第4章系統(tǒng)過電壓及保護

1、第4章 系統(tǒng)過電壓及電涌保護 過電壓指系統(tǒng)出現(xiàn)了超過正常電壓范圍的高電壓 值。過電壓主要對線路、配電設(shè)備和變壓器危害 大，低壓系統(tǒng)中特定類型過電壓對用電設(shè)備和環(huán) 境也有危害。 電涌是一種能量脈沖，以過電壓或過電流形式表 現(xiàn)。電涌主要對低壓系統(tǒng)和用電設(shè)備危害大。 學(xué)習本章的基本思路： （1）一對矛盾過電壓與設(shè)備耐壓。 過電壓：加害者及加害強度； 設(shè)備耐壓：受害者的承受能力。 第三方保護器件，主要為避雷器。調(diào)和 以上矛盾。 （2）電壓是電場能量在電路中的表征參量，注 意從能量轉(zhuǎn)換與傳遞的角度理解過電壓過電壓。 第1節(jié) 過電壓與設(shè)備耐壓 工頻過電壓 諧振過電壓 操作過電壓 內(nèi)部過電壓 雷擊電磁脈沖

2、侵入雷電波 感應(yīng)雷 直擊雷 外部（大氣）過電壓 過電壓 4.1.1 過電壓類型 操作過電壓能量來自于操作過程中能量的轉(zhuǎn) 換和重新分配 切高壓電動機 切并聯(lián)電抗器 切空載變壓器 操作感性負載 投空載長線 切空載長線 切電容器組 操作容性負載 操作過電壓 諧振過電壓能量來自于系統(tǒng)不同部分之間電、 磁能量的來回轉(zhuǎn)換。 電磁式電壓互感器飽和 線路斷線 非線性諧振 傳遞過電壓 消弧線圈補償網(wǎng)絡(luò)諧振 線性諧振 諧振過電壓 工頻過電壓能量直接來自于系統(tǒng)電源 高電壓傳導(dǎo) 中性點位移 突然甩負荷 不對稱故障 過補償 長線電容效應(yīng) 工頻過電壓 外部過電壓能量來自于雷電，過電壓大小與系統(tǒng) 標稱電壓無關(guān)，因此對中、低

3、壓系統(tǒng)危害特別大。 內(nèi)部過電壓能量來自于系統(tǒng)本身，過電壓程度與 系統(tǒng)標稱電壓密切相關(guān)，因此對超高壓和特高壓 系統(tǒng)危害特別大。 工頻過電壓 諧振過電壓 暫時過電壓 操作過電壓 大氣過電壓 瞬態(tài)過電壓 過電壓 電壓是電場能量在電路中的表征參量，以 上分類是根據(jù)能量的來源進行的。 按過電壓的持續(xù)性，過電壓還可作如下分 類。 4.1.2 過電壓量值的一些工程表示方法 1）系統(tǒng)最高電壓Um。在正常運行條件下，系統(tǒng) 可能出現(xiàn)的最大電壓值，但不包括瞬變電壓。 對中壓系統(tǒng)，Um一般為系統(tǒng)標稱電壓UN的1.2 倍。 2）系統(tǒng)最高電壓范圍。 范圍I：3.6kVUm252kV； 范圍，Um 252kV。 2）過電壓

4、程度的表述。 （1）大氣過電壓：直接用電壓值表述。 （2）相對地工頻過電壓：用標幺值表述， 基值為相電壓有效值，記為p.u.： （3）相對地操作與諧振過電壓：同樣用 標幺值表述，基值為相電壓幅值： 3p.u m U 32p.u m U 4.1.3 電氣設(shè)備耐壓 重要概念1：電氣設(shè)備耐壓與作用于其上的電 壓形式和作用時間、作用次數(shù)等密切相關(guān)。 作用于其上的電壓作用電壓。 考慮哪些形式的作用電壓？根據(jù)設(shè)備實際可能 承受的過電壓情況，確定出一些典型的作用電壓 形式，并以工程標準的形式發(fā)布推行。 重要概念2：與標準作用電壓相對應(yīng)，規(guī)定了 一系列標準耐受試驗，通過這些試驗，可得出設(shè) 備絕緣在不同情況下的

5、耐受電壓能力，如： 最高工作電壓：能長期承受的工頻電壓上限值， 由持續(xù)工頻耐壓試驗確定。 1min短時工頻耐壓：由短時工頻耐壓試驗確定， 考察對暫時過電壓承受能力。 雷電沖擊耐壓：由1.25s/50s沖擊耐壓試驗 確定，考察對雷電過電壓的耐受能力。 作用電壓及耐受試驗（1） 作用電壓及耐受試驗（2） 型號型號 最高工作電壓最高工作電壓 (有效值有效值)/kV V 短時工頻耐受電壓短時工頻耐受電壓/ (有效值有效值1min)/kV V 雷電沖擊耐受電雷電沖擊耐受電 壓壓/(1.2/50s峰峰 值值)/kV V JDZ-3JDZ-33 3.52340 JDZ-6JDZ-66.93260 JDZ-1

6、0JDZ-1011.54275 JDZ-35JDZ-3540.595200 設(shè)備耐壓參數(shù)示例（電壓互感器） 氣體絕緣沖擊 耐壓的伏秒特 性： 表明擊穿時 間與電壓量值 的關(guān)系。 注意波前擊 穿與波尾擊穿 電壓取值不同。 第2節(jié) 避雷器 過電壓與設(shè)備耐壓是一對矛盾。 設(shè)備耐壓強于過電壓，無擊穿危險。 設(shè)備耐壓不及過電壓，會被擊穿。 怎么辦？ 保護降低過電壓，或設(shè)置保護器件。 避雷器：典型保護器件。 原理：先于被保護設(shè)備被擊穿，釋放過電壓能 量。 4.2.1 類別與工作原理 ）金屬氧化物閥式（ 磁吹閥式 普通閥式 閥式 閥式 排氣管式 保護間隙 避雷器 MOA SiC 1、理想避雷器工作原理 壓控

7、非線性電阻，阻抗無窮大或零。 L1 L2 L3 VUW N I U 2、保護間隙與管式避雷器 1）保護間隙。特性陡峭、滅弧能力不強、動作 后有截波現(xiàn)象，安裝在室外，以泄放能量為主要 任務(wù) 3 2 1 4 5 各種形式的保護間隙產(chǎn)品 圖圖8-12 保護間隙保護間隙 a) 雙支持絕緣子單間隙雙支持絕緣子單間隙 b) 單支持絕緣子單間隙單支持絕緣子單間隙 c) 雙支持絕緣子雙間隙雙支持絕緣子雙間隙 s 保護間隙保護間隙 s1 主間隙主間隙 s2 輔助間隙輔助間隙 2）排氣管式避雷器。滅弧能力提高，其他改進 不大。 工頻續(xù)流、短路電流校合及截波問題。 2 1 S1 4 3 S2 工頻續(xù)流 過電壓過去后

8、，避雷器仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，在系 統(tǒng)正常工作電壓作用下，會產(chǎn)生對地工頻電流。 三相避雷器同時對地導(dǎo)通，相當于三相短路。 因此，工頻續(xù)流相當于三相短路電流。 避雷器應(yīng)該快速熄滅工頻續(xù)流。否則，系統(tǒng)繼 電保護會動作跳閘，從而造成停電事故。 排氣管式避雷器短路電流校合 工頻續(xù)流即避雷器安裝處短路電流。 該電流過小，電弧強度不夠，排氣管產(chǎn)氣量不 足以吹滅電弧，使工頻續(xù)流持續(xù)存在。 該電流過大，產(chǎn)氣過多，會使排氣管爆炸。 對給定的管式避雷器，會給出一個允許的短路 電流范圍。若安裝處實際短路電流在該范圍內(nèi)， 即為合格。確認是否合格的過程，稱為管式避雷 器短路電流的校合。 截波的危害 電壓從一個較大值急劇下降，

9、稱為電壓截波。 電壓截波對設(shè)備的縱絕緣威脅較大。 縱絕緣：同一相間的絕緣，如匝間絕緣。 橫絕緣：相與相間、相與地間的絕緣。 管式避雷器導(dǎo)通后，導(dǎo)通阻抗很小，相當于對 地短路，使電壓急劇下降，產(chǎn)生截波。 3、SiC閥式避雷器 閥可開、可關(guān)。 開：通流能力。 關(guān)：封閉能力。 1）結(jié)構(gòu)：由閥片和間隙串聯(lián)組合而成。 閥片：SiC材料，為非線性電阻，起開、關(guān)電 路的作用。 SiC閥片缺陷：關(guān)不嚴。在正常工作電壓作用 下，會產(chǎn)生較大泄漏電流。 解決辦法：串聯(lián)間隙。 各種閥片 與線性電阻的 伏安特性。 注意SiC 閥片在正常工 作電壓作用下 泄露電流達到 100A。 2）工作原理。 正常時，由間隙隔斷泄露電

10、流，保證閥片不損 壞。 過電壓到來時，間隙放電擊穿，通過閥片電阻 泄放過電壓能量。電流大，電阻小。由于閥片電 阻的存在，電壓下降陡度變緩，不會出現(xiàn)截波。 過電壓過去后，閥片電阻隨電流減小而增大， 以正反饋方式快速切斷工頻續(xù)流。 3）主要優(yōu)缺點。 優(yōu)點：工頻續(xù)流不超過半個周期，無截波。 缺點：間隙響應(yīng)時間長，閥片通流容量小， 不能用于內(nèi)部過電壓防護。 4）常用類別。 系列：旋轉(zhuǎn)電機型 以下電網(wǎng)系列：配電型， 磁吹型 及以下變電所系列：變電所型， 以下電網(wǎng)系列：配電型， 普通型 避雷器 FCD kV10FCZ kV220FZ kV10FS 5）主要電氣參數(shù) （1）額定電壓。為保證工頻續(xù)流電弧在第一

11、次 過零時熄滅，所允許加在避雷器上的最高工頻電 壓。又稱滅弧電壓。 用途：避雷器的工作電壓應(yīng)低于該電壓。 （2）工頻放電電壓。使避雷器發(fā)生放電的最低 工頻電壓。 用途：避雷器安裝處的內(nèi)部過電壓不能高于該 電壓。被保護設(shè)備工頻耐壓不應(yīng)低于該電壓。 （3）沖擊放電電壓。在標準波形沖擊電壓作用 下，恰好使避雷器發(fā)生放電的電壓幅值。一般按 雷電沖擊電壓波形給出。 用途：該電壓應(yīng)該低于被保護設(shè)備的沖擊耐壓。 （4）殘壓。避雷器導(dǎo)通后，沖擊放電電流在避 雷器阻抗上產(chǎn)生的壓降。 殘壓與避雷器通過的電流大小有關(guān)，標準規(guī)定 為5kA（220kV以下系統(tǒng)）。 用途：殘壓是避雷器的限壓效果，被保護設(shè)備 承受的電壓不

12、會低于殘壓。 （5）通流容量。指避雷器泄放雷電流的能力。 標準規(guī)定應(yīng)達到通過20s/40s、峰值5kA沖擊電 流和100A工頻半波電流各20次。 用途：保護元件自身的承受能力問題。 示例：幾種SiC閥式避雷器的參數(shù)見下頁。 型號型號 系統(tǒng)系統(tǒng) 標稱標稱 電壓電壓 避雷避雷 器額器額 定電定電 壓壓 工頻放電電壓工頻放電電壓 （有效值）（有效值）/kV V 1.2/50s s 沖擊放沖擊放 電電壓電電壓 （峰值）（峰值） /kV V 8/208/20s s， 5 5kA A標稱電標稱電 流下殘壓流下殘壓 （峰值）（峰值） /kV V 有效值有效值/kV V不小于不小于不大于不大于不大于不大于不大

13、于不大于 配電用配電用 FS3 3-1010 1012.726315050 電站用電站用FZ Z- 1010 1012.726314545 旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)電機 用磁吹式用磁吹式 FCD3CD3-1010 1012.725303133 4、氧化鋅閥式避雷器（MOA） 1）與SiC閥式避雷器對比： 特點：氧化鋅閥片特性接近于理想“閥”的特 性，正常工作電壓作用下泄漏電流很小，可取消 串聯(lián)間隙。 優(yōu)點：響應(yīng)快、無續(xù)流、通流容量大、耐重復(fù) 動作、耐重載。 用途：除適用于SiC閥式避雷器傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域 外，還可用于陡波保護和內(nèi)部過電壓保護。 2）主要參數(shù)。 MOA等同采用IEC標準命名參數(shù)，且沒有間隙， 因

14、此有些參數(shù)名稱不同于SiC閥式避雷器，個別參 數(shù)同名不同義，有些參數(shù)測量方法不相同，應(yīng)注 意區(qū)分。 （1）額定電壓。避雷器吸收規(guī)定的過電壓能量 （而不致發(fā)生熱崩潰）之前所允許短時加在避雷 器上的最高電壓。 避雷器可能在輕度工頻過電壓情況下承受雷電 過電壓 。如小接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，相地電 壓已升高為線電壓，避雷器的熱承受力已經(jīng)下降， 此時對雷電過電壓能量的釋放能力降低，額定電 壓就限定了這種能力降低的程度。 MOA不能在額定電壓下長期工作！ 2）最大持續(xù)運行電壓。避雷器能長期承受的最 高電壓。 這是與避雷器壽命相關(guān)聯(lián)的一個參數(shù)。 電壓高泄漏電流大發(fā)熱大溫度高壽命短 壽命定溫度限發(fā)熱限泄漏電

15、流限電壓限 避雷器多安裝于系統(tǒng)電源端，因電壓調(diào)整等原 因，電源端運行電壓可能長期高于標稱電壓。該 參數(shù)正是表明了避雷器長期承受這種偏高的運行 電壓的能力。 3）起始動作電壓U1mA。超過這個電壓，避雷器 將快速進入導(dǎo)通狀態(tài)。這個電壓所對應(yīng)的泄漏電 流大致為1mA。 該電壓類似于SiC避雷器的放電電壓，它們都 表示避雷器由截至變?yōu)閷?dǎo)通的臨界點，但MOA沒 有間隙，不存在放電問題，因此用動作電壓表征。 4）殘壓。與SiC避雷器類同，分三種情況。 （1）雷電沖擊下殘壓：8s/25s、峰值5kA電流 作用下的閥片電壓。 （2）操作沖擊下殘壓：30100s/60200s、 峰值0.5kA、1kA、2kA

16、電流作用下的閥片電壓。 MOA可用作防內(nèi)部過電壓，因此需考察這一參 數(shù)。 （3）陡波沖擊下的殘壓：1s/5s、峰值5kA電 流作用下的閥片電壓。 5）通流容量。與SiC避雷器概念相同，測試波形 和方法不同，可見產(chǎn)品樣本。 型號型號 Y15W- 系統(tǒng)系統(tǒng) 標稱標稱 電壓電壓 避雷避雷 器額器額 定電定電 壓壓 避雷避雷 器持器持 續(xù)運續(xù)運 行電行電 壓壓 直流直流 1mA 參考參考 電壓電壓 /kV 工頻工頻 1mA 參考參考 電壓電壓 （有（有 效值）效值） /kV 陡波陡波 沖擊沖擊 電流電流 下殘下殘 壓不壓不 大于大于 8/20s， 5kA雷電雷電 沖擊電流沖擊電流 下殘壓不下殘壓不 大

17、于大于 操作操作 沖擊沖擊 流下流下 殘壓殘壓 不大不大 于于 2ms 方波方波 沖擊沖擊 電流電流 （峰（峰 值）值） /A （有效值）（有效值）/kV 不小不小 于于 不小不小 于于 （峰值）（峰值）/kV 0.5/2.60.380.50.421.22.650 7.6/3067.641514.534.53025.575 12.7/501012.76.62524.557.55042.575 第3節(jié) 傳輸線上波過程 瞬態(tài)過電壓都是以行波的形式作用在系統(tǒng)上的。 2.3.1 傳輸線及特性 1、集中與分布參數(shù)電路 關(guān)鍵：電路尺寸與電磁波波長的相對大小。 為什么尺寸如此重要？ 600m L N N L

18、 5MHZ BA ua f = b) 50HZ u u f = ua a) ZL 線路段上的電壓波 線路 縮小 6000km 600m x x ZL 2、集中與分布參數(shù)電路的主要區(qū)別 集中參數(shù)電路：電流、電壓只是時間的函數(shù)， 在一個支路范圍內(nèi)與位置無關(guān)。 u=u（t），i=i（t） 分布參數(shù)電路：電流、電壓不僅是時間的函數(shù)， 還是位置的函數(shù)，即： u=u（x，t），i=i（x，t） 因此，分布參數(shù)電路中沒有節(jié)點、支路等概念， KCL、KVL不再成立。 3、傳輸線 1）定義。若線路長度遠大于工作于其上的電磁 波波長，則稱該線路為傳輸線。 傳輸線是一種特殊的分布參數(shù)電路。 2）傳輸線的波阻抗。傳輸

19、線上某一點同向傳輸 的電壓電流之比，叫做該點的波阻抗。 Z（x）=u（x，t）/i（x，t） 波阻抗也是一個位置的函數(shù)。 解釋線性傳輸線，均勻傳輸線，傳輸線的波阻 抗。 3）傳輸線上某一點和緊鄰的下一點上電流都可 能不同，說明傳輸線上可以有凈電荷的集聚。 4）波阻抗只表明某一點上電壓和電流的比例關(guān) 系，但并不表明存儲或消耗能量，因此與集中參 數(shù)電路中的阻抗有本質(zhì)的差異。 5）傳輸線的等效電路。 如何用集中參數(shù)電路的方法去分析實為分布參 數(shù)電路的傳輸線？ “長”與“短”的相對性及條件轉(zhuǎn)換。 xxdx+ i (x, t ) xx xxx u(x, t ) r0ddd dd r0L0 g0C0 xx

20、 x xx x x , t ) , t )d d u(x+ i (x+ L 0d0d rL Cd 0g0d 0d 傳輸線的集中參數(shù)等效電路 無限分割級聯(lián)組合 4.3.2 傳輸線上的行波 1）對行波的理解。 整體看：傳輸線比作鐵路，行波就好比火車。 就傳輸線上任一固定點看：該點上電壓（流） 隨時間的變化，表明不同時刻通過該點的電壓 （流）行波的大小。 行波實際表明了能量在空間的傳輸。 2）行波波速 v2=1/（L0C0）=1/（00 ） 3）行波的折射與反射。當傳輸路徑上波阻抗變 化時，由于電場與磁場能量的重新分配，會產(chǎn)生 波的折射與反射現(xiàn)象。 電流波：表明了磁場能量的傳播。 電壓波：表明了電場

21、能量的傳播。 波阻抗：表明了磁場與電場能量的比例。 根據(jù)能量守恒定律，波阻抗變化時，會發(fā)生電 場和磁場能量的轉(zhuǎn)換，使電流波和電壓波發(fā)生變 化。 4）示例。 A 1f i1b i A u u1b 1f u 1f A 1f 1b i 1b u i u1f 1f u 末端短路 末端開路 第4節(jié) 輸電線路大氣過電壓防護 4.4.1 感應(yīng)雷過電壓 產(chǎn)生條件：輸電線路上空的雷云向線路附近大 地放電。 產(chǎn)生過程：（下頁圖） 過電壓成分：靜電感應(yīng)過電壓和電磁感應(yīng)過電 壓。 導(dǎo)線導(dǎo)線 a) S Lh b) xx hL S Ex zE E 雷云 + - - - - - - - - 雷云 - - - - - - -

22、 - - + + + + + + + + + + + + + + + + + - 感應(yīng)雷形成的解釋 ABC u(x , t ) B i (x , t ) B C i (x , t ) u(x , t ) C A i (x , t ) u(x , t ) A L Z 靜電荷釋放（本為過電流）產(chǎn)生過電壓的解釋 4.4.2 直擊雷過電壓 1、直擊桿塔 1）桿塔高電位，導(dǎo)線低電位，可能使絕緣子放 電。 2）避雷線分流雷電流，通過磁場耦合至相導(dǎo)線， 使相導(dǎo)線產(chǎn)生過電壓（這倒有助于降低絕緣子上 過電壓），該過電壓行波進入變電站，會對站內(nèi) 設(shè)備造成威脅。 2、直擊避雷線 避雷線上過電壓耦合至相導(dǎo)線，使相導(dǎo)線

23、上也 產(chǎn)生過電壓。耦合過電壓越大，對線路絕緣子越 有利，但對變電站越不利。 雷繞擊相導(dǎo)線，與雷擊避雷線道理相同。 4.4.3 輸電線路防雷措施 1、架設(shè)避雷線 降低相導(dǎo)線受直接雷擊概率，降低線路絕緣子 過電壓程度。 2、降低桿塔接地電阻 減少反擊相導(dǎo)線概率。一般為1030。 3、加強線路絕緣 雙刃劍，能提高線路耐雷水平，但不能降低過 電壓，對變配電所帶來威脅。 4、中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地 5、裝設(shè)管式避雷器 6、裝設(shè)自動重合閘裝置。 第5節(jié) 變配電所雷電過電壓防護 4.5.1 閥式避雷器的保護作用 1、保護有效的必要條件 （1）避雷器保護特性與被保護設(shè)備耐壓特性配 合。（指擊穿時間特性）

24、 （2）避雷器殘壓應(yīng)低于被保護設(shè)備沖擊耐壓。 該兩條必要條件充分嗎？取決于被保護設(shè)備和 避雷器是否承受相同的電壓。 2、距離的影響 T0= l / v 0 T t U T0+toptop2T0t = l / v 0 T t T0 T u A 避雷器伏秒特性 res U t 0 2Ttop op t + 0 Tt 避雷器和變壓器間距 安裝 器 壓 變 l t l 避雷器電壓uA 變壓器電壓uT 避雷器沖擊放電電 壓Ush 1）分析關(guān)注的重點：避雷器上電壓uA與 變壓器上電壓uT的不同。 變壓器上承受的最高電壓為 避雷器上承受的最高電壓為Ush。 變壓器承受電壓高出避雷器的部分與雷 電波陡度、波速

25、和兩者距離有關(guān)。 v l UUUU2 shshmaxT v l U2 res 雷電波陡度、波速都是外界因素。因此， 避雷器和被保護設(shè)備安裝距離成為工程設(shè) 計時考慮的主要因素。 2）變壓器實際承受的電壓波形 t U res U T 3）變壓器耐雷能力的表征。 為什么不直接用沖擊耐壓？ 避雷器動作后，變壓器實際承受的不再是一個 完整的雷電波，而是一個震蕩過電壓波形，其作 用與截波較為類似。 工程上一般以變壓器的多次截波耐壓作為變壓 器耐受雷電過電壓的能力。多次截波耐壓記作為 Uit。 如：35kV變壓器多次截波耐壓為196kV，而同 級FZ避雷器殘壓為134kV。 4）變壓器與避雷器間最大安裝距離

26、。 由以上分析，保護有效的條件是 因此，變壓器和避雷器之間最大允許距 離為 itresmaxT 2U v l UU max resit 2 l v UU l 小結(jié)：在避雷器保護特性與變壓器耐壓特性正 確配合，以及避雷器殘壓與變壓器截波耐壓正確 配合的前提下，還必須控制避雷器與變壓器的安 裝電氣距離，才可使變壓器得到有效保護。 4.5.2 變配電所進線段保護 進線段：變配電所前12km這段架空線。 保護措施：架設(shè)避雷線，降低雷電能量直接向 相導(dǎo)線釋放的概率；裝設(shè)管式避雷器，泄放雷電 能量，降低過電壓。 35kV變電所簡化進線段保護示例 解釋F2、F1和F的作用。 500600m F2F1F T

27、第6節(jié) 內(nèi)部過電壓防護簡介 4.6.1 切除空載變壓器引起的過電壓 過電壓產(chǎn)生的位置：變壓器相與地之間，被切 除變壓器的斷路器端口間。 過電壓產(chǎn)生的機理：電流被突然切斷，未釋放 的磁場能量轉(zhuǎn)換成電場能量。 為什么是“空載”？能量耗散途徑更少。 具體原因：電流“截流”從某個量值突降 為零，即電弧在非過零時息弧。 1、等效電路模型及分析 uQF QF u G LS L ii C uLuC L C C 0 R 0 i u U 0 ch I i 截流示意 t u Cii d d C CL t i Luu d d L LC LchCL )0(iIiii 初始條件： 令：空載變壓器特征阻抗CLZC 解以上

28、電路方程，得電壓震蕩波： tUtZIuu 000CchLC cossin 電壓震蕩波幅值為： 2 0 2 CchLmCm )(UZIUU 可見，過電壓幅值與截流大小、截流出現(xiàn)時電壓 大小和空載變壓器特征阻抗有關(guān)。 率空載變壓器固有震蕩頻LC1 0 斷路器開口處的過電壓為： utUtZIuuu 000CchLQF cossin 也是一個振蕩過電壓，頻率一般遠高于工頻。在 介質(zhì)恢強度復(fù)初期，過電壓可能擊穿端口使變壓 器重新導(dǎo)通，能釋放掉部分過電壓能量。 防護辦法：加大電容減小特性阻抗；連接 電阻吸收能量。（見圖） 4.6.2 間隙電弧接地過電壓 小接地系統(tǒng)單相接地時，接地點拉起電弧， 但電弧不穩(wěn)定

29、，時斷時續(xù)，叫做間隙性電弧接地。 間隙性電弧接通瞬間，因電容電壓與外加電 系不一致，會產(chǎn)生一個很大的充電電流，使電容 上存儲電荷。接下來電弧熄滅，存儲電荷無從釋 放，產(chǎn)生直流偏置。直流偏置與交流過電壓產(chǎn)生 迭加，使相地過電壓值大于穩(wěn)定接地過電壓。一 般故障相過電壓約2p.u.，健全相可高達3.5p.u。 -1.0 uVU -2.5 u -2.0 -3. 5 -1.5 uVU 2.0 u 1.5 2 0.5 1.73 -0.5 Vu u 2.0 1.0 0.0 T/ t2t1 1.0U u -2.0 -1.0 0.0 1.0 2 0.5 -0.5 u2 uV t t T/ 1 t3 u 2.0

30、4.6.3 中性點位移 1、中性點位移概念 本質(zhì)：電氣上的“中性點”與電路中的“節(jié) 點”的對應(yīng)關(guān)系變化。 典型現(xiàn)象：Y接負載星接節(jié)點不再是電氣中性 點，使得各相電壓不再相等。 自學(xué)復(fù)習：中性點概念。 辯異：“中性點位移”與 “中性點對地電壓 偏移”。 2、中性點位移產(chǎn)生原因及大小分析 中性線斷線、三相負荷不平衡。 II32I2WV II2I21VU IZZIZEE IZIZZEE IIW IIIV IU II III II E PPP PPPPPPPPP IrEU UU 321 133221 2 3 2 2 2 1 1NN Z1 U I U Z Z 2 3 II III N I I V W W V U E N V W E E 回路I 回路I 假設(shè)負載為純電阻 P P1 1: :P P2 2: :P P3 3U UUN UN U UVN VN U UWN WN U UNN NN 1:1:11:1:12202202202202202200 0 1:1:0.751:1:0.752102102102102402402020 1:0.75:0.751:0.75:0.751981982312312312312222 1:0.5:0.751:0.5:0.751841842572572242244242 1:0