操作過電壓

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(dāng)正常操作或故障時(shí)，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。

空載線路合閘和重合閘操作過電壓

空載線路合閘時(shí)，由于線路電感-容的振蕩將產(chǎn)生合閘過電壓。線路重合時(shí)，由于電源電勢較高以及線路上殘余電荷的存在，加劇了這一電磁振蕩過程，使過電壓進(jìn)一步提高。因此斷路器應(yīng)安裝合閘電阻，以有效地降低合閘及重合閘過電壓。

應(yīng)按電網(wǎng)預(yù)測條件，求出空載線路合閘、單相重合閘和成功、非成功的三相重合閘（如運(yùn)行中使用時(shí)）的過電壓分布，求出包括線路受端的相對地及相間統(tǒng)計(jì)操作過電壓。

分?jǐn)嗫蛰d變壓器和并聯(lián)電抗器的操作過電壓

由于斷路器分?jǐn)噙@些設(shè)備的感性電流時(shí)強(qiáng)制熄弧所產(chǎn)生的操作過電壓，應(yīng)根據(jù)斷路器結(jié)構(gòu)、回路參數(shù)、變壓器（并聯(lián)電抗器）的接線和特性等因素確定。該操作過電壓一般可用安裝在斷路器與變壓器（并聯(lián)電抗器）之間的避雷器予以限制。對變壓器，避雷器可安裝在低壓側(cè)或高壓側(cè)，但如高低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式不同時(shí)，低壓側(cè)宜采用磁吹閥型避雷器。當(dāng)避雷器可能頻繁動作時(shí)，宜采用有高值分閘電阻的斷路器。

線路非對稱故障分閘和振蕩解列操作過電壓

電網(wǎng)送受端聯(lián)系薄弱，如線路非對稱故障導(dǎo)致分閘，或在電網(wǎng)振蕩狀態(tài)下解列，將產(chǎn)生線路非對稱故障分閘或振蕩解列過電壓。 預(yù)測線路非對稱故障分閘過電壓，可選擇線路受端存在單相接地故障的條件，分閘時(shí)線路送受端電勢功角差應(yīng)按實(shí)際情況選取。 有分閘電阻的斷路器，可降低線路非對稱故障分閘及振蕩解列過電壓。當(dāng)不具備這一條件時(shí)，應(yīng)采用安裝于線路上的避雷器加以限制。 2100433B

電力系統(tǒng)中常見的操作過電壓有：

(1)中性點(diǎn)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)切除牽載變壓器過電壓。

操作過電壓有如下特點(diǎn)：

(1)持續(xù)時(shí)間比較短。操作過電壓的持續(xù)時(shí)間雖比雷電過電壓長，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(dāng)同時(shí)又存在工頻電壓升高時(shí)，操作過電壓表現(xiàn)為在工頻過電壓基礎(chǔ)上迭加暫態(tài)的振蕩過程，可使操作過電壓的幅值達(dá)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(guān)系。我國有關(guān)規(guī)程中規(guī)定選擇絕緣時(shí)的計(jì)算用操作過電壓大小如表所示。

(3)操作過電壓的幅值與系統(tǒng)的各種因素有關(guān)，且具有強(qiáng)烈的統(tǒng)計(jì)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(jī)性，因此操作過電壓的具體幅值也具有很大的隨機(jī)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(jì)特性。一般認(rèn)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(diǎn)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(diǎn)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(hù)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(shè)備的絕緣選擇將逐漸起著決定性的作用。

操作過電壓是由于進(jìn)行斷路器操作或發(fā)生突然短路而引起的衰減較快持續(xù)時(shí)間較短的過電壓，常見的有：

①空載線路合閘和重合閘過電壓。

②切除空載線路過電壓。

③切斷空載變壓器過電壓。

④弧光接地過電壓 。

內(nèi)容介紹

《真空斷路器開斷與關(guān)合不同負(fù)載時(shí)的操作過電壓》對真空斷路器在開斷與關(guān)合不同負(fù)載（主要包括感性負(fù)載和容性負(fù)載）時(shí)操作過電壓的產(chǎn)生和影響因素進(jìn)行了論述。在對感性小電流操作過電壓理論和實(shí)驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上，指出了截流過電壓的危害，提出了真空斷路器出現(xiàn)截流的實(shí)質(zhì)是真空電弧的不穩(wěn)定性的觀點(diǎn)。同時(shí)對影響截流的因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且對過電壓的防護(hù)和真空斷路器的設(shè)計(jì)提出了改進(jìn)方案。從理論和試驗(yàn)研究的角度對容性負(fù)載（包括開斷與關(guān)合電容器組和空載電纜等）操作過電壓進(jìn)行了闡述，對重燃過電壓產(chǎn)生的過程及真空斷路器重燃的實(shí)質(zhì)進(jìn)行了全面的分析。《真空斷路器開斷與關(guān)合不同負(fù)載時(shí)的操作過電壓》對真空滅弧室的老練工藝的各種形式進(jìn)行了效果分析。最后，《真空斷路器開斷與關(guān)合不同負(fù)載時(shí)的操作過電壓》還對開斷與關(guān)合不同負(fù)載的型式試驗(yàn)進(jìn)行了介紹，為廠家對試驗(yàn)設(shè)備和方法的了解提供參考。

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