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高电压技术气体放电高电压技术气体放电 本讲稿第一页，共十三页第七章 内部过电压防护电力系统中，因为断路器的操作、事故或其它原因，系统电力系统中，因为断路器的操作、事故或其它原因，系统参数发生变化，引起电磁能量振荡转换或传递所出现的超参数发生变化，引起电磁能量振荡转换或传递所出现的超过正常运行电压的电压升高称为过正常运行电压的电压升高称为内部过电压内部过电压内部过电压倍数内部过电压倍数k kn n表示表示本讲稿第二页，共十三页空载长线容升效应空载长线容升效应甩负荷甩负荷不对称短路不对称短路内部过内部过电压电压工频电压升高工频电压升高谐振过电压谐振过电压操作过电操作过电压压切、合空载长线过电压切、合空载长线过电压切空载变压器过电压切空载变压器过电压弧光接地过电压弧光接地过电压暂时过电暂时过电压压线性谐振线性谐振非线性谐振非线性谐振参数谐振参数谐振本讲稿第三页，共十三页7.1 7.1 空载长线的电容效应空载长线的电容效应工频电压升高对系统中正常运行的电气设备一般没有危险，工频电压升高对系统中正常运行的电气设备一般没有危险，但在超高压远距离输电确定绝缘水平时，起着主要的作用但在超高压远距离输电确定绝缘水平时，起着主要的作用我国我国500kV500kV电网电网:要求母线的暂态工频电压升高不超过要求母线的暂态工频电压升高不超过工频电压的工频电压的1.31.3倍（倍（420kV420kV），线路不超过），线路不超过1.41.4倍倍（444kV444kV），空载变压器允许），空载变压器允许1.31.3倍工频电压持续倍工频电压持续1min1min可用高压并联电抗器降低沿线电压可用高压并联电抗器降低沿线电压本讲稿第四页，共十三页7.27.2电力系统操作过电压电力系统操作过电压操作过电压属于内部过电压操作过电压属于内部过电压操作是广义的：计划性断路器的合闸和跳闸操作是广义的：计划性断路器的合闸和跳闸 故障时断路器的跳闸故障时断路器的跳闸本讲稿第五页，共十三页我国规程规定：我国规程规定：操作过电压倍数操作过电压倍数353560kV60kV及以下（非直接接地）系统及以下（非直接接地）系统 4.0 4.0110110220kV220kV（直接接地）系统（直接接地）系统 3.0 3.0330kV330kV系统系统 2.75 2.75500kV500kV系统系统 2.0 2.0（或（或2.22.2）750kV750kV及及1000kV1000kV系统系统 1.6 1.6限制操作过电压措施：限制操作过电压措施：带并联电阻的断路器、带并联电阻的断路器、MOAMOA、高压并联电抗器、高压并联电抗器本讲稿第六页，共十三页一、一、合空载线路过电压合空载线路过电压合空线及重合闸产生的过电压是系统中常见的操作过电压合空线及重合闸产生的过电压是系统中常见的操作过电压切空线过电压最大过电压只测到切空线过电压最大过电压只测到1.191.19倍，而合空线最大倍，而合空线最大过电压达过电压达2.032.03倍，自动重合闸时更高。倍，自动重合闸时更高。限制措施：限制措施：1.1.带并联电阻的断路器带并联电阻的断路器2.MOA2.MOA本讲稿第七页，共十三页二、二、切除空载线路过电压切除空载线路过电压220kV及以下系统绝缘水平考虑过电压时，主要以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。切空线过电压为依据。本讲稿第八页，共十三页切空线过电压产生的根本原因是断路器重燃切空线过电压产生的根本原因是断路器重燃影响因素：影响因素：断路器的灭弧性能断路器的灭弧性能 线路泄漏损耗线路泄漏损耗 中性点运行方式中性点运行方式 系统参数系统参数限制措施：限制措施：改善断路器灭弧性能改善断路器灭弧性能 采用带并联电阻的断路器采用带并联电阻的断路器 采用采用MOAMOA本讲稿第九页，共十三页三、三、切除空载变压器过电压切除空载变压器过电压产生切空变过电压的根本原因是断路器的截流现象产生切空变过电压的根本原因是断路器的截流现象影响因素：断路器性能影响因素：断路器性能 变压器参数变压器参数限制措施：阀型避雷器限制措施：阀型避雷器两侧中性点接地方式相同低压侧装两侧中性点接地方式相同低压侧装两侧中性点接地方式不同两侧装两侧中性点接地方式不同两侧装本讲稿第十页，共十三页四、四、间歇电弧接地过电压间歇电弧接地过电压实际工程中，单相接地是系统主要故障形式（实际工程中，单相接地是系统主要故障形式（60）中性点不接地系统中，单相接地时，非故障相（健全相）电中性点不接地系统中，单相接地时，非故障相（健全相）电压升高为线电压，中性点升为相电压，由于电源仍然对称，压升高为线电压，中性点升为相电压，由于电源仍然对称，不必立即跳闸，允许带故障运行不必立即跳闸，允许带故障运行0.52小时小时但如果接地故障不能自动消失，存在但如果接地故障不能自动消失，存在（1）相间短路立即跳闸）相间短路立即跳闸（2）时燃时灭电弧可能产生幅值很高、持续时间较）时燃时灭电弧可能产生幅值很高、持续时间较长的弧光接地过电压长的弧光接地过电压本讲稿第十一页，共十三页7.3 7.3 电力系统绝缘配合电力系统绝缘配合绝缘配合：根据电气设备所在系统中可能出现的绝缘配合：根据电气设备所在系统中可能出现的作用电压（正常运行电压和过电压），考虑限压作用电压（正常运行电压和过电压），考虑限压装置的特性和电气设备本身的绝缘特性来确定必装置的特性和电气设备本身的绝缘特性来确定必要的耐受强度，以便把作用电压所引起的设备绝要的耐受强度，以便把作用电压所引起的设备绝缘损坏和影响连续运行的概率，降低到经济上和缘损坏和影响连续运行的概率，降低到经济上和运行上能接受的水平。运行上能接受的水平。要求：技术上协调作用电压、各种限压装置和设要求：技术上协调作用电压、各种限压装置和设备绝缘耐受能力三者之间的关系，经济上协调投备绝缘耐受能力三者之间的关系，经济上协调投资、运行维护费和事故损失费三者间的关系资、运行维护费和事故损失费三者间的关系本讲稿第十二页，共十三页220kV及以下及以下：系统的绝缘水平取决于雷电过电压系统的绝缘水平取决于雷电过电压330kV及以上及以上 额定电压高，内部过电压可能比现有额定电压高，内部过电压可能比现有防雷措施下的雷电过电压高，系统的绝缘水平取决于内防雷措施下的雷电过电压高，系统的绝缘水平取决于内部过电压部过电压具有正常绝缘水平的电气设备应能承受内部过电压的作用具有正常绝缘水平的电气设备应能承受内部过电压的作用本讲稿第十三页，共十三页