第二篇电力系统过电压及其防护电力系统内部过电压电力系统内部过电压电力系统内部过电压分析内部的过电压的发展过程，可以采用分布参数等值电路及行波理论，也可采用集中参数等值电路的暂态过程计算方法。第六章电力系统内部过电压6.1电力系统操作过电压电力系统常见操作过电压种类一、切除空载线路过电压（中性点直接接地系统）二、合空载线路过电压（中性点直接接地系统）三、切除空载变压器过电压（中性点直接接地系统）四、电弧接地过电压（中性点不直接接地系统）五、解列过电压（中性点直接接地系统）在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型：6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压330～500kV：合空载线路过电压切除空载线路是电力系统中常见的操作之一。产生过电压的原因是断路器分闸过程中的重燃现象。切除空载线路时引起的操作过电压幅值大、持续时间长。切除空载线路等值电路空载线路分闸过电压的产生过程t=t1时，开关K发生第一次熄弧t=t2时，开关K发生第一次重燃t=t3时，开关K发生第二次熄弧t=t4时，开关K发生第二次重燃过电压产生的根本原因：断路器的电弧重燃断路器的灭弧能力越差，重燃几率越大，过电压幅值越高。限制过电压的措施：提高断路器的灭弧性能，减少或避免电弧重燃；在断路器中加装并联分闸电阻；（作用：降低断路器触头间的恢复电压和降低重燃后的过电压）装设避雷器。ZnO或磁吹避雷器安装在线路首端和末端，能有效地限制这种过电压的幅值。6.1.2合闸空载线路过电压1、计划性合闸过电压ω0振荡回路的自振角频率A、B—积分常数2、自动重合闸过电压非短路相在Em或－Em峰值处熄弧（负载为空载线路）重合闸在0.5s后进行，当电源极性与线路残余电压相反时，最大振荡电压为3Em。影响过电压产生的主要因素：合闸相位；如果合闸不是在电源电压接近幅值时发生，出现的合闸过电压自然就较低了。线路残余电压的大小与极性；线路损耗。线路损耗能减弱振荡，从而降低过电压。限制过电压的措施：在断路器中加装并联合闸电阻(对自由分量起阻尼作用降低过电压幅值）；采用同步合闸；消除和削弱线路残余电压(电磁式电压互感器)装设避雷器。空载变压器在正常运行时表现为一激磁电感。切除空载变压器就是开断一个小容量电感负荷，会在变压器和断路器上出现很高的过电压。在开断并联电抗器、消弧线圈等电感元件时，也会引起类似的过电压。过电压产生的原因截流现象：流过电感的电流在到达自然零点前被断路器强行切断，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压的升高。切空变容易发生截流现象。切断100A以上的交流电流时，电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时（空载变压器的激磁电流很小，一般只是额定电流的0.5％～5％，约数安到数十安），电弧提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断。切除空载变压器等值电路及波形图切除空载变压器的过电压分析影响因素：断路器的性能(灭弧能力越强，切断电流能力越强，过电压越高)；变压器的参数(电感越大，电容越小，过电压越高)。限制措施：变压器侧加装阀式避雷器。电弧接地过电压主要发生在中性点不接地的电网中系统出现单相接地故障时。接地点产生接地电弧，并在其中流过非故障相的电流，这种电容电流在6～10kV系统(>30A)、35～60kV系统(>10A)中难以自行熄灭。由于电弧不稳定(间歇性电弧)，引起系统强烈的电磁振荡过程，产生电弧接地过电压。1、发展过程故障点电流与电弧的关系若系统较小，线路不长，线路对地电容电流小，流过故障点的电流也小，许多暂时性的单相电弧接地故障(如雷击等)，故障过后电弧可以自动熄灭。随着系统的发展和电压等级的提高，单相接地故障电流成比例地增加。接地点产生接地电弧，并在其中流过非故障相的电流，这种电容电流在6～10kV系统(>30A)、35～60kV系统(>10A)中难以自行熄灭。由于电弧不稳定(间歇性电弧)，引起系统强烈的电磁振荡过程，产生电弧接地过电压。工频电流过零时熄弧故障现象影响过电压的因素电弧熄灭与重燃的相位系统的相关参数相间电容、线路损耗中性点接地方式消弧线圈及其对电弧接地过电压的限制作用（1）消弧线圈及其对电弧接地过电压的限制作用（2）6.2谐振过电压谐振是指振荡回路中某一自由振荡频率等于外加强迫频率的一种稳态或准稳态现象。在这种周期性或准周期性的运行状态中，发生谐振的谐波幅值会急剧上升。谐振回路中包含有电感L、电容C和电阻R，通常认为系统中的C和R(避雷器例外)是线性元件，而电感L有三种不同的特性：线性电感、非线性电感和周期性变化电感，因此相应地振荡回路就具有三种不同特点的谐振现象：6.2谐振过电压串联