什麼是內部過電壓?

General 更新 2023年10月15日

什麼是內部過電壓?

內部過電壓是由於操作、事故或其他原因引起系統的狀態發生突然變化將出現從一種穩定狀態轉變為另一種穩定狀態的過渡過程,在這個過程中可能產生對系穿有危險的過電壓。

什麼是過電壓?什麼是大氣過電壓?什麼是內部過電壓?

過電壓是指對電氣設備絕緣有危害的突然升高的電壓,按產生原因可分為大氣過電壓和內部過電壓兩大類。大氣過電壓也叫雷電過電壓,它分為直擊雷過電壓、感應雷過電壓和雷電侵入波三種;而內部過電壓可分為操作過電壓、弧光接地過電壓及諧波過電壓等。過電壓保護的目的是防止電氣設備絕緣遭受過電壓的破壞。在過電壓作用下,如不採用措施,則電氣設備的絕緣將會被擊穿,造成設備的損壞和停電等事故。

內部過電壓產生的原因?分類

內部過電壓事故,主要來源於五個方面:

1.切斷空載線途經電壓

切斷空載線路是常見的倒閘操縱過程,一條供電線路兩端開關,其分閘時間總是存在著一定的差異(一般約為0.01---0.05秒),所以無論是正常操縱或故障操縱,都有可能出現切除空載線路的情況,實踐證實,在使用斷路器'>斷路器的滅弧能力不夠強,以至電弧在觸頭間重燃時,切斷空載線途經電壓就比較多,電弧在觸頭間重燃是產生這種過電壓的根本原因,過電壓會使線路盡緣閃絡或擊穿。在切除電容器組時也會發生類似的過電壓。切斷一條不太長的空載線路,可用其中L是線路電感和電源漏感,C是線路對地電容。空載線路屬於容性負荷,空載線路電流過零時,空載線路的電壓恰好為最大值。當斷路器切斷空載線路時,斷路器觸頭的分離可能在電源相位角為任何數值時發生,假如此時的電流不為零,觸頭之間就會產生電弧,線路就沒有被切斷。通常交流電弧要在電流過零時,加上斷路器滅弧室的作用才能熄滅。在斷開空載線路時,由於斷路器觸頭間的電弧可能出現反覆重燃,從而使線路上產生較高的過電壓,這種過電壓有可能引起供電系統內的盡緣弱點閃絡,造成盡緣薄弱部位擊穿,甚至使斷路器的觸頭燒燬。

限制過電壓措施:

(1)進步斷路器的滅弧性能,特別是切斷小電流的性能,可以減少甚至消除電弧重燃的可能性,從而降低或根本上消除切斷空載線途經電壓。

(2)採用帶並聯電阻的開關,如圖二所示。

斷路器斷開線路時,是逐級開斷的。主斷口1先分,並聯電阻自動並在主斷口旁邊。由於電阻R連接在電源與線路之間,線路上電荷經電阻R向電源洩放,洩放電流經R的壓降即主斷口的恢復電壓。假如R取得足夠小,就可減少主斷口的恢復電壓,減少重然的可能性。在主斷口開斷後過一斷時間(約1---2個工頻周波),輔助斷口2也分開,最後切斷空載線路。即使在分閘時電弧重然,由於並聯電阻R的阻尼作用,過電壓也不會大。當合閘時,先合2,使電源與空載線路先經過R接通,減少了1上的電位差,然後再合1,就會使合閘過電壓降低。當採用並聯電阻後,在最不利的時刻發生重燃,過電壓實際上只有2.28倍。

2.切斷空載變壓器的過電壓

斷路器能在變壓器有載,甚至二次側短路的情況下切斷電路,而不產過電壓,但在切斷空載變壓器的情況下,卻可能出現過電壓,這是由於切斷有載變壓器時,斷路器強迫運行中變壓器一次繞組中的電流中斷時,由於磁場的變化,使二次繞族中感生很大的,阻撓磁場改變的電流,所以它磁場能變化得到了平衡,因此,不會發生過電壓的現象。但是,切斷變壓器的空載電流則不同,沒有二次繞族中感生很大的,阻撓磁場改變的電流,使為數不大的變壓器的空載電流被迫立即下降到零,於是在變壓器的激磁電感上,一次將感生很高的電壓,引起母線和線路上盡緣薄弱部分出現事故。根據國內運行統計資料,在中星點接地系同一般不超過3U相電壓;在中星點不接地(或經消弧線圈接地)系同一般不超過4U相電壓。

限制過電壓措施:

(1)切斷空載變壓器過電壓頻率高,持續時間短,能量小,限制輕易。因此,可使用帶並聯電阻的開關(由於並聯電阻能夠使變壓器的磁場能量的得以開釋),或用防護大氣過電壓的避雷器來限制。為此目的而裝設的避雷器,冬季不宜退出運行。

(2)將被切斷空載變壓器帶有一段電纜或排擠線,這就即是加大了開關中流過的電容電流,會使變壓器的特性阻抗減小,故在截流值一定時,過電壓將降低。

3.電弧接地過電壓

在中星點不接地系統中,當發生一相接地故障時,常出現電弧,由於系統中存在線路電容和電壓互感器電感,及有可能引起線路某一部分的振盪,當電流經振盪點或工頻零點時,電弧可能暫時熄滅,之後......

什麼是內部過電壓?

過電壓是指電源電壓超過其額定值時的電壓,此時容易對用電設備產生損害,因此需要避免,一般民用電的過電壓不宜超過1.1倍額定電壓。

電池電壓是指電池(組)正負兩極之間的電壓。

而開路電壓是指電路不導通,未形成迴路時,電路斷點之間的電壓。

三者不存在關係。

內部過電壓是什麼原因引起的?

內部過電壓是由於操作(合閘,拉閘)事故(接地、斷線等)或其它原因,引起電力系統的狀態發生突然變化,將出現從一種穩態轉變為另一種穩態的過渡過程,在這個過程中可能產生對系供有危險的過電壓,這些過電壓是系統內部電磁能的振盪和積聚所引起的,所以叫內部過電壓。這可分操作過電壓和諧振過電壓、前者是產生於系統操作或故障,後者是電網中電容元件和電網中電感元件(特別是帶鐵芯的鐵磁電感元件),參數的不利組合諧振而產生的。

內部過電壓的種類有哪些

產生原因、發展過程、影響因素具有多樣性。大的方面分兩種:操作過電壓和暫時過電壓。前者又包括空載線路分閘過電壓、空載線路合閘過電壓、切除空載變壓器過電壓和電弧接地過電壓等。後者包括諧振過電壓和工頻電壓升高,而工頻電壓升高又分為空載長線的電容效應、不對稱短路、發電機突然甩負荷造成的過電壓。

什麼叫做過電壓?分哪幾種?

過電壓 overvoltage

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%,並且持續時間大與1分鐘的長時間電壓變動現象;過電壓的出現通常是負荷投切的結果,例如:切斷某一大容量負荷或向電容器組增能(無功補償過剩導致的過電壓)。

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。屬於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可靠地運行。研究各種過電壓的起因,預測其幅值,並採取措施加以限制,是確定電力系統絕緣配合的前提,對於電工設備製造和電力系統運行都具有重要意義。過電壓分外過電壓和內過電壓兩大類。

外過電壓

又稱雷電過電壓、大氣過電壓。由大氣中的雷雲對地面放電而引起的。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,具有脈衝的特性,故常稱為雷電衝擊波。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於接地狀態的導體,如輸電線路鐵塔,使其電位升高以後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,在放電過程中由於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。

內過電壓

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。暫態過電壓是由於斷路器操作或發生短路故障,使電力系統經歷過渡過程以後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,由於遠距離空載線路電容效應的積累,使沿線電壓分佈不等,末端電壓最高。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,由於電源電動勢尚未及時自動調節而引起的過電壓。操作過電壓是由於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。一般按起因分為:①線性諧振過電壓。②鐵磁諧振過電壓。③參量諧振過電壓。

什麼是過電壓?過電壓類別有哪些

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。過電壓屬於電力系統中的一種電磁擾動現象。分為外過電壓和內過電壓。

一、外過電壓

又稱雷電過電壓、大氣過電壓。由大氣中的雷雲對地面放電而引起的。雷電過電壓的持續時間約為幾十微秒,具有脈衝的特性,故常稱為雷電衝擊波。

01直擊雷過電壓

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於接地狀態的導 體,如輸電線路鐵塔,使其電位升高以後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。

02感應雷過電壓

雷閃擊中電工設備附近地面,在放電過程中由於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。

二、內過電壓

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。

(1) 暫態過電壓由於斷路器操作或發生短路故障,使電力系統經歷過渡過程以後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。

1) 空載長線電容效應(費蘭梯效應)。在工頻電源作用下,由於遠距離空載線路電容效應的積累,使沿線電壓分佈不等,末端電壓最高。

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,由於電源電動勢尚未及時自動調節而引起的過電壓。

(2) 操作過電壓由於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。

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。

(3) 諧振過電壓電力系統中電感、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。

1) 線性諧振過電壓。

2) 鐵磁諧振過電壓。

3) 參量諧振過電壓。

什麼叫合閘過電壓

你好 合閘過電壓是操作過電壓中的一種。 操作過電壓是由於故障或斷路器操作引起的過渡過程過電壓。 這裡“操作”包括斷路器的正常操作,如分、合閘空載變壓器、電抗器或空載線路等,它也包括各類故障,如單相接地、斷線故障等。 由於“操作”,使電力系統中的電容、電感的儲能元件使其工作狀態發生了變化,將會產生電磁能量振盪的過渡過程。 在此過程中,電感元件儲存的磁能會在某一瞬間轉變為電場能儲存於電容元件之中,也可以電容元件儲存的電場能會在某一瞬間轉變為磁能儲存於電感元件之中,產生數倍於電源電壓的過渡過程過電壓,這就是操作過電壓。

外部過電壓包括什麼?

系統的外部過電壓是由雷雲放電所引起的。一種是由於雷雲感應使電氣設備引琺的過電壓,稱為感應過電壓; 另一種則是雷雲通過電力網或設備直接放電而引起過電壓稱為直擊雷過電壓。外部過電壓都是由於系統外部的大氣影響而產生的,故又稱大氣過電壓。

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