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            解說過電壓

            解說過電壓

                   所謂過電壓,是指電力系統在特定條件下所出現的超過工作電壓的異常電壓升高,屬于電力系統中的一種電磁擾動現象。電工設備的絕緣長期耐受著工作電壓,同時還必須能夠承受一定幅度的過電壓,這樣才能保證電力系統安全的可靠地運行。

                    電氣系統的內部過電壓觸發的原因很多,既有線路參數匹配引起的工頻過電壓,也有開關操作時電弧復燃引起的操作過電壓;此外還有電感負載負荷截流引起的過電壓和電感電容串聯引起的諧振過電壓。

               1、過電壓是指工頻下交流電壓均方根值升高,超過額定值的10%,并且持續時間大于1分鐘的長時間電壓變動現象。

               2、過電壓分外過電壓和內過電壓兩大類。

            (1)外過電壓:又稱雷電過電壓、大氣過電壓。由大氣中的雷云對地面放電二次過電壓保護器而引起的。分直擊雷過電壓和感應雷過電壓兩種。雷電過電壓的持續時間約為幾十微秒,具有脈沖的特性,故常稱為雷電沖擊波。直擊雷過電壓是雷閃直接擊中電工設備導電部分時所出現的過電壓。雷閃擊中帶電的導體 ,如架空輸電線路導線,稱為直接雷擊。雷閃擊中正常情況下處于接地狀態的導體,如輸電線路鐵塔,使其電流互感器過電位升高以后又對帶電的導體放電稱為反擊。直擊雷過電壓幅值可達上百萬伏,會破壞電工設施絕緣,引起短路接地故障。感應雷過電壓是雷閃擊中電工設備附近地面,在放電過程中由于空間電磁場的急劇變化而使未直接遭受雷擊的電工設備(包括二次設備、通信設備)上感應出的過電壓。因此,架空輸電線路需架設避雷線和接地裝置等進行防護。通常用線路耐雷水平和雷擊跳閘率表示輸電線路的防雷能力。

            (2)內過電壓:

            特別是操作過電壓引起的事故時有發生;據統計資料,一般工頻過電壓不會超過2倍相電壓,切除空載線路引起的操作過電壓和間歇性電弧引起的過電壓不會超過3.5倍相電壓,鐵磁諧振過電壓不會超過3倍相電壓。但是,實際運行經驗證明,事故的發生往往是幾種過電壓疊加在一起, 過電壓倍數有時高達額定相電壓的7~8倍。

            電力系統內部運行方式發生改變而引起的過電壓。有暫態過電壓、操作過電壓和諧振過電壓。

            暫態過電壓是由于斷路器操作或發生短路故障,使電力系統經歷過渡過程以后重新達到某種暫時穩定的情況下所出現的過電壓 ,又稱工頻電壓升高。常見的有:

            ①空載長線電容效應(費蘭梯效應)。在工頻電源作用下,由于遠距離空載線路電容效應的積累,使沿線電壓分布不等,末端電壓Z高。

            ②不對稱短路接地。三相輸電線路a相短路接地故障時 ,b、c 相上的電壓會升高。

            ③甩負荷過電壓,輸電線路因發生故障而被迫突然甩掉負荷時,由于電源電動勢尚未及時自動調節而引起的過電壓。

            操作過電壓是由于進行斷路器操作或發生突然短路而引起的衰減較快持續時間較短的過電壓,常見的有:

            ①空載線路合閘和重合閘過電壓。

            ②切除空載線路過電壓。

            ③切斷空載變壓器過電壓。

            ④弧光接地過電壓。諧振過電壓是電力系統中電感、電容等儲能元件在某些接線方式下與電源頻率發生諧振所造成的過電壓。

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