情况下由于电感电容参数的不利组合引起的谐振过电压谐振过电压一般具有工频性质持续时间长不能用避雷器限制谐振过电压一般有自励磁过电压水轮发电机不对称短路过电压和铁磁谐振过电压水轮发电机在不同的运行情况下其感抗值呈周期性地变化当发电机经升压变压器与空载线路相连发电机外电路容抗值在发电机感抗变化范围内只要电感或电容上存在微小的能量就可导致电磁能量的集聚使电流电压幅值急剧上升产生自励磁过电压由于受发电机和变压器的磁饱和限制自励磁过电压一般不超过当外电路容抗值在和范围内就会产生同步自励磁和异步自励磁过电压同步自励磁电压上升速度较缓慢异步自励磁电压上升速度较快由于自励磁过电压时间长危害性大必须采取措施加以限制使发电机的容量大于被投入空载线路的充电功率采用快速励磁自动调节器限制同步自励磁过电压采用速动过电压继电保护断开发电机压对及以上系统由于输电线路较长计算容抗值较小并联电抗器易发生自励磁过电压常采用并联电抗器加以限制消除可能产生的异步自励磁过电限制自励磁过电压的最小容量可按式式中并联电抗器容量线路自动功率升压变压器容量发电机容量升压变压器漏抗标么值发电机直轴电抗标么值水轮发电机发生不对称短路时绕组上分别产生脉动磁场和直流磁场高的谐振过电压不超过在发电机定子绕组和转子会在健全相上产生幅值较可以限制过电压幅值在水轮发电机的转子上加装阻尼绕组加装阻尼绕组的水轮发电机发生不对称短路过电压可按式计算式中发电机不对称短路过电压幅值两相短路两相短路接地发电机直轴超瞬态电抗发电机交轴超瞬态电抗发电机最高运行相电压幅值具有铁心的电感设备因系统操作和故障引起设备上电压增高或产生励磁涌流都会导致铁心饱和在谐振频率下当感抗与容抗值相等时就会引起铁磁谐振过电压铁磁谐振过电压的幅值一般不超过个别可达到以上一般引起的铁磁谐振过电压有电磁式电压互感器引起的铁磁谐振非全相运行引起的铁磁谐振合带空载线路的变压器引起的二次谐波的铁磁谐振在直接接地系统中采用带有均压电容的断路器开断连接有电磁式电压互感器的空载母线经验算有可能产生铁磁谐振过电压时宜选用电容式电压互感器在不接地系统中带绝缘监视用的电磁式电压互感器与空载母线或空载短线引起的铁磁谐振过电压移引起虚幻接地信号频次次谐振和分频次电源中性点发生对地位也可能是高次谐振谐振频率可能是基频谐振防止和限制电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压措施有选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器增大母线对地电容减小对地容抗使对地容抗与互感器励磁感抗之比在互感器开口三角绕组中装设为互感器一次绕组与开口三角绕组的变化的电阻阻尼谐振或采用消谐装置消除谐振及以下互感器高压绕组中性点经容量的电阻接地大于中性点不接地系统中和中性点直接接地有不接地变压器的单端电源系统中发生线路断线或断路器熔断器非全相分合闸由于空载或轻载变压器励磁电感与线路对地电容构成串联铁磁谐振在各级电压的系统中都会发生谐振频率可能是基频也可能是高频和分频在双端电源线路中发生线路断线或断路器熔断器非全相分合闸由于两端电源的不同步在各级电压的系统中都会引起中性点位移过电压不接地变压器中性点位移电压可接近倍工频相电压非直接接地有补偿的系统中器中性点位移电压更高过电压使不接地变压在有并联电抗器补偿的系统中线路处于非全相空载运行状态且并联电抗器零序电抗小于线路零序容抗时由于线间电容的影响断开相上可能激发基频铁磁谐振过电压防止和限制非全相运行引起铁磁谐振的措施有采用同期性能较好的断路器对中性点直接接地的系统操作时应将不接地变压器中性点临时接地必要时可在不接地变压器中性点加装棒间隙在并联电抗器中性点装设小电抗器以消除并联电抗器非全相运行引起的铁磁谐振在自振频率接近的中性点直接接地的系统中带空载变压器的线路分合闸操作时由于变压器电感周期性变化在高压空载或轻载线路中引起幅值较高的二次谐波为主的铁磁谐振过电压应避免在只带空载线路的变压器低压侧合闸缩短过电压持续时间操作过电压及其保护系统中的操作过电压一般由下列原因引起间歇性电弧接地空载线路分合重合闸空载变压器和并联电抗器分闸线路非对称故障分闸和振荡解列等及以下系统中的操作过电压由于绝缘水平较高能承受可能出现及以上系统中应考虑系统结构应系统一般不采取限制措施在故障中确实以无法避免时可在线路继电保护装置内增设过电压速断保护采用限制操作过电压的措施系统操作过电压计算倍数的确定容量电气参数中性点接地方式回路数以及系统运行接线数宜取下列数值对地绝缘以设备的最高运行相电压计算用最大过电压计算用最大过电压统计过电压断路器性能母线上的出线操作方式等因素操作过电压计算倍的倍数表示统计过电压相间绝缘以相地操作过电压的倍数表示确定相间绝缘时和两相的电位宜分别取相间操作过电压的在中性点不接地的系统中当单相接地故障电流超过一定数值时将产生不稳定电弧形成熄灭和重燃交替的间歇性电弧导致电磁能的强烈振荡并在健全相以致故障相中产生较高的过电压过电压数值随接地方式不同而异过下列数值不接地消弧线圈接地电阻接地空载线路在分闸过程中当断路器触头间的绝缘恢复强度低于电压恢复强度时断路器发生重击穿使线路上电压发生振荡产生分闸过电压对不超过闸过电压是控制据系统空载线路分闸过电压一般系统一般不超过空载线路分线路侧及以一般情况下过电压不超及以下系统操作过电压绝缘水平的主要依可泄放线路残余电荷以降低触头间恢采用不重击穿断路器是限制分闸过电压的有效措施采用电磁式电压互感器复电压可避免断路器重击穿或降低重击穿过电压上系统应采用不重击穿断路器空载线路合闸时由于线路电感电容的振荡将产生合闸过使过电压进一步提高线路电压线路重合闸时由于电源电动势较高以及线路上残余电荷的存在加剧了这一电磁振荡过程及以上系统操作过电压绝缘水合闸和重合闸过电压是控制平的主要依据必须将此种过电压限制在系统允许的操作过电压范围内限制合闸和重合闸过电压的措施有采用无间隙金属氧化物避雷器保护避雷器应能承受安装点的各种过电压的幅值和持续时间除谐振过电压安装在出线断路器线路侧的避雷器称为线路避雷器安装在电厂侧的避雷器称为电站避雷器避雷器的通流容量和允许吸收能量应满足系统的要求计算采用无间隙金属氧化物避雷器限制合闸过电压达不到要求时还应采用具有合闸电阻的断路器使合闸分两阶段进行
水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则DL T5090-1999 - 图文
