過電壓的形式與產生原因
作者：本站 發(fā)布時間：2015-07-23 11:27:56 瀏覽：6176
1. 過電壓的形式與產生原因
過電壓是指在電力線路或電氣設備上出現(xiàn)的超過正常工作電壓要求的電壓。在供電系統(tǒng)中，由于過電壓使絕緣破壞是造成系統(tǒng)故障的主要原因之一。按過電壓產生的原因不同，可分為內部過電壓和外部過電壓。
1) 內部過電壓
內部過電壓是由于電力系統(tǒng)本身的開關操作、發(fā)生故障或其他原因，使系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變，從而在系統(tǒng)內部出現(xiàn)電磁能量轉換、振蕩而引起的過電壓。因為其能量來源于系統(tǒng)內部，所以稱為內部過電壓。內部過電壓可分為如下3 種。
(1) 操作過電壓。操作過電壓是由于電力系統(tǒng)本身的開關操作引起的過電壓。如切斷空載線路或空載變壓器引起的過電壓。空載線路屬于容性負荷，在斷路器切斷容性負荷時，其觸頭間可能發(fā)生電弧重燃，從而引發(fā)強烈的電磁振蕩，產生過電壓。空載變壓器屬于感性負荷，在斷路器切斷其勵磁電流后，電感中的磁場能轉化為電場能，從而產生過電壓。
(2) 諧振過電壓。諧振過電壓是由于系統(tǒng)中的電路參數(shù)(R、L、C)在不利的組合下發(fā)生諧振而引起的過電壓。如電壓互感器本身的非線性諧振，電力變壓器鐵心飽和而引起的鐵磁諧振等均可引起諧振過電壓。
(3) 電弧接地過電壓。中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相電弧接地時，由于系統(tǒng)中存在電感和電容，可能引起線路局部諧振，使接地電弧交替熄滅與重燃，從而產生過電壓。運行經(jīng)驗表明，內部過電壓一般不會超過系統(tǒng)正常運行時相對地額定電壓的3 倍～4倍，最大為額定電壓的6 倍。只要在選擇電氣設備時對絕緣強度合理考慮，并在運行中定期檢查，排除絕緣薄弱點，內部過電壓對電力線路及電氣設備的威脅不是很大。
2) 外部過電壓
外部過電壓是指供電系統(tǒng)的電氣設備、線路和地面建(構)筑物遭受直接雷擊或雷電感應而引起的過電壓，由于其能量來源于系統(tǒng)外部，所以稱為外部過電壓。外部過電壓是由雷擊引起的，所以又叫雷擊過電壓或大氣過電壓。雷擊過電壓產生的雷電沖擊波，其電壓幅值可達數(shù)十萬伏，甚至數(shù)兆伏，其電流幅值可高達幾十萬安，因此對供電系統(tǒng)的危害極大，必須采取一定的措施加以防護。
雷擊過電壓有以下兩種基本形式。
(1) 雷電感應過電壓。它是雷電未直接擊中電力系統(tǒng)中的任何部分，而由雷擊對設備、線路或其他物體的靜電感應或電磁感應所產生的過電壓。這種雷電過電壓稱為感應雷或雷電感應。
(2) 雷擊過電壓的形式除了上述直擊雷和感應雷外，還有一種是沿著架空線路侵入變配電所的高電位雷擊波，稱為雷電波侵入。據(jù)統(tǒng)計，由于雷電波侵入而造成的雷害事故占總雷害事故的50%以上，因此對雷電波侵入的防護應予以足夠的重視。
(3) 直接雷擊過電壓。直接雷擊過電壓是由于帶有電荷的雷云直接對電氣設備、線路和地面建(構)筑物放電而引起的過電壓。當強大的雷電流通過這些物體導入大地時，產生破壞性極大的熱效應和機械效應，同時還伴有電磁效應和閃絡放電，這稱為直接雷擊或直擊雷。
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