❖ （3）母线上的出线数：当母线上 同时接有几条出线，而只切除其中 一条时，这种过电压将较小；
14
第四节 空载线路合闸过电压
❖空载线的合闸可分为正常合 闸和自动重合闸。这时出现 的操作过电压称为合空线过 电压或合闸过电压，重合闸 过电压是过电压中最严重的 一种。
2020/11/20
15
❖ 如果是自动重合闸，那么条件将不利， 主要原因在于这时线路上有一定残余电 荷和初始电压，重合闸时振荡将更加剧 烈。
❖ 当先导放电接近地面时，地面上一些高耸的物 体因周围电场强度达到了能使空气电离程度， 会发出向上的迎面先导，当它与下行先导相遇 时，就出现了强烈的电荷中和过程，出现极大 的电流，这就是雷电的主放电阶段，伴随着雷 鸣和闪光。这段时间极短，只有50~100 μs， 它是沿着负的下行先导通道，由下而上逆向发 展的，亦称“回击” 。
❖ （1）合闸相位：是随机量，遵 循统计规律。
❖ （2）线路损耗：主要来源： ①线路及电源的电阻；②当过 电压超过导线的电晕起始电压 后，导线上出现电晕损耗。
❖ （3）线路残余电压的变化
2020/11/20
17
合闸过电压的限制、降低措施主要有： （1）装设并联合闸电阻 （2）同电位合闸 （3）利用避雷器来保护
❖
电压
内部过电压
暂时过电
操作过电 直接雷过
3
内部过电压
第一节 稳态过电压的电路基础 第二节 谐振过电压 第三节 切断空载线路过电压 第四节 空载线路合闸过电压 第五节 切除空载变压器过电压
第六节 雷电放电和雷电过电压
2020/11/20
4
❖ 内部过电压的根源在电力系统内部，通常 都是因系统内部电磁能量的积聚和转换而 引起。
2020/11/20
24
三 架空输电线路防雷保护
2020/11/20
9
第二节 谐振过电压
一、谐振过电压的类型
❖（1）线形谐振过电压 ❖（2）参数谐振过电压 ❖（3）铁磁谐振过电压
2020/11/20
10
二、铁磁谐振过电压
E～
UL
L I
C UC
2020/11/20
11
特点： 产生串联铁磁谐振的必要条件是： 电感和电容的伏安特性必须相交， 铁磁元件的非线性是产生铁磁谐 振的根本原因。
电力系统过电压
2020/11/20
1
❖电力系统中的各种绝缘
在运行中除了受长期工
作电压的作用外，还会
受到各种比工作电压高
得多的过电压的作用。
所谓过电压就是指电系
统中出现的对绝缘有危
2020/11/20
险的电压升高和电位升 2
2020/11/20
❖
工频电压升高
❖
压
❖
谐振过电压
❖
压 ❖ 电力系统过电压
❖ 分类：
❖
的电容效应
空载长线
❖
工频电压升高 不对称短
路引起的工频电压升高
❖
暂时
起的工频电压升高
2020/11/20
❖
过电压
甩负荷引 线性谐振过 5
第一节 稳态过电压的电路基础
工频电压升高的危害
❖ （1）由于工频电压升高大都在空载或轻载 条件下发生，所以它们有可能同时出现、相 互叠加。
❖ （2）工频电压升高是决定某些过电压保护 装置工作条件的重要依据，所以它直接影响 到避雷器的保护特性和电力设备的绝缘水平。
2020/11/20
22
一、 雷电放电过程
❖ 雷云下部大部分带负电荷，所以 大多数的雷击是负极性的，雷云 中的负电荷会在地面感应出大量 正电荷。这样地面与大地之间或 两块带异号电荷的雷云之间，会 形成强大的电场，其电位差可达 数兆伏甚至数十兆伏。
2020/11/20
23
❖ 通常“云—地”之间的线状雷电在开始时往往 是一微弱发光的通道从雷云向地面伸展，它以 逐级推进的方式向下发展，每级长度约 25~50m，每级的伸展速度约104 km/s，平均 发展速度只有100~800km/s这种预放电称为先 导放电。
2020/11/20
18
第五节 切除空载变压器过电压
一、发展过程
电弧
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱu～
i=iL+iC ≈iL
iL
iC
LT
CT
切除空载变压器等值电路
2020/11/20
19
产生原因：
流过电感的电流在到达自然零 值之前就被断路器强行切断，从而 迫使储存在电感中的磁场能量转为 电场能量而导致电压的升高。
2020/11/20
❖ （3）由于工频电压升高是不衰减或弱衰减 现象，持续时间很长，对设备绝缘及其运行 条件也有很大影响。
2020/11/20
6
❖ 输电线路在长度不很大时的等值电路， 由于空载，就可简化如图所示。
.
IR
.
UR
～
.
E
L
.
UL
C
.
UC
空载长线的简化等值电路
2020/11/20
7
❖ 一般R要比XL和XC小得多，而 空载线路的工频容抗XC又要大 于工频感抗XL，因此在工频电 势 的作用下，线路上流过的容
2020/11/20
12
第三节 切断空载 线路过电压
l
～ z
QF
-Uφ
(a)
2020/11/20
(b)
13
2020/11/20
❖ 影响因素
❖ （1）中性点接地方式：中性点非 有效接地电网的中性点电位有可能 发生位移，所以某一相的过电压可 能特别高一些。
❖ （2）断路器的性能：重燃次数对 这种过电压的最大值有决定性的影 响；
❖ 如果采用的是单相自动重合闸，只切除 故障相，而健全相不与电源电压相脱离， 那么当故障相重合闸时，因该相导线上 不存在残余电荷和初始电压，就不会出 上述高幅值重合闸过电压。
❖ 在合闸过电压中，以三相重合闸的情况
最为严重，其过电压理论值可达3Uφ
2020/11/20
16
影响因素和限制措施
❖ 影响因素
20
二、影响因素与限制措施
❖影响因素 ❖ （1）断路器性能 ❖灭弧能力越强的断路器，其
对应的切空变过电压最大值 也越大。 ❖ （2）变压器特性
2020/11/20
21
第六节 雷电放电和雷电过电压
一、 雷电放电过程
❖ 就其本质而言，雷电放电是一种超长气 隙的火花放电，与金属电极间的长气隙 放电是相似的。所不同的是由于雷云的 物理性质毕竟与金属板不同，因而具有 多次重复雷击等现象和特点。
性电流在感抗上造成的压降将 使容抗上的电压 高于电源电势。
❖
.
.
.
.
E ULUC j I(XL XC)
❖
2020/11/20
8
❖由于电感与电容上的压降
反相，且UC＞UL，可见电 容上的压降大于电源电势.
为了限制这种工频电压升
高现象，大多采用并联电
抗器来补偿线路的电容电
流以削弱电容效应，效果
十分显著。