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工频过电压
来源: | 发布时间:2017-11-6 9:56:25 | 浏览次数:

由于电网运行方式的突然改变,导致电网工频电压的升高。

工频电压升高包括:

1)突然甩负荷引起的工频电压升高

2)长线路空载末端的电压升高

3)系统不对称短路时的电压升高

4) 解环操作引起的过电压

1.突然甩负荷引起的工频电压升高 

(1)一般系统所带的是感性负荷,感性负荷的电流对发电机起去磁的电枢反应,当系统突然甩掉负荷时,这个去磁的电枢反应也随之消失,但根据磁链守恒原理,穿过励磁绕组的磁通来不及变化,故发电机端电压将升高到。

(2)甩掉感性负荷的长线路呈容性,容性的电流又对发电机起助磁的电枢反应。

(3)发电机转速上升引起的工频电压升高。发电机突然甩负荷后,由于发电机的调速器及调压器来不及起作用,发电机的转速将要上升,而电压几乎随着转速的上升成正比增加。

母线及输电线上的电压,由于突然甩负荷,可达额定值的1.2~1.3倍。当线路电容较大时,此值还可能更高。这种电压上升时间约为几分之一秒,但实际上受机组调压器、调速器以及变压器、发电机磁饱和的限制,实际电压上升视具体情况而定。

发电机突然甩负荷引起的过电压幅值有关因素:

①断路器跳闸前送出的负荷大小;

②空载长线路的电容效应;

③发电机励磁调节及电压调整器的特性;

④原动机的调速特性及制动设备性能;

2.空载线路末端的电压升高

当输电线路空载运行及线路末端带电容器空载运行,空载线路末端电压比首端要高,这也就是常说的长线路的电容效应。这是由于长线路是由许多串联的LC回路组成,愈往终端电压愈高。

《电力系统安全稳定导则》规定,线路末端电压不能超过系统额定电压的1.15倍,持续时间不应大于20min,因此,在给线路充电时,必须估算可能产生的过电压,当可能产生的过电压超过允许值时,要采取相应措施。

对于工矿企业工频电压升高问题,主要考虑长电缆线路空载充电、避免带电容器充电、避免由受电端向电缆线路反充电等带来的过电压问题。

3.不对称短路时的电压升高

在发生不对称短路时,非故障相电压将升高。  当中性点接地系统发生单相接地故障时,非故障相的电压升高一般不超过1.3~1.4倍相电压的数值。 当中性点不接地或经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,非故障相的电压升高达1.73倍相电压的数值。利用对称分量法,通过时序网络方便的进行分析。

应避免在110kV及220kV有效接地系统中偶然形成局部不接地系统,并产生较高的工频过电压。

对可能形成这种局部系统、低压侧有电源的110kV及220kV变压器不接地的中性点应装设间隙放电及其保护。

因接地故障形成局部不接地系统时该间隙应动作;系统以有效接地方式运行发生单相接地故障时间隙不应动作。间隙距离的选择除应满足这两项要求外,还应兼顾雷电过电压下保护变压器中性点标准分级绝缘的要求。

4.解环操作过电压

电磁环网的解列操作,会由于潮流的变化,导致无功分布的变化,可能会引起过电压。 

另外:由于变压器档位调节不当、电容器过量投入、发电机无功调节过调或强行励磁时间长都会引起运行电压升高,在运行中是尽量避免的。

更多内容可进入森博工业专家论坛-接地系统方式选择及小电流接地弧光过电压的防护与治理版块进行讨论


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