C U0 υc ≥ 12 +1 3C0 U0 ′
平行线路间的传递过电压
在超高压线路上常采用单 相重合闸装置， 相重合闸装置 ， 传递过电 压在相间产生 健全相B 健全相 B 、 C 的工作电压和 负载电流通过相间互电容和 互电感对A 互电感对 A相产生静电和电 磁感应， 磁感应，在故障点仍有一定 数值的接地电流， 数值的接地电流，称为潜供 电流 电弧瞬间熄灭后，同样由于相间的耦合作用， 电弧瞬间熄灭后，同样由于相间的耦合作用，故障点立 即出现恢复电压，增加了故障点自动熄弧的困难， 即出现恢复电压，增加了故障点自动熄弧的困难，致使 自动重合闸失败
静电传递回路
例：额定电压为66/10kV的变压器 额定电压为66/10kV的变压器
低压侧每相对地电容： 低压侧每相对地电容： 断路器闭合时：C0=6500pF 断路器闭合时： 6500pF 断路器断开时： 1500pF 断路器断开时：C0=1500pF 变压器高、低压绕组的互电容： 变压器高、低压绕组的互电容： C12=2000pF 2000pF
谐振过电压谐振过电压传递过电压
传递过电压
当系统中发生不对称接地故障或断路器不同期操 作时，可能出现明显的零序工频电压， 作时，可能出现明显的零序工频电压 ，通过静电 和电磁耦合在相邻输电线路之间或变压器绕组 和电磁耦合在相邻输电线路 之间或变压器绕组之 相邻输电线路之间或变压器绕组之 间产生工频传递现象 若与接在电源中性点的消弧线圈或电压互感器等 铁磁元件组成谐振回路， 铁磁元件组成谐振回路，还可能产生线性谐振或 铁磁谐振传递过电压
→∞， ωC =1/ 2ωL，E→∞， 发生谐振，其实不会 。 C 上电压升高到一定 转为L 值，C 转为L
ωC +1/ ωL 1 ≥ 2ωC −1/ ωL 2
ɺ EO 、ɺ A 同相，且 E 同相，
，
O′偏移至电压三角形之外
ɺ ɺ ɺ I A + IB + IC = 0
造成一相 （ 饱和相 ） 电压升 高的现象
在上例中，10kV侧接有电压互感器 在上例中，10kV侧接有电压互感器
如考虑互感器饱和的励磁特性
1 1 XC = = =148.1kΩ ωC ω(C12 +3C0 )
满足产生铁磁谐振的条件： 满足产生铁磁谐振的条件 ：
XL =167kΩ > XC
低压侧断路器合闸 ----消弧线圈接入 ----消弧线圈接入
潜供电流的横分量
健全相B 健全相B、C通过相间互电容C12经接地弧道注入大地的 通过相间互电容C 电流， 电流，称之为潜供电流的横分量
ɺ ɺ I x = ωC12 EB + EC = ωC12EA
弧隙间的恢复电压
UA = EA 2C12 ⋅ 2 2C12 + C0
对于给定的长度的线路， 对于给定的长度的线路，Ix 、 UA值不变 ， 与故障点位置 值不变， 无关
潜供电流中电磁分量较弱， 潜供电流中电磁分量较弱 ， 主要是静电 分量 潜供电流和恢复电压太大， 潜供电流和恢复电压太大 ， 会使电弧发 生重燃而延迟灭弧， 或者不能最终灭弧。 生重燃而延迟灭弧 ， 或者不能最终灭弧 。 这是确定单相重合闸的停电间隔时间， 这是确定单相重合闸的停电间隔时间 ， 甚至是能否采用单相重合闸的关键问题
C12 66 2000 U2 =U0 = × =11.72 kV C12 + 3C0 3 2000 + 3×1500
是低压侧额定电压的2 03倍 是低压侧额定电压的2.03倍，而断路器闭合 机的对地电容) 机的对地电容) 时，传递过电压
(计及发电
C12 66 2000 U2 =U0 = × = 3.55 kV C12 + 3C0 3 2000 + 3×6500
谐振过电压谐振过电压电磁式电压互感器铁芯饱和引起的过电压
电磁式电压互感器铁芯饱和 引起的过电压
在电网出现某些扰动 在电网出现某些 扰动 ， 如电压互感器的突然合 扰动， 闸 、 瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线 电压、 电压 、 故障相接地消失时可能有电压的突然上 升 ， 在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电 感饱和， 且饱和程度不同， 感饱和 ， 且饱和程度不同 ， 电网三相对地阻抗 明显不同， 出现较大的工频位移电压 工频位移电压， 明显不同 ， 出现较大的 工频位移电压 ， 也可能 激发起谐波谐振过电压 激发起谐波谐振过电压
500kV输电线路有无电抗器补偿时 500kV输电线路有无电抗器补偿时 潜供电流与可能自灭时间（90%） 潜供电流与可能自灭时间（90%）
无电抗器补偿时潜供电流与可能自灭时间
潜供电流（有效值A） 潜供电流（有效值A 8 12 14 自灭时间（s）（概率为90%） 概率为90%） 自灭时间（ ）（概率为 <0.1 0.15~0.10 0.25~0.18
低压侧断路器断开
低压侧接有电压互感器 正常运行时接近空载状态， 正常运行时接近空载状态，且 ωL >1/ 3ωC0 ，并联后的等值 电容很小， 电容很小，传递过电压很高 铁芯饱和，电感值减小， 铁芯饱和，电感值减小，会出现 ωL =1/ 3ωC0 的状态，发生 的状态， 并联谐振， 全部加在低压侧， 铁芯更加饱和， 并联谐振 ， U0 全部加在低压侧 ， 铁芯更加饱和 ， 3C0 与 L 并联后等值为电感， 并联后等值为电感，直至该电感与 C12 组成串联谐振 （铁 磁谐振） 磁谐振）
1、工频位移过电压产生机理
中性点绝缘系统带有Y 中性点绝缘系统带有Y0联接 的电压互感器的三相电路
等值电路
电压互感器各相激磁电感为 LA、LB、LC ，各相导 线及母线的对地电容为C 线及母线的对地电容为 C0 ， 并联后的导纳分别为 YA、YB、YC
正常运行时， 正常运行时，互感器励磁感抗 ωL很大，电网对地 很大， 阻抗是以导线对地电容C 的容抗1 为主， 阻抗是以导线对地电容C0的容抗1/ωC0为主，三相 基本平衡，电网中性点对地电压E 很小， 基本平衡，电网中性点对地电压E0很小，接近零 中性点电位偏移
消弧线圈过补偿运行， 消弧线圈过补偿运行 ， 3C0 与 L 并联后的等值阻抗为感 组成串联线性谐振回路， 性，与C12 组成串联线性谐振回路，传递过电压严重威 胁发电机的绝缘， 胁发电机的绝缘，其谐振条件为
ωL =
1 ω(3C0 + C12 )
消弧线圈欠补偿运行， 消弧线圈欠补偿运行 ， 3C0与 L并联后的等值阻抗为容 电容传递回路，传递过电压比过补偿低， 性，电容传递回路，传递过电压比过补偿低，脱谐度越 小等值电容越小， 小等值电容越小，在低压侧出现的传递过电压越接近值 U0，不会发生谐振现象
第三种：两相因严重饱和而导纳呈感性 ， 一相仍为容性 。 第三种 ： 两相因严重饱和而导纳呈感性， 一相仍为容性。 相互感器不饱和， 若A相互感器不饱和，其等值电容为 C，B、C 两相等值 电感为 L
绕组间的传递过电压
在系统不正常时， 在系统不正常时，中性点不 接地变压器产生的中性点位 移电压，即工频零序电压， 移电压，即工频零序电压， 通过绕组之间电容传递到低 压侧， 压侧，使整个低压系统的对 地电位提高
C12 U2 = U0 C12 + 3C0
C0：包括发电机、母线和变压器 包括发电机、 低压绕阻在内的每相对地电容
潜供电流的纵分量
由B、C相负载电流通过互感M产生的电磁感应电动势： 相负载电流通过互感M产生的电磁感应电动势：
ɺ ɺ EM = ωM I B + IC
互电势、故障相对地电容、 互电势 、故障相对地电容、故障点的接地弧道构成一个 回路， 回路，提供潜供电流的纵向分量 互电势与线路长度成正比， 互电势与线路长度成正比，潜供电流的纵分量的大小及 方向与故障点位置有关， 方向与故障点位置有关，恢复电压也如此
U0 = 66/ 3 kV
当高压侧发生单相接地故障时， 当高压侧发生单相接地故障时，零序电压等于相电压
U0 = 66/ 3 kV
低压侧断路器断开
低压侧未接电压互感器 C0 值较小 ， 传递电压很高 ，将会出现三相对地电压的不 值较小，传递电压很高， 平衡， 一相低两相高， 继电保护可能发出“ 接地” 信号， 平衡 ， 一相低两相高 ， 继电保护可能发出 “ 接地 ” 信号 ， 即所谓“虚幻接地”现象，例中10kV侧的传递过电压 即所谓“虚幻接地”现象，例中10kV侧的传递过电压
传递过电压的危害
可能产生谐振（ 线性或铁磁谐振） 可能产生谐振 （ 线性或铁磁谐振 ） ； 可能出现传递过 电压接近U 电压接近U0 传递过电压虽然不高， 传递过电压虽然不高 ， 但与正序电压叠加的结果导致 三相对地电压的不平衡， 出现一相、 二相、 三相对地电压的不平衡 ， 出现一相 、 二相 、 甚至三相 电压同时升高的严重现象 所有的电压传递现象，不论是否引起谐振， 所有的电压传递现象 ， 不论是否引起谐振 ， 都是把一 个电压等级系统的零序电压传递到另一电压等级系统。 个电压等级系统的零序电压传递到另一电压等级系统 。 在后一系统中造成“ 虚幻接地” 现象， 在后一系统中造成 “ 虚幻接地 ” 现象 ， 使系统中的电 压互感器测到零序电压， 压互感器测到零序电压，并发出接地指示
Hale Waihona Puke 递过电压的限制措施避免产生零序电压是根本措施， 避免产生零序电压是根本措施， 如尽量使断路器三相 同期动作， 不出现非全相操作。 对于110~220kV的空 同期动作 ， 不出现非全相操作 。 对于 110~220kV 的空 载变压器，如其中性点不接地， 载变压器，如其中性点不接地，在操作时应临时接地 避免回路参数形成谐振 在低压侧未装消弧线圈和对地电容很小的情况下， 在低压侧未装消弧线圈和对地电容很小的情况下， 低 压侧加装对地电容（ 以上） 压侧加装对地电容（0.1µF以上）即可限制电容传递过 电压 装有消弧线圈时，应增大脱谐度， 装有消弧线圈时 ，应增大脱谐度， 若要求限制传递至 副方的电压不超过 U0 ，在过补偿条件下，υc 满足 ： ′ 在过补偿条件下，