度 增加， 电容电流大．以及因某些进口设备绝缘水平较低， 原来中性点接地方式有些小适应，我国个别城市配电网已 改用中性点经低电阻接地的远行方式。 (7)乡镇配电网，虽然是以架空线路为上的放射型电 网，但重合闸装置的普遍应用，线路瓷横祖的推广，配电 变爪器质量的提高、以及维护、监测、管理的加强，供电 可靠性亦有明显的改善。 配电网承担着直接向用户供电的任务，随着生产的发 展，势必促使供电系统纶发记。可以预见。今后的配电网 会得到人们更多的重视，新技术、新设备的应用会更快、 更广，供电质遗将会进—步提高．可更好地满足国民经济 发展的需要。
由于电网调压的要求，并联补偿电容器组须 频繁操作。在切合电容器组操作中产生的过电压 与切合空载线路类似，但因其容量大，为限制过 电压，在断路器和氧化锌巡雷器的选择方面，近 年来做了大量的研究工作。 开断高压感应电动机产生的过电压与开断空 载变压器过电压有相同之处，也有十分明显的不 同之处。还有，开断电弧炉变压器产生的过电压 因其结构和运行的特点、在采取限制措施时有一 定的难度，需有特定的方法。
第一章 绪 论 第一节 配电网的发展
随着我国工农业生产迅速发展，城乡电 力负荷大幅度增长。为满足生产和人民生活 的需要，我国配电网整顿了电压等级，扩大 了供电范围，改善了电网结构，新技术、新 设备得到了广、泛应用，供电可靠性和电能 质量都有了明显的提高，尤其是开放城市的 市区电网更显突出。
归纳起来有以下几方面的发展：
二、数值计算法
利用计算机的计算功能进行电力系统暂态和 稳态计算是研究过电压的新手段。对计算机而言， 它不像模拟装置那样，因受设备限制有难以广泛 改变系统接线和调节元件特性的困难。应用计算 机进行数值分析，具有改变参数方便，规模不受 限制，计算速度快、精度高，费用小等优点。 一般，在数值计算前，须将实防系统简化， 得出等值计算系统，确立计算模型，选样计算方 法。目前，应用较多的方法有： 1)行披法。包括网格法；微增量法；贝杰龙 (Bergeron)法。
第二章 金属氢化物避雷器
金屑氧化物避雷器(Metal Oxide Surge Arreters——简写为MOA)因其保护性能的优越， 已有替代传统的碳化硅避雷器(Silicon Carbide Surge A rresters——简写为SCA)的趋势。MOA 的主要元件是金屑氧化物非线性电阻片(MetaI 0xide varistors——简写为MOV)。MoV的主要成 份是氧化锌(ZnO)，因而，俗称Mov为氧化锌阎片、 MoA为氧化锌避雷器。MoA就其结构不同，可分 为无间隙氧化锌避雷器和有间隙氧化锌避雷器。 通常，不指明是有间隙，即为无间隙氧化锌避雷 器。若按用途不同，可分为交流氧化锌避雷器和 直流氧化锌避雷器。在此，只讨论交流氧化锌避 雷器。
第二节 配电网的过电压问题
配电网具有分布广、设备多、绝缘水平 低的特点，易因过电压造成绝缘事故。运 行经验表明，配电网的过电压事故约占整 个电力系统过电压事故的7％~80％，严重 地威胁着安全供电。 配电网络过电压主要有以下几种。
一、雷电通电压
配电线路电压等级较低(一般在35kv及以下)， 线路杆塔不高，易受建筑物和树木的屏蔽，雷直 击线路的概率比高压输电线路小，但因其绝缘水 平低，非直击雷(感应雷过电所)将成为线路雷害 跳闸增多的主要原因。虽然，感应雷的形成和计 算的推导，在一定的假设前提下，已获得与客观 存在基本一致的结论。但在应用时，仍要按具体 条件多做分析。例如，线路走向不可能不变，极 端情况，若为环形，雷击环中心地面，则导线上 的感应雷道电压要比用公式计算的大得多。
(1)发展环网供电。长期以 来，我国配电网是采用以架空 线路为主的放射型供电方式。 这些放射形线路上接有许多配 电变压器， 一旦馈电线故障， 断路器跳闸，必然造成大面积 停电。另外，由于负荷重、线 路长、单电源供电、自动化程 度低、无备用设备和容量导致 电网应变能力很差，以及为解 决供需矛盾及维护检修的需要， 人为拉闸断电的事也常有发生。 为改变这种状况，不少城市电 网已逐步改造为环网供电的方 式，如图1-1所示。
第三节 研究过电压的方法
电力系统过电压、尤其是雷电过电压， 各种影响因素的随机性很大。过电压的出 现及其幅值的大小均具有强烈的统计性。 在研究过电压问题时，除了系统的理论分 析外，可运用模拟试验、数值计算和现场 测量等手段，达到相互补充、相互验证的 效果，有利于深入揭露现象的本质。
一、模拟方法
使用模拟装置分析过电压是一种传统方法。 常用的模拟装置有防雷分析仪和内部过电压模拟 装置或称暂态网络分桥仪(TNA)。模拟法的优点 是可清楚地观察到各种类型过电压的发展过程， 并能方便地研究限制措施，干预这种过程的产生 和消除。 要使模拟系统与原型系统中所发生的物理过 程相似， 必须满足一定的模拟条件，模型量与原 型量之间应对应地有无量纲的固定比例系数，即 模拟比。电入系统的模拟有：
二、操作过电压
弧光接地过电压(间歇性电弧接地过电压)是 配电网中典型的操作过电压。这种过电玉幅值高、 持续时间长，对设备绝缘和氧化锌避雷器的安全 运行威胁较大。目前，限制这种过电压的主要措 施仍是电网中性点经消弧线圈接地。由于电网运 行方式的多变，如何正确调谐消弧线圈；如何降 低电网不对称电压，降低消弧线圈的脱谐度，提 高动作成功率；以及如何限制因弧光接地过电压 而导致相间闪络等方而，都还在探讨之中。
(2)架空绝缘号线的应用，使配电网改变了旧貌。架空绝缘 导线又称自身承裁式架空电缆，最初是在聚氯乙烯电缆中加一根 钢丝吊线，为降低造价，现用交联聚乙烯的芯线，绞合在一根吊 线上而成。其优点是供电安全可靠；安装施工和带电作业简便； 运行维护工作量小，有利于城市绿化，减小火灾和防止窃电等。 显然、比传统的棵线优越，又比地下电缆便宜。绝缘导线已在70 多个国家中推广应用。 (3)推广新型电气设备。随着城市的发展，建站占池愈来愈 困难，因此，如sF6开关柜、干式变压器、全封闭配电站等紧凑 型电气设备的应用愈来愈多，这也是城市电力网建设的一种趋势。 (4)氧化锌避雷器是70年代发展起来的新技术， 目前已在我国 配电网中得到较广泛的应用，这种新型避雷器对电气设备绝缘的 安全运行起着重要的作用。由于氧化锌避雷路优异的非线性特性， 不仅可限制相对地过电压．也降低了相间过电压，为缩小电气没 备相间距离，研制小型化设备提供了可能性。
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《过电压保护》PPT课件
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
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8
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。
例: 切、合高压空载长线路 （空载变压器、 电容器、高压电动机）
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20
1.掌握继电保护基本要求。
2.掌握变压器（线路、高压电动机、电力电 容器）保护的配置及作用、保护原理。
3.掌握自动重合闸的作用、装置及要求。
4.掌握备用电源自动投入装置的作用、及基 本要求。
5.掌握变电站的操作电源（直流、交流）。
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21
第一节 继电保护任务及基本要求
雷电过电压
内部过电压
工频过电压和谐振过电压 称为暂时过电压
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4
三.雷电过电压
1． 形成： 雷电是带电荷的云所引起的放电现象。（一般情 况负电荷的雷云较多）
2. 雷云对地放电大多数要重复2-3次 第一次主放电电流最大，时间很短，只有 50-100μS 余 辉放电电流很小，时间较长。
3. 直接雷击过电压
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9
开关设备的灭弧能力特别强 引发截流过电 压。开断空载变压器和开断高压电动机都 有可能出现强制灭弧（截流）过电压。
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。
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10
第二节 直接雷击过电压保护
为防止直接雷击电力设备，一般采用避雷 针或避雷线。 一.单支避雷针的保护范围 例：某避雷针高20m，则该避雷针在8m的高 度的保护半径为（ ）
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8
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。
例: 切、合高压空载长线路 （空载变压器、 电容器、高压电动机）
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1.掌握继电保护基本要求。
2.掌握变压器（线路、高压电动机、电力电 容器）保护的配置及作用、保护原理。
3.掌握自动重合闸的作用、装置及要求。
4.掌握备用电源自动投入装置的作用、及基 本要求。
5.掌握变电站的操作电源（直流、交流）。
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第一节 继电保护任务及基本要求
雷电过电压
内部过电压
工频过电压和谐振过电压 称为暂时过电压
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三.雷电过电压
1． 形成： 雷电是带电荷的云所引起的放电现象。（一般情 况负电荷的雷云较多）
2. 雷云对地放电大多数要重复2-3次 第一次主放电电流最大，时间很短，只有 50-100μS 余 辉放电电流很小，时间较长。
3. 直接雷击过电压
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9
开关设备的灭弧能力特别强 引发截流过电 压。开断空载变压器和开断高压电动机都 有可能出现强制灭弧（截流）过电压。
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。
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10
第二节 直接雷击过电压保护
为防止直接雷击电力设备，一般采用避雷 针或避雷线。 一.单支避雷针的保护范围 例：某避雷针高20m，则该避雷针在8m的高 度的保护半径为（ ）
过电压保护ppt课件
想； 间隙动作后会形成截波； 熄弧能力低
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
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
《过电压的种类》课件
STEP 01
避雷针
STEP 02
避雷线
通过尖端放电原理将雷电 引入地下，从而保护建筑 物免受雷击。
STEP 03
避雷器
限制过电压幅值，保护设 备免受过电压的损害。
在高杆塔上安装避雷线， 以防止雷电直接击中线路 。
限制内部过电压的措施
01
02
03
安装并联电阻
通过并联电阻来限制内部 过电压幅值。
安装并联电容
Part
04
暂态过电压
工频暂态过电压
01 02
定义
工频暂态过电压是指由于电力系统中的设备突然投入或断开，导致系统 中的电压发生快速变化，偏离正常工作电压，并在一段时间后恢复正常 的电压。
产生原因
主要是由于大型电力设备的快速投切，如大型电机的启动和停止，或者 系统中的短路故障。
03
影响
工频暂态过电压可能导致电力设备的损坏，影响电力系统的稳定运行。
Part
02
内部过电压
操作过电压
总结词
由电力系统操作引起，包括开关 操作、变压器或电抗器投切等。
详细描述
操作过电压的特点是持续时间短 ，一般为毫秒级或微秒级，对系 统绝缘威胁较大，需采取措施限 制其幅值。
谐振过电压
总结词
由系统中的谐振条件引起，使过电压 幅值增大。
详细描述
谐振过电压一般持续时间长，有时甚 至可以持续几分钟或更长时间，对系 统的绝缘性能危害很大，需要采取措 施避免谐振条件的出现。
电压，有助于采取针对性的防护措施。源自过电压的产生原因要点一
总结词
过电压的产生原因多种多样，如雷击、操作失误、设备故 障等。
要点二
详细描述
雷击是自然界中常见的现象，当雷击直接或间接击中电力 系统中的设备时，会产生很高的过电压；操作失误是指在 进行断路器操作时，由于操作不当或控制不准确，导致产 生过电压；设备故障是指电力系统中设备出现故障，如变 压器绕组短路等，也会引起过电压。了解过电压的产生原 因，有助于采取相应的防护措施，降低过电压对电力系统 的危害。
《电力系统过电压》课件
设备绝缘损坏
设备损坏
过电压可能导致设备绝缘层击穿，引 发短路或设备故障。
过高的过电压可能导致设备直接损坏 ，造成经济损失。
设备性能下降
过电压可能使设备性能参数发生变化 ，导致设备运行不稳定。
对系统的危害
系统稳定性受影响
过电压可能引起系统电压波动， 影响电力系统的稳定运行。
设备连锁跳闸
过电压可能导致连锁跳闸，影响整 个系统的供电可靠性。
案例二：某变电站操作过电压事故
总结词
操作过电压事故
案例分析
操作人员未按照规程进行操作 ，导致断路器断口电容放电， 产生过电压。
详细描述
某变电站在进行倒闸操作时， 因操作不当引发过电压事故。
解决方案
加强操作人员的培训和管理， 确保严格按照规程进行操作，
并定期检查和维护设备。
案例三：某输电线路内部过电压事故
调度管理
合理调度和管理电力系统的运行，避免因操作不当或调度失误引 起的过电压问题。
人员培训
培训计划
制定详细的培训计划，对电力系统的工作人员进行定期培训，提高 他们的技能和知识水平。
培训内容
培训内容应包括电力系统的基本知识、过电压的危害及预防措施、 应急处理等方面的知识和技能。
培训效果评估
对培训效果进行评估，及时发现并改进培训中的不足之处，确保工作 人员具备足够的技能和知识来应对过电压问题。
继电保护
02
继电保护是电力系统中的重要组成部分，当系统出现异常时，
继电保护能够迅速切断故障部分，防止过电压的扩大。
系统监控
03
通过实时监测系统的运行状态，可以及时发现和解决潜在的问
题，从而避免过电压的发生。
04
《电力系统过电压》课件
• 加强设备绝缘，防止 过电压产生。
系统规划
• 合理设计电力系统结 构和拓扑，减少电力 系统的脆弱性。
• 良好的接地系统可以 减缓过电压对系统的 影响。
实时监测
• 使用过电压监测技术 和设备，实时监测电 力系统的电压波动。
• 快速响应过电压事件， 采取相应的措施避免 损失。
过电压监测技术
电压测量
通过电压测量装置实时监测电 力系统的电压波动和过电压情 况。
由闪电、雷电或线路故障等外部因素引起的过电 压。
内部过电压
由电力设备故障或操作失误等内部因素引起的过 电压。
过电压的原因
1 自然灾害
闪电、雷击和地震等自然灾害是造成过电压的常见原因。
2 设备故障
电力设备故障或过载可能导致电力系统出现过电压情况。
3 操作失误
不正确的操作或维护程序可能导致电力系统受到过电压的影响。
过电压的危害
1
设备损坏
过电压可能导致设备烧毁、损坏或失效，给企业和个人带来巨大损失。
2
停电
过电压可能导致电力系统中断，造成停电和生产中断。
3
电击危险
过电压可能对人员安全构成威胁，导致电击事故发生。
过电压的防护
设备保护
• 安装保护装置，如避 雷器和过压保护器， 以降低过电压对设备
• 的定期影维响护。和检查设备， 确保其正常运行。
《电力系统过电压》PPT 课件
在这个PPT课件中，我们将深入探讨电力系统过电压的不同方面，包括定义、 类型、原因、危害、防护以及监测技术。让我们一起了解这个重要而有趣的 主题。
电力系统过电压的定义
什么是过电压？
过电压是指电力系统中超过额定电压的瞬时电压波动或持续时间较长的电压峰值。
系统规划
• 合理设计电力系统结 构和拓扑，减少电力 系统的脆弱性。
• 良好的接地系统可以 减缓过电压对系统的 影响。
实时监测
• 使用过电压监测技术 和设备，实时监测电 力系统的电压波动。
• 快速响应过电压事件， 采取相应的措施避免 损失。
过电压监测技术
电压测量
通过电压测量装置实时监测电 力系统的电压波动和过电压情 况。
由闪电、雷电或线路故障等外部因素引起的过电 压。
内部过电压
由电力设备故障或操作失误等内部因素引起的过 电压。
过电压的原因
1 自然灾害
闪电、雷击和地震等自然灾害是造成过电压的常见原因。
2 设备故障
电力设备故障或过载可能导致电力系统出现过电压情况。
3 操作失误
不正确的操作或维护程序可能导致电力系统受到过电压的影响。
过电压的危害
1
设备损坏
过电压可能导致设备烧毁、损坏或失效，给企业和个人带来巨大损失。
2
停电
过电压可能导致电力系统中断，造成停电和生产中断。
3
电击危险
过电压可能对人员安全构成威胁，导致电击事故发生。
过电压的防护
设备保护
• 安装保护装置，如避 雷器和过压保护器， 以降低过电压对设备
• 的定期影维响护。和检查设备， 确保其正常运行。
《电力系统过电压》PPT 课件
在这个PPT课件中，我们将深入探讨电力系统过电压的不同方面，包括定义、 类型、原因、危害、防护以及监测技术。让我们一起了解这个重要而有趣的 主题。
电力系统过电压的定义
什么是过电压？
过电压是指电力系统中超过额定电压的瞬时电压波动或持续时间较长的电压峰值。
过电压和过电位课件
在电力系统中，操作开关、断路器等 设备时，如果操作不当或设备故障， 可能导致过电压的产生。
CHAPTER
过电位概述
过电位的定义
过电位的定义
总结
过电位是电极电位偏离平衡态的现象， 通常是由于电极反应动力学缓慢或传 质、热力学等因素引起的。
过电位的分类
活化过电位
浓差过电位
过电位的分类
电阻过电位 总结
坏，甚至引发火灾。
数据丢失
安全风险
系统瘫痪
过电压可能导致计算机 硬件损坏，从而丢失数
据或导致系统崩溃。
过电压可能对人体造成 电击伤害，甚至危及生命。
过电压可能导致整个电 力系统瘫痪，影响生产
和生活。
过电压防护措施
安装避雷器
接地措施
使用不间断电源（UPS） 定期维护检查
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
过电压防护设备
01
避雷器
02
01
案例描述
02
设计要点
03
结论
WATCHING
线停工。
原因分析
过电压是由于电力系统中的雷电 侵入或开关操作等引起的。该工 厂的设备接地不良，未能有效泄
放雷电流，导致过电压产生。
解决方案
对工厂的接地系统进行全面检测 和整改，加强设备的过电压防护
措施，如安装避雷器等。
案例二：某变电站过电位事故分析
事故描述 原因分析 解决方案
案例三：某电子设备过电压和过电位防护设计
内部过电压是由于操作失误、 故障等原因引起的过电压，包 括操作过电压、工频过电压和 谐振过电压等。
过电压产生的原因
雷击
雷击是引起外部过电压的主要原因之 一，当雷击发生时，电流通过避雷系 统进入大地，由于电磁感应作用，在 导线上产生过电压。
内部过电压PPT课件
压。我国220kV线路侧加装电磁式电压互 感器时可使过电压降低30%。
• 中性点运行方式的影响：中性点直接接地系统 中，各相有自己独立回路，相间电容影响不大， 切空载线路过电压与上面分析的情况相同。当 中性点不接地或经消弧线圈接地时，由于三相 断路器分闸的不同期性，会形成瞬间的不对称 电路，使中性点发生偏移。三相间相互影响使 分闸时断路器中电弧的重燃和熄灭变得更复杂， 在不利的情况下，会使过电压显著增高。一般 地说它比中性点直接接地时过电压要高20%左 右。
解：αl=0.06•300=180
若不计XS,则
K 21
1 c os180
1.051
考虑XS后,
0.9 103 Z 0.01275106 266
arctan263.2 44.60
266
cos 44.6 K20 cos(44.60 180 ) 1.547
二、如何限制空载长线末端电压升高
• 2、母线出线次数的影响：当母线上有多回路 出线时，只拉开一路，过电压也比较小。是由 于电弧重燃时残余电荷迅速重新分配，改变了 电压的起始值，因而降低了过电压。
• 3、电晕、负载的影响：①线路电晕将使 过电压降低。特别是高压线路，电压升 高会产生电晕，电晕可使导线上的电荷 泄漏，同时电晕损耗将消耗过电压能量， 限制了过电压倍数。②线路末端带有负 载时（如空载变压器），当线路首端断 路器熄弧后，三相导线上的电荷将通过 负载相互中和，导线上电位为零。③当 线路侧装有电磁式电压互感器时，它的 等值电感、电阻与线路电容构成一个阻 尼振荡电路，并由于电压升高引起磁路 饱和后阻抗降低，将使线路上的残余电 荷有了泄放 的附加路径，因而降低过电
C 1.5U mpm C 1.5U mpm 3C
• 中性点运行方式的影响：中性点直接接地系统 中，各相有自己独立回路，相间电容影响不大， 切空载线路过电压与上面分析的情况相同。当 中性点不接地或经消弧线圈接地时，由于三相 断路器分闸的不同期性，会形成瞬间的不对称 电路，使中性点发生偏移。三相间相互影响使 分闸时断路器中电弧的重燃和熄灭变得更复杂， 在不利的情况下，会使过电压显著增高。一般 地说它比中性点直接接地时过电压要高20%左 右。
解：αl=0.06•300=180
若不计XS,则
K 21
1 c os180
1.051
考虑XS后,
0.9 103 Z 0.01275106 266
arctan263.2 44.60
266
cos 44.6 K20 cos(44.60 180 ) 1.547
二、如何限制空载长线末端电压升高
• 2、母线出线次数的影响：当母线上有多回路 出线时，只拉开一路，过电压也比较小。是由 于电弧重燃时残余电荷迅速重新分配，改变了 电压的起始值，因而降低了过电压。
• 3、电晕、负载的影响：①线路电晕将使 过电压降低。特别是高压线路，电压升 高会产生电晕，电晕可使导线上的电荷 泄漏，同时电晕损耗将消耗过电压能量， 限制了过电压倍数。②线路末端带有负 载时（如空载变压器），当线路首端断 路器熄弧后，三相导线上的电荷将通过 负载相互中和，导线上电位为零。③当 线路侧装有电磁式电压互感器时，它的 等值电感、电阻与线路电容构成一个阻 尼振荡电路，并由于电压升高引起磁路 饱和后阻抗降低，将使线路上的残余电 荷有了泄放 的附加路径，因而降低过电
C 1.5U mpm C 1.5U mpm 3C
高电压技术14过电压概论课件.ppt
一、内部过电压的分类
内部过电压的定义
电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或 其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部 电磁能量转化或传递所造成的电压升高
导线的折断
通过电容的静电耦合和
非线性电感（磁饱和 现象）满足谐振的条 件
互感的电磁耦合，在相 邻送电线路之间或变压 器绕组之间
高电压技术14过电压概论课件
采取必要措施将操作过电压限制在规定水平以下
➢ 线路上装设并联电抗器，限制工频电升高 ➢ 改进断路器性能，采用带有并联电阻的断路器 ➢ 采用金属氧化物避雷器限制操作过电压
高电压技术14过电压概论课件
五、内部过电压案例 -----切空线操作过电压
原因是分闸过程中触头间电弧重燃现象所引起的
过电压产生原理
工频过电压的分类
空载长线路的电容效应
当首端的输入阻抗为容性，计及 电源内阻抗的影响(感性)时，不仅 使线路末端电压高于首端，而且 使线路首、末端电压高于电源电 动势
不对称接地故障
以单相接地故障最为常见，且引起 的工频电压升高也最严重
负荷突变
断路器跳闸前输送负荷的大小、 空载长线路的电容效应、 发电机励磁系统及电压调整器的 特性、原动机调速器及制动设备 的惰性
断线后非全相运行，可能组成多种串联谐振回路 ，回路中的电感可以是电网中空载或轻载运行的 负载变压器的励磁电感以及消弧线圈的电感，回 路中的电容可以是导线对地和相间的部分电容， 电感线圈对地杂散电容
高电压技术14过电压概论课件
➢ 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压
电网出现某些扰动，如电压互感器的突然合闸 、瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线电 压、故障相接地消失时可能有电压的突然上升 ，在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电感 饱和，且饱和程度不同，电网三相对地阻抗明 显不同，此时与设备电容或对地电容构成谐振 回路，可能激发起各种谐波谐振
内部过电压的定义
电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或 其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部 电磁能量转化或传递所造成的电压升高
导线的折断
通过电容的静电耦合和
非线性电感（磁饱和 现象）满足谐振的条 件
互感的电磁耦合，在相 邻送电线路之间或变压 器绕组之间
高电压技术14过电压概论课件
采取必要措施将操作过电压限制在规定水平以下
➢ 线路上装设并联电抗器，限制工频电升高 ➢ 改进断路器性能，采用带有并联电阻的断路器 ➢ 采用金属氧化物避雷器限制操作过电压
高电压技术14过电压概论课件
五、内部过电压案例 -----切空线操作过电压
原因是分闸过程中触头间电弧重燃现象所引起的
过电压产生原理
工频过电压的分类
空载长线路的电容效应
当首端的输入阻抗为容性，计及 电源内阻抗的影响(感性)时，不仅 使线路末端电压高于首端，而且 使线路首、末端电压高于电源电 动势
不对称接地故障
以单相接地故障最为常见，且引起 的工频电压升高也最严重
负荷突变
断路器跳闸前输送负荷的大小、 空载长线路的电容效应、 发电机励磁系统及电压调整器的 特性、原动机调速器及制动设备 的惰性
断线后非全相运行，可能组成多种串联谐振回路 ，回路中的电感可以是电网中空载或轻载运行的 负载变压器的励磁电感以及消弧线圈的电感，回 路中的电容可以是导线对地和相间的部分电容， 电感线圈对地杂散电容
高电压技术14过电压概论课件
➢ 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压
电网出现某些扰动，如电压互感器的突然合闸 、瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线电 压、故障相接地消失时可能有电压的突然上升 ，在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电感 饱和，且饱和程度不同，电网三相对地阻抗明 显不同，此时与设备电容或对地电容构成谐振 回路，可能激发起各种谐波谐振
《过电压保护》课件
雷电过电压的防护措施
采用避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及在电气设备上安装 避雷器等措施来防护雷电过电压。
操作过电压
总结词
01
由操作开关或断路器引起的过电压
详细描述
02
操作过电压是由于操作开关或断路器引起的过电压，其特点是
持续时间较短，但可能对电气设备的绝缘产生危害。
操作过电压的防护措施
03
采用并联电阻、加强绝缘、改善设备性能等措施来防护操作过
03
避雷针与避雷带的选择与安装
根据建筑物特点，选择合适的避雷针和避雷带，并按照规范要求进行安
装。Βιβλιοθήκη 限制操作过电压的措施开关分合闸过电压限制
避雷器保护
采用低截流、低重燃的开关设备，减 少分合闸过电压。
在可能产生操作过电压的设备上安装 避雷器，对其进行保护。
真空断路器
真空断路器具有较低的截流值和较高 的耐压水平，能够有效限制操作过电 压。
按照规定对过电压保护装置进行 预防性试验，如绝缘电阻测试、 耐压试验等，以确保其正常工作 。
过电压保护装置的运行管理
运行监测
在设备运行过程中，对过电压保护装 置进行实时监测，观察其工作状态是 否正常。
异常处理
发现过电压保护装置出现异常时，应 立即采取措施进行处理，如停机、更 换故障元件等。
过电压保护装置的维修与更换
03
晶闸管保护器适用于高电压、大电流的场合，如电力系统的开关站和 变电站等。
04
在选择晶闸管保护器时，需要考虑其耐受电压、电流和响应时间等参 数。
04 过电压保护措施
防雷接地措施
01
防雷接地系统设计
根据建筑物的重要性和使用性质，确定防雷等级并进行相应的防雷接地
采用避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及在电气设备上安装 避雷器等措施来防护雷电过电压。
操作过电压
总结词
01
由操作开关或断路器引起的过电压
详细描述
02
操作过电压是由于操作开关或断路器引起的过电压，其特点是
持续时间较短，但可能对电气设备的绝缘产生危害。
操作过电压的防护措施
03
采用并联电阻、加强绝缘、改善设备性能等措施来防护操作过
03
避雷针与避雷带的选择与安装
根据建筑物特点，选择合适的避雷针和避雷带，并按照规范要求进行安
装。Βιβλιοθήκη 限制操作过电压的措施开关分合闸过电压限制
避雷器保护
采用低截流、低重燃的开关设备，减 少分合闸过电压。
在可能产生操作过电压的设备上安装 避雷器，对其进行保护。
真空断路器
真空断路器具有较低的截流值和较高 的耐压水平，能够有效限制操作过电 压。
按照规定对过电压保护装置进行 预防性试验，如绝缘电阻测试、 耐压试验等，以确保其正常工作 。
过电压保护装置的运行管理
运行监测
在设备运行过程中，对过电压保护装 置进行实时监测，观察其工作状态是 否正常。
异常处理
发现过电压保护装置出现异常时，应 立即采取措施进行处理，如停机、更 换故障元件等。
过电压保护装置的维修与更换
03
晶闸管保护器适用于高电压、大电流的场合，如电力系统的开关站和 变电站等。
04
在选择晶闸管保护器时，需要考虑其耐受电压、电流和响应时间等参 数。
04 过电压保护措施
防雷接地措施
01
防雷接地系统设计
根据建筑物的重要性和使用性质，确定防雷等级并进行相应的防雷接地
配电网内过电压及其防护措施
预警信息发布：通过短信、电话、邮件等方式，及时 向相关人员发布预警信息
响应措施：根据预警等级，制定相应的响应措施，如采 取限电、调整运行方式等措施，确保配电网的安全运行
应急处理
01
04
加强设备维护，确保设 备运行正常，减少过电 压发生概率
03
定期组织应急演练， 提高应急处置能力
02
制定应急预案，包括应 急响应、处置措施、人 员疏散等
1
2
3
4
安全隐患
设备损坏：过电 压可能导致配电 网设备损坏，影
响供电可靠性
停电事故：过电 压可能导致配电 网停电事故，影 响用户正常用电
安全隐患：过电 压可能导致配电 网安全隐患，影
响人身安全
经济损失：过电 压可能导致配电 网经济损失，影 响企业经济效益
避雷器
避雷器的作用：保护配电网设备
01
免受过电压损害 避雷器的类型：氧化锌避雷器、
电事故
03
过电压可能导致配电
网设备损坏，影响供
电质量
04
过电压可能导致配电
网设备损坏，增加维
修成本和运营成本
供电中断
过电压可能导致配 电网设备损坏，影 响供电连续性
过电压可能导致配 电网设备跳闸，造 成供电中断
过电压可能导致配 电网设备绝缘损坏， 影响供电质量
过电压可能导致配 电网设备寿命缩短， 增加维护成本
雷电过电压的危害：可能导致配 04 电网设备损坏、停电事故等
操作过电压
产生原因：开关
1 操作、断路器分 合闸等操作过程 中产生的过电压
危害：对电气设
3 备、绝缘材料和 电力系统安全运 行造成影响
特点：持续时间
2 短、幅值高、频 率高
响应措施：根据预警等级，制定相应的响应措施，如采 取限电、调整运行方式等措施，确保配电网的安全运行
应急处理
01
04
加强设备维护，确保设 备运行正常，减少过电 压发生概率
03
定期组织应急演练， 提高应急处置能力
02
制定应急预案，包括应 急响应、处置措施、人 员疏散等
1
2
3
4
安全隐患
设备损坏：过电 压可能导致配电 网设备损坏，影
响供电可靠性
停电事故：过电 压可能导致配电 网停电事故，影 响用户正常用电
安全隐患：过电 压可能导致配电 网安全隐患，影
响人身安全
经济损失：过电 压可能导致配电 网经济损失，影 响企业经济效益
避雷器
避雷器的作用：保护配电网设备
01
免受过电压损害 避雷器的类型：氧化锌避雷器、
电事故
03
过电压可能导致配电
网设备损坏，影响供
电质量
04
过电压可能导致配电
网设备损坏，增加维
修成本和运营成本
供电中断
过电压可能导致配 电网设备损坏，影 响供电连续性
过电压可能导致配 电网设备跳闸，造 成供电中断
过电压可能导致配 电网设备绝缘损坏， 影响供电质量
过电压可能导致配 电网设备寿命缩短， 增加维护成本
雷电过电压的危害：可能导致配 04 电网设备损坏、停电事故等
操作过电压
产生原因：开关
1 操作、断路器分 合闸等操作过程 中产生的过电压
危害：对电气设
3 备、绝缘材料和 电力系统安全运 行造成影响
特点：持续时间
2 短、幅值高、频 率高