摘要 电力系统过电压是危害电力系统安全运行的主要因素之一,过电压一旦发 生,往往造成电气设备损坏和大面积停电事故。过电压来自两个方面,一种是遭 受雷击产生的外部过电压,另一种是操作和事故时引起的内部过电压,主要是操 作过电压。过电压的数值与电力网和结构、系统容量及参数、中性点接地方式、 断路器性能等有关。通常采用避雷器、避雷针、避雷线等方法限制外部过电压。 而对于内部过电压,针对操作中产生过电压的形式可采取不同的控制措施,如对 于谐振过电压,可采用并联电阻或改变系统运行参数的方法加以限制,对于电弧 接地过电压,则产用将系统中性点直接接地的方法等,以达到保证设备安全、系 统安全、人员安全的目的。 关键词:过电压 危害 防止 限制 前言 本系统拥有近二十座110kV、35 kV微机综合自动化变电站,吸收xxx、xxx、xxx三个大 型发电厂及若干小电厂的电能向xx区供电,并通过重庆xxx变电站同国网相联,是一个具有 较高综合自动化水平的大中型电网。但设备多,接线复杂,且各变电站的设备型号不一,如 果发生过电压必将引起电网绝缘溥弱环节击穿,引发严重的电气事故。因此,必须,采取防 护措施。本系统采用性能优良的避雷器、选用灭弧能力强的高压为路器,提高断路器动作的 同期性,在断路器断口加装并联电阻、使电网中性点直接接地运行等方法对过电压加以限制。 过电压的基本概念电力系统中的各种设备在运行过程中,除了受到长期的工作电压的作用(要求它能长期 耐受、不损坏、也不会迅速老化)外,还会受到比工作电压高得多的过电压的短时作用。 1.1 过电压的定义 电力系统正常运行时,电气设备的绝缘处于电网的额定电压下,但是,由于雷电、操作、 故障或参数配合不当等原因,会使电力系统中某些部分的电压突然升高,成倍地超过其额定 电压,此种电压升高的即称为过电压。 1.2 过电压的分类 过电压总体上可以分为外部过电压(又称为大气过电压)和内部过电压。 大气过电压是由直击雷引起的,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷电活动强度直接 相关,而与设备电压等级无关。它根据雷击的位置不同分为直击雷过电压、感应雷过电压侵 入波过电压。 直击雷过电压。是雷电放电进,直接击在输电线路、杆塔或建筑物。大量雷电流通过被 击中物体,经被击中物体的阻抗接地,在阻抗上产生电压降,使被击点出现很高的电位。损 坏电气设备或送电线路的绝缘。变电站和送电线路通常采用避雷针、避雷线作为直击雷保护。 感应雷过电压。雷雨季节空工出现雷云进,雷云带有电荷,对地及地面上的一些导电物 体都会有静电感应,地面和附近输电线路都会感应出异种电荷,当雷云对地面或其他物体放 电时,雷云的电荷迅速流动地中,输电线上的感应电荷不再受束缚而迅速流动,电荷的迅速 流动产生感应雷电波,其电压也很高,其幅值可达500~600Kv,它对电气设备绝缘的破坏性 很大。这种情况下产生的就是感应雷过电压,感应过电压对35 kV以下的送电线路和电气设 备威胁很大,常因感应雷而引起事故。根据多年运行经验,变电所避雷针遭受直击雷时,附 近三相母线将产生感应过电压,使35 kV的绝缘子和10 kV的绝缘子闪络引起事故的情况偶有 发生,特别是配电系统由于感应过电压引起的事故是较多的,因此,对感应过电压的危害也 应引起足够的重视。 内部过电压是由于操作(合闸、拉闸)、事故、(接地、断线等)或其他原因,引起电力 系统的状态发生突然变化,出现从一种稳定状态转谈为另一种稳定状态的过程,在这个过程 中可能产生对系统有威胁的过电压。这些过电压是系统内部电磁能的振荡和积聚所引起的, 所以叫内部过电压。内部过电压可分为操作过电压和谐振过电压。操作过电压出现在系统操 作或故障情况下。