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第八章:电力系统过电压防护技术及其应用

时间:11-03 神话故事 提交错误

大家好,今天小编来为大家解答第八章:电力系统过电压防护技术及其应用这个问题,很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

第一节雷电过电压与防雷

知识要点:雷电的产生、主要防雷设备、接地、输电线路的防雷措施、发电厂、变电站的防雷保护。

第2节内部过电压

知识要点:内部过电压的分类、操作过电压、空载线路合闸过电压、重合闸过电压、空载线路过电压切除、空载变压器过电压切除、操作过电压限制措施。

第三节工频电压上升

知识要点:工频过电压的分类、空载长线路的电容效应、不对称短路引起的工频电压升高、突然甩负荷引起的工频电压升高、工频电压升高的限制、谐振过电压类型及改进方法。

教学重点与难点

1、教学重点:主要防雷设备、接地、输电线路的防雷措施、发电厂、变电站的防雷保护、内部过电压的分类、操作过电压、空载线路合闸过电压、重合闸过电压、切断空载线路过电压、切断空载变压器过电压、操作过电压限制措施、工频过电压分级、空载长线路电容效应、不对称短路引起的工频电压升高、突然甩负荷工频电压升高、工频电压上升的限制、谐振过电压的类型及改进方法。

2教学难点:内部过电压的分类和工频过电压的分类。

超过设备额定电压并损害绝缘的电压称为过电压。过电压可分为外部过电压和内部过电压。

外部过电压主要是雷电过电压,即雷击系统线路或设备或附近地面产生的过电压。

雷电过电压可分为直接雷过电压和感应雷过电压。

带电雷云引发雷电,有两个阶段:主放电阶段和余辉阶段。

主放电阶段时间短(50~100s),电流大。

余辉阶段则相反,时间长(0.03~0.15s),电流小。

我们通过“雷暴日”和“雷暴时数”来统计雷电活动的频率。

一天中只要听到一次雷击,就被认为是“雷暴日”。 “雷雨时段”也是如此。一小时内只要听到一次闪电就算作“雷暴时刻”。

既然雷电过电压存在,我们就必须防止雷电过电压。

防止雷电过电压的设备主要有三类:避雷针、避雷针(地线)、避雷器。

防护的重点是直接雷防护。

我们使用避雷针和避雷针进行直接雷击防护。

避雷针是一根比要保护的物体高的金属柱。它能使雷云放电时电场发生畸变,在顶部形成局部场强的空间,影响放电的发展方向,然后通过接地装置将雷电引入大地。

避雷线的功能与避雷针类似,用于保护架空输电线路。

除了防止直击雷过电压外,还可以疏导雷电流,从而降低塔顶电位。其对导线的耦合作用可以降低感应雷过电压。

避雷器用于防止感应过电压。它相当于一个放电器,与设备并联。当发生过电压时,避雷器首先放电,保护设备。

避雷器有四种基本类型:保护间隙避雷器、排气避雷器、阀门避雷器和金属氧化物避雷器。

接地是将设备连接到大地(电位参考点),使设备与大地保持较低的电位差。

按用途可分为工作接地、保护接地、防雷接地和静电接地四类。

工作接地:目的是继电保护和稳定地电位。例如,三相交流系统的中性点接地。

保护接地:目的是防止外壳带电,保护人身安全。假设设备的财务外壳接地。

防雷接地:目的是传导雷电流,保护设备。例如避雷针、离线接地装置等。

静电接地:目的是防止静电引起火灾,保护人身安全。例如易燃场所的金属接地。

下面我们就来说说输电线路的防雷措施。

雷击传输线路如上图所示。除属于感应雷过电压外,其余均属于直击雷过电压。

为此,我们需要部署“四道防线”。

第一道防线:防止电线直接遭受雷击。

沿线路敷设避雷线,必要时使用避雷针。

第二道防线:防闪络。

雷击电线或避雷线,会使杆塔顶部电位升高,引起绝缘闪络(介质被击穿后沿绝缘体表面放电)。

我们可以提高线路的绝缘水平,减小杆塔顶部的电阻,增大耦合系数(相当于极小的电阻直接接地),或者使用避雷器。

第三道防线:工频电弧防护。

绝缘子闪络后可形成稳定的工频电弧。一旦形成,线路可能会跳闸。因此,我们可以通过中性点不接地、通过消弧线圈接地、增加绝缘子数量来防止建立稳定的工频电弧。

第四道防线:防止线路供电中断。

可采用自动重合闸、双回路、环网供电措施。

发电厂、变电站的防雷有两个方面:防雷设备或防雷线路。后者将侵入沿线的发电厂和变电站。

发电厂、变电站内设备相对集中,因此采用避雷针、避雷器和接地网来防止直击雷过电压。

防范侵入波(感应雷)过电压一般从两个方面入手:一是采用阀式避雷器限制侵入波幅度为主要措施;二是采用阀式避雷器限制侵入波幅值。二是适当距离设置进线保护段,降低入侵波浪的陡度。度和幅度,限制浪涌电流的幅度。

GIS全称是SF6气体绝缘全封闭变电站。除变压器外的所有高压设备和母线均封闭在接地的金属外壳内,并充有34个大气压的SF6气体作为绝缘。

GIS的优点是:

(1)电场稍不均匀,绝缘全伏秒特性比较平坦,影响因子小;

(2)GIS的波阻抗低于线路波阻抗,有利于对侵入波(感应雷)的过电压防护;

(3)结构紧凑,设备间距小。

GIS的缺点是GIS绝缘根本不允许发生电晕。一旦发生电晕,会立即击穿,且无自恢复能力。

内部过电压是指由于开关(如断路器)的动作或故障而在电力系统内部产生的过电压。

电力系统过电压内部过电压可分为暂时过电压和操作过电压。

暂时过电压包括工频过电压(工频电压升高)和谐振过电压,其持续时间比操作过电压长。

有时,频率为工频或频率接近工频(电压超过,但频率不超过)的过电压称为工频电压升高。对220KV及以下的短距离系统无危害,但会对超高压、远距离系统的绝缘水平造成危害。

谐振过电压往往会造成长期、严重的过电压。

工作过电压是电磁暂态过程的过电压,一般持续时间在0.1s(5个工频周期)以内。

常见的工作过电压包括:

(1)中性点接地:关合空载线路过电压、切断空载线路过电压、切断空载变压器过电压、解耦过电压。

(2)中性点不接地:弧光接地过电压。

合闸空载线路过电压分为正常合闸空载线路过电压和重合闸过电压。

重合闸过电压的影响因素及限制措施有:

(1)合闸相——通过装置控制断路器;

(2)残余电荷——变压器释放残余电荷;

(3)——在断路器分阶段合闸时采用单相自动重合闸装置;

(4)电路损耗——并联电阻;

第八章:电力系统过电压防护技术及其应用和的问题分享结束啦,以上的文章解决了您的问题吗?欢迎您下次再来哦!

用户评论

箜明

感觉这章内容一定很专业,期待学习电力系统的过电压情况和应对措施。

    有12位网友表示赞同!

▼遗忘那段似水年华

我已经开始紧张起来啦,过电压听起来可太可怕了!

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败类

学习完这章,我也想去了解一下我家里的电力系统安全吗?

    有7位网友表示赞同!

你是梦遥不可及

保护装置很重要吧?希望这章可以详细介绍各个类型的保护措施。

    有17位网友表示赞同!

入骨相思

以前一直不知道电力系统会有过电压问题,很开拓眼界!

    有19位网友表示赞同!

青墨断笺み

会不会有案例分析呢?看那些实际应用的例子更清楚。

    有6位网友表示赞同!

减肥伤身#

电网安全确实很重要啊,希望这章能让我更好地理解和保护自己。

    有19位网友表示赞同!

日久见人心

我要好好关注这章内容,跟上学习进度。

    有20位网友表示赞同!

强辩

不知道过电压会有什么影响,很想知道具体案例!

    有16位网友表示赞同!

敬情

期待讲解各种过电压的类型和特征,帮助我做好防范准备。

    有5位网友表示赞同!

屌国女农

保护措施的知识点一定会很多吧?希望这章能系统地讲解各个方面。

    有18位网友表示赞同!

情如薄纱

我很关注电力系统的安全运行,这章内容应该很实用!

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古巷青灯

想要提高自己的专业技能,这本书一定是我的宝贵学习资源。

    有17位网友表示赞同!

沐晴つ

学习完这章,我希望能对电力系统过电压有更加深入的理解。

    有18位网友表示赞同!

弃我者亡

这个章节的内容应该是很重要的,期待收获满满。

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早不爱了

我会认真阅读每一点内容,确保自己掌握要点!

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放血

想要更好地保护自己和家里的用电设备,这章一定不能错过学习!

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代价是折磨╳

期待看到专业的知识讲解,提升自己的电力系统安全意识。

    有20位网友表示赞同!

爱到伤肺i

我已经准备好学习了,希望书本能够全面地介绍电力系统过电压。

    有20位网友表示赞同!

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