1、11 暫時過電壓11.1 工頻電壓升高11.2 諧振過電壓在電力系統內部，由于斷路器的操作或發生故障，使系統參數發生變化，引起電網電磁能量的轉化或傳遞，在系統中出現過電壓，這種過電壓稱為內部過電壓。內部過電壓分為暫時過電壓和操作過電壓。若以其持續時間的長短來區分，一般持續時間在0.1s內的過電壓稱為操作過電壓，持續時間長的過電壓稱為暫時過電壓。暫時過電壓包括工頻電壓升高（工頻過電壓）及諧振過電壓。把頻率為工頻或接近工頻的過電壓，稱為工頻電壓升高，或工頻過電壓。對因系統的電感，電容參數配合不當，出現的各類持續時間長、波形周期性重復的諧振現象及其電壓升高稱為諧振過電壓。一般而言，工頻電壓升高對22

2、0kV電壓等級以下、線路不太長的系統的正常絕緣的電氣設備是沒有危險的，但對超高壓、遠距離傳輸系統絕緣水平的確定卻起著決定性的作用。11.1.1 工頻電壓升高工頻電壓升高在絕緣裕度較小的超高壓輸電系統中受到很大的注意的原因如下： 由于工頻電壓升高大都在空載或輕載條件下發生，與多種操作過電壓的發生條件相同或相似，所以它們有可能同時出現、相互，疊加。所以在設計高電壓的絕緣時，應計及它們的聯合作用； 工頻電壓升高是決定某些過電壓保護裝置工作條件的重要依據，所以它直接影響避雷器的保護特性和電力設備的絕緣水平； 由于工頻電壓升高是不衰減或弱衰減現象，持續的時間很長，對設備絕緣及其運行條件也有很大的影響。1

3、1.1.2 工頻電壓升高的原因1 空載長線的電容效應2 不對稱短路引起的工頻電壓升高3 突然甩負荷引起的工頻電壓升高1. 空載長線電容效應引起的工頻電壓升高在集中參數RLC串連電路中，如果容抗大于感抗，即1/wCwL，電路中將流過容性電流。電容上的電壓等于電源電勢加上電容電流流過電感造成的電壓升。這種電容上電壓高于電源電勢的現象，稱為電容效應。一條空載長線可以看作由無數個串連的RLC回路構成，在工頻電壓作用下，線路的總容抗一般遠大于導線的感抗(電路中將流過容性電流,電容上電壓高于電源電勢),因此線路各點的電壓均高于線路首端電壓，而且越往線路末端電壓越高。為了計算與分析起見，有時需要將線路用集中

4、參數阻抗來代替。如無損線路末端開路，從首端往線路看去，可等值為一個阻抗ZR，叫做末端開路時的首端輸入阻抗。K01、K02線路首端、末端對電源的電壓傳遞系數2.不對稱短路引起的工頻電壓升高不對稱短路是電力系統中最常見的故障形式.當空載線路發生單相或兩相接地故障時，健全相上工頻電壓不僅由長線的電容效應所致，還有短路電流的零序分量，也會使健全相電壓升高。其中單相接地引起的電壓升高更大一些。單相接地時，故障點各相的電壓、電流是不對稱的，為了計算健全相上的電壓升高，通常采用對稱分量法和復合序網進行分析，不僅計算方便，且可計及長線的分布特性。當A相接地時，B、C兩健全相上電壓的模值為：UA0正常運行時故障

5、點處A相電壓；X0、X1線路的零序、正序電抗。K為單相接地系數。它表示單相接地故障時，健全相的最高對地工頻電壓有效值與無故障時對地電壓有效值之比。X0/X1的值越大，健全相上電壓升高越嚴重。對中性點絕緣的310kV系統，X0主要由線路容抗決定。單相接地時，健全相的工頻電壓升高約為線電壓的1.1倍。因此，在選擇避雷器滅弧電壓時，取110的線電壓，這時避雷器稱為110避雷器。對中性點經消弧線圈接地的3560kV系統，在過補償狀態運行時，X0為很大的正值。單相接地時，健全相上電壓接近線電壓。因此，在選擇避雷器滅弧電壓時，取100的線電壓，這時避雷器稱為100避雷器。對中性點直接接地的110220kV

6、系統，X0為不大的正值。由于繼電保護、系統穩定等方面的要求，需要對不對稱短路電流加以限制，故而選用了較大的X0/X1值，一般3。因此，健全相上電壓升高不大于1.4倍相電壓，約為80的線電壓，故采用80避雷器。3. 甩負荷引起的工頻電壓升高當輸電線路在傳輸較大容量時，斷路器因某種原因而突然跳閘甩掉負荷時，會在原動機與發電機內引起一系列機電暫態過程，它是造成工頻電壓升高的又一原因。11.1.3 工頻電壓升高的限制措施在考慮線路的工頻電壓升高時，如果同時計及空載線路的電容效應、單相接地及突然甩負荷等三種情況，那么工頻電壓升高可達到相當大的數值。實際運行經驗表明：在一般情況下，220kV及以下的電網中不需要采取特殊措施來限制工頻電壓升高 在330500kV超高壓電網中，應采用并聯電抗器或靜止補償裝置等措施，將工頻電壓升高限制到1.31.4倍相電壓以下。為了限制電容效應引起的工頻電壓升高，在超高壓電網中，廣泛采用并聯電抗器來補償線路的電容電流，以削弱其電容效應。在線路末端接入電抗器，相當于減小了線路的長度，因而降低了電壓傳遞系數。系統中的電抗器可以安裝在線路的首端、末端，甚至中間。但是并聯電抗器的作用除了降低空載線路的電容電流以降低工頻電壓的升高，還涉及到系統無功平衡、潛供電流補償、自激過電壓及非全相狀態下的諧振等問題。應綜合考慮。