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什么叫内部过电压

作者:避雷器
 

由于电网中能量的转化或传递所产生的电网电压升高,叫做电网的内部过电压,简称内过电压。这里所说的能童转化是指磁能转化为电能,所说的能里传递则主要是通过各部分相互之间的电磁耦合。电网内的操作(拉闸或合闸)和故障(断线或接地)都是激发能量转化的原因。因操作或故障引起的暂态电压升高, 称为操作过电压,常见的有电弧接地过电压、空载变压器分闸过电压、空载线路分闸过电压、空载线跆合闸过电压、解列过电压等。因系统的电感、电容参数配合不当,出现的各种持续时间很长的谐振现象及其电压升高,称为谐振过电压。常见的有线性谐振过电压、铁磁谐振过电压、参数谐振过电压等。

内过电压的能童来源于电网本身,所以它的幅值是和电网的工频电压基本上成正比的。内过电压的幅值与电网该处最高运行相电压的幅值之比,叫内过电压倍数K,并以K来表示内过电压的大小。K值与电网结构、系统容量和参数,中性点接地方式、断路器性能、母线上的出线数目以及电网运行接线、操作方式等因素有关,它具有统计性质。通常在中性点直接接地的电网中,如果不采取限压措施,操作过电压的最大幅值可达最高运行相电压蝠值的3倍以上;在中性点非直接接地的电网中,最大操作过电压可达最高运行相电压的4倍以上;谐振过电压的幅值则在2倍以上。

此外,电力系统中在正常或故障时还可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工頻的电压升高。这种电压升髙统称为工频电压升高,或称为工频过电压。发电机突然甩负荷,空载长线的电感-电容效应和电网单相接地是使工频电压升高的主要原因。工频过电压显然会影响到各种内过电压的数值,因为后者的倍数是以工频电压为基准的。工频过电压一般不应超过最高运行相电压的1.3倍(线路断路器的变电站侧)或1.4倍(线路断路器的线路侧)。

应该指出,操作过电压存在的时间远比谐振过电压和工頻过电压存在的时间短,是暂态性质的;而对谐振过电压和工频过电压来说,如不采取措施是可以长期存在的,是稳态性质的。在实际运行中为确保电网的安全运行要采取措施避免谐振过电压和工频过电压的长期存在,即只允许其暂时存在,因此人们又把这两种过电压列入暂时过电压的类别。据此可把内部过电压分为暂态性质的操作过电压和稳态性质的暂时过电压两大类。

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