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技术专辑|过电压专业范畴与特点
2018-02-28
1什么是过电压

电力系统过电压按其不同的能量来源可分为两大类:

一类为雷电过电压,引起这类过电压的能量来源于外部的雷电能量。雷电过电压分为直击雷过电压和感应雷过电压,对于110千伏及以上电压等级系统,对设备造成危害的主要是直击雷过电压。

另一类为内部过电压,这是由于系统内部正常运行、开关操作时或故障时发生电磁振荡所引起的系统电压升高,其能量来源于系统电源。内部过电压分为稳态性质的暂时过电压(包括工频过电压和谐振过电压)和暂态性质的操作过电压(时间小于0.1s),这两类过电压均会对电气设备造成严重危害。

图1 雷电过电压

图2 内部过电压

2过电压的频率范围

电力系统暂态过程中频率范围分布很广,从直流到几十兆赫兹都有分布。图3是国际大电网会议(CIGRE)对各种过电压的频率分类。根据分类,铁磁谐振和甩负荷属于暂时过电压范围;短路故障和重合闸等属于缓波前过电压范围;雷击属于快波前过电压;隔离开关操作等属于特快波前过电压。

图片12.png

图3 过电压的频率分类

3过电压所涉及的设备

从设备的角度,过电压专业涉及的设备可分为三类。

一为降低系统过电压水平的保护设备,如避雷器、消弧线圈、接地网等设备。

 

图4 消弧线圈、避雷器、接地网

二为运行中可能产生过电压的设备,如断路器等投切装置、电抗器等电感类装置以及电容器等电容类装置(很多设备兼有电感电容特性,如变压器、输电线路)。

 

图5 断路器、电抗器、电容器

三为在系统运行中可能遭受过电压冲击的设备,如线路绝缘子、变压器、GIS等设备。从设备角度来看,过电压专业基本涉及了电力系统的大多数一次设备。

 

图6 内部过电压分类


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