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操作過電壓的一般特性
閱讀：1090發(fā)布時間：2024-4-1
操作過電壓是在電力系統(tǒng)中由于操作所引起的一類過電壓,。這里所稱的操作,，包括正常的操作如空載線路的合閘與分閘等，還包括非正常的故障,，如線路通過間歇性電弧接地,。操作過電壓是內(nèi)部過電壓中的一類。
產(chǎn)生操作過電壓的原因是：在電力系統(tǒng)中存在儲能元件的電感與電容,，當正常操作或故障時,，電路狀態(tài)發(fā)生了改變，由此引起了振蕩的過渡過程,，這樣就有可能在系統(tǒng)中出現(xiàn)超過正常工作電壓的過電壓，這就是操作過電壓,。在振蕩的過渡過程中,，電感的磁場能量與電容的電場能量互相轉(zhuǎn)換。在某一瞬間儲存于電感中的磁場能量會轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙葜械碾妶瞿芰?，由此在系統(tǒng)中就出現(xiàn)數(shù)倍于系統(tǒng)電壓的操作過電壓,。
電力系統(tǒng)中常見的操作過電壓有：
(1)中性點絕緣系統(tǒng)的間歇電弧接地過電壓；
(2)空載線路分閘過電壓,；
(3)空載線路合閘過電壓,；
(4)切除空載變壓器過電壓。
操作過電壓有如下特點：
(1)持續(xù)時間比較短,。操作過電壓的持續(xù)時間雖比過電壓長,，但比工頻過電壓短得多，一般在幾毫秒至幾十毫秒,。操作過電壓存在于暫態(tài)過渡過程之中,，當同時又存在工頻電壓升高時，操作過電壓表現(xiàn)為在工頻過電壓基礎上迭加暫態(tài)的振蕩過程,，可使操作過電壓的幅值達到更高的數(shù)值,。
(2)由于電感中磁場能量與電容中電場能量都來源于系統(tǒng)本身，所以操作過電壓幅值與系統(tǒng)相電壓幅值有一定倍數(shù)關系,。目前我國有關規(guī)程中規(guī)定選擇絕緣時的計算用操作過電壓大小如表9-1所示,。
表9-1 操作過電壓的大小
系統(tǒng)電壓 （KV) | 過電壓 （相對地） | 系統(tǒng)電壓 （KV) | 過電壓 （相對地） |
35～60(中性點經(jīng)消弧線圈接地或不接地) | 4.0p.u | 330(中性點直接接地） | 2.75p.u |
110~154（中性點經(jīng)消弧線圈接地） | 3.5p.u | 500（中性點直接接地） | 2.0p.u |
110～220(中性點直接接地) | 3.0p.u |
(3)操作過電壓的幅值與系統(tǒng)的各種因素有關，且具有強烈的統(tǒng)計性,。在影響操作過電壓的各種因素中,，系統(tǒng)的接線與斷路器的特性起著很重要的作用。另外,，許多影響操作過電壓的因素,，如影響合閘過電壓的合閘相位等等因素有很大的隨機性，因此操作過電壓的具體幅值也具有很大的隨機性,，但是不同幅值操作過電壓出現(xiàn)的概率服從一定的規(guī)律分布,，這就是操作過電壓的統(tǒng)計特性,。一般認為操作過電壓幅值近似以正態(tài)分布規(guī)律分布。
(4)各類操作過電壓依據(jù)系統(tǒng)的電壓等級不同,，顯示的重要性也不同,。在電壓等級較低的中性點絕緣的系統(tǒng)中，單相間隙電弧接地過電壓最引人注意,。對于電壓等級較高的系統(tǒng),，隨著中性點的直接接地，切空載變壓器與空載線路分閘過電壓就較為突出,。而在超高壓系統(tǒng)中,，空載線路合閘過電壓已成為重要的操作過電壓。
(5)操作過電壓是決定電力系統(tǒng)絕緣水平的依據(jù)之一,。系統(tǒng)電壓等級越高,，操作過電壓的幅值隨之也越高，另一方面,，由于避雷器性能在高電壓等級系統(tǒng)中的不斷改善,，大氣過電壓保護的不斷完善，使得操作過電壓對電力系統(tǒng)絕緣水平的決定作用越來越大,。在超高壓系統(tǒng)中,，操作過電壓對某些設備的絕緣選擇將逐漸起著決定性的作用。
由于系統(tǒng)運行方式,、故障類型,、操作過程的復雜多樣，以及其他各種隨機因素的影響,，所以對操作過電壓的定量分析,，大都依靠系統(tǒng)中的實測記錄、模擬研究以及計算機計算,。本章就幾種常見操作過電壓進行一些定性的分析,，分析各種操作過電壓的形成機理、過電壓幅值的分析,、影響過電壓幅值的因素以及常采用的過電壓限制措施,。
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