直流输电系统中的过电压及其保护

直流输电系统中的过电压及其保护

[摘要]在输电技术的发展史上，最初出现的工程就是用直流来输电的，虽然会有一些弊端，但是直流输电系统输电所仍有不可替代的作用和优点。时至今日，直流输电系统便的愈发重要，而在此为了便于研究直流输电系统中的过电压，将直流系统中的过电压分为雷电过电压和内部过电压两大类来分析。

[关键词]雷电过电压内部过电压过电压保护绝缘

中图分类号：tm 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-271-01

直流输电系统中的过电压保护具有很大的意义，它的好坏影响着工程的正常运行和运行设备的安全。如果系统中少了过电压保护，造成的后果将不堪设想。下面我们来看一下主要的两类过电压及其保护措施。

1 防雷保护系统

1 如何做能减少直流架空线上的保护

雷击引起绝缘闪络并建弧后，不会存在断路器跳闸问题，定电流调节器的存在使直流线路故障电流的增大很小，在控制调节器的作用下，自动快速地完成降压、去能、灭弧、再启动等程序，消除故障，迅速恢复，不会造成什么不利后果（为提高再启动的成功率在，还可以采用“多次自动再起动”或“降压再起动”）。期间，只要在架空线路去能以后保证有一段无电压时间，让弧柱充分游离而恢复其绝缘强度即可。

控制系统与直流保护介绍

龙泉换流站控制系统与直流保护介绍 一、高压直流输电系统的基本介绍 1、高压直流输电工程的组成部分：交流开关场、换流变、换流阀、直流开关场及直流输电 线路。 2、特点 适合大功率、远距离输电；输电线路相对于交流输电线路要经济的多；为全国大范围联网提供了便利的条件；填补了我国直流输电技术的空白。直流设备对环境的要求较高；我国在直流输电方面起步较晚，主要依靠国外技术支持，因此现阶段直流输电设备较昂贵。 3、前景 随着我国充分利用丰富的水利资源，大力发展水电建设，直流输电将发挥其重大的经济及社会效益。 二、控制与保护系统设备介绍（按位置及控制区域） 1、盘柜介绍： PCP pole control and protection BCP bipole control and protection ACP ac control and protection AFP ac filter control and protection DFT dc field termination BFT bipole field termination AFT ac field termination ASI Auxiliary system interface TFT Transformer Field Termination ATI auto transformer interface CP control pulse CRC cyclic redundancy check DCOCT dc optical current transducer DPM digital signal processor GWS gate workstation OWS operator workstation EWS ENGINERRING WORKSTA TION ERCS electronic reactive control system FP fire pulse I/O input/output LAN local area network CAN Control Area Network TDM Time Division Multiplex LFL line fault recorder MACH2 Modular Advanced Control HVDC(High V oltage Direct Current) and SVC(Static Reactive Power Compensation) 2nd edition DOCT digital optical current transducer OIB optical interface board

电力系统过电压复习题

1、试分析雷击杆塔时影响耐雷水平的各种因素的作用，工程实际中往往采用哪些措施 来提高耐雷水平 2、输电线路有哪些防雷措施？试分析各种防雷措施的作用。 3、什么是彼德逊法则？其适用范围如何 4、电弧接地过电压产生的原因是什么,影响电弧接地过电压的因素有哪些,如何消除 电弧接地过电压? 评价消弧线圈限制电弧接地过电压的作用 5、变电站入侵雷电波防护设计的原则是什么？对于接线复杂的变电所该如何处理避 雷器的安装位置？阀型避雷器与被保护设备间的电气距离对其保护作用有何影响？ 6、断路器的并联电阻为什么可以限制空载分、合闸过电压？它们对并联电阻值的要求 有何区别？ 7、什么是电力系统的绝缘配合? 绝缘配合的方法有哪几种? 8、说明直配电机防雷保护的基本措施及其原理。（P175） 9、断路器的并联电阻为什么可以限制空载分、合闸过电压？它们对并联电阻值的要求 有何区别？ 10、试分析中性点运行方式对绝缘水平的影响？ 11、试求线路、电感、电容的贝瑞隆等值电路，并描述用贝瑞隆法计算电力系统过 电压的具体步骤。（P225） 12、试分析冲击电晕对线路波过程的影响。 由于电晕要消耗能量，消耗能量的大小又与电压的瞬时值有关，故将使行波发生衰减的同时伴随有波形的畸变。 冲击电晕对雷电波波形影响的原因： 雷电冲击波的幅值很高，在导线上将产生强烈的冲击电晕。研究表明，形成冲击电晕所需的时间非常短，大约在正冲击时只需0.05，在负冲击时只需0.01；而且与电压陡度的关系非常小。由此可以认为，在不是非常陡峭的波头范围内，冲击电晕的发展主要只与电压的瞬时值有关。但是不同的极性对冲击电晕的发展有显著的影响。当产生正极性冲击电晕时，电子在电场作用下迅速移向导线，正空间电荷加强距离导线较远处的电场强度，有利于电晕的进一步发展；电晕外观是从导线向外引出数量较多较长的细丝。当产生负极性电晕时，正空间电荷的移动不大，它的存在减弱了距导线较远处的电场强度．使电晕不易发展；电晕外观上是较为完整的光圈。由于负极性电晕发展较弱，而雷电大部分是负极性的，所以在过电压计算中常以负极性电晕作为计算的依据。 13、试说明在何种情况下，保护变电所的避雷针可装设在变电所构架上，何种情况

直流输电原理题库

《直流输电原理》题库 一、填空题 1.直流输电工程的系统可分为两端（或端对端）直流输电系统和多端直流输电系统两大类。 2.两端直流输电系统的构成主要有整流站、逆变站和直流输电线路三部分。 3.两端直流输电系统可分为单极系统、双极系统和背靠背直流输电系统三种类型。 4.单极系统的接线方式有单极大地回线方式和单极金属回线方式两种。 5.双极系统的接线方式可分为双极两端中性点接地接线方式、双极一端中性点接地接线方 式和双极金属中线接线方式三种类型。 6.背靠背直流系统是输电线路长度为零的两端直流输电系统。 7.直流输电不存在交流输电的稳定性问题，有利于远距离大容量送电。 8.目前工程上所采用的基本换流单元有6脉动换流单元和12脉动换流单元两种。 9.12脉动换流器由两个交流侧电压相位差30°的6脉动换流器所组成。 10.6脉动换流器在交流侧和直流侧分别产生6K±1次和6K次特征谐波。12脉动换流器在 交流侧和直流侧分别产生12K±1次和12K次特征谐波。 11.为了得到换流变压器阀侧绕组的电压相位差30°，其阀侧绕组的接线方式必须一个为 星形接线，另一个为三角形接线。 12.中国第一项直流输电工程是舟山直流输电工程。 13.整流器α角可能的工作范围是0＜α＜90°，α角的最小值为5°。 14.α＜90°时,直流输出电压为正值,换流器工作在整流工况; α=90°时, 直流输出电为 零,称为零功率工况; α＞90°时,直流输出电压为负值,换流器则工作在逆变工况。15.直流输电控制系统的六个等级是:换流阀控制级、单独控制级、换流器控制级、极控制 级、双极控制级和系统控制级。 16.换流器触发相位控制有等触发角控制和等相位间隔控制两种控制方式。 17.直流输电的换流器是采用一个或多个三相桥式换流电路（也称6脉动换流器）串联构 成。其中，6脉动换流器的直流电压，在一个工频周期内有6段正弦波电压，每段60°。

电力系统过电压

电力系统过电压 一、单选题 1.一般地，电力系统的运行电压在正常情况下不会超过（B）。P215 A、额定线电压 B、允许最高工作电压 C、绝缘水平 D、额定相电压 2.电力系统过电压分成两大类（D）。P216 A、外部过电压和短路过电压 B、外部过电压和大气过电压 C、操作过电压和短路过电压 D、雷电过电压和内部过电压 3.外部过电压，与气象条件有关，又称为（B）。p216 A、气象过电压 B、大气过电压 C、污秽过电压 D、条件过电压 4.电力系统过电压分成两大类（B）。P216 A、外部过电压和短路过电压 B、内部过电压和大气过电压 C、操作过电压和短路过电压 D、雷电过电压和大气过电压 5.云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷，而且小水滴带（B）。P216 A、正电 B、负电 C、静电 D、感应电 6.在两块异号电荷的雷云之间，当（D）达到一定值时，便发生云层之间放电。P216 A、电流 B、电压 C、距离 D、电场强度 7.雷电直接击中建筑物或其他物体，造成建筑物、电气设备及其他被击中的物体损坏，雷电的这种破坏形式称为（A）。 p216 A、直击雷 B、感应雷 C、雷电波侵入 D、雷电的折射与反射 8.雷电放电时，强大的雷电流由于静电感应和电磁感应会使周围的物体产生危险的过电压，造成设备损坏、人畜伤 亡。雷电的这种破坏形式称为（B）。P217 A、直击雷 B、感应雷 C、雷电波侵入 D、雷电的折射与反射 9.防雷设施及接地装置是（D）。P217 A、将导线与杆塔绝缘 B、将导线与与大地连接 C、将电流引入大地 D、将雷电流引入大地 10.安装在烟囱顶上的避雷针直径不应小于下列数值（D）。p217 A、10mm B、12mm C、16mm D、20mm 11.下列避雷针高度为h，其影响系数描述正确的是（A）。P218 A、h＜30m时P＝1 B、h＞30m时P＝1 C、h＜30m时P＝5.5／h D、以上都可以 12.为防止直接雷击架空线路，一般多采用（B）。P219 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、消雷器 13.避雷线一般用截面不小于（D）镀锌钢绞线。P219 A、25mm2 B、50mm2 C、75mm2 D、35mm2 14.下列关于避雷线保护角描述正确的是（D）。P219? A、保护角越小，越容易出现绕击 B、山区的线路保护角可以适当放大 C、保护角大小与线路是否遭受雷击无关 D、多雷区的线路保护角适当缩小 15.电气设备附近遭受雷击，在设备的导体上感应出大量与雷云极性相反的束缚电荷，形成过电压，称为（B）。老书 P168 A、直接雷击过电压 B、感应雷过电压 C、雷电反击过电压 D、短路过电压 16.与FZ型避雷器残压相比，FS型避雷器具有（D）特点。老书P181 A、残压低 B、体积小 C、有均压电阻 D、残压高 17.阀型避雷器阀电阻片具有（A）特性。P221

电力系统的过电压保护(第二版)学习

电力系统的过电压保护（第二版） 1、防止雷电过电压的手段：减少架空电力线路雷害事故的基本方法是安装避雷线，降低杆塔接地装置的接地电阻，适当提高线路的绝缘水平，对特殊杆塔接地和绝缘弱点更须加强保护以及广泛采用自动重合闸等；防止发电厂、变电所的电气设备遭受直接雷击的基本方法是装设避雷针或避雷线；防止侵入过电压波的方法是采用性能良好的母线避雷器和加强进线保护段。早110kV及以下电力网中，绝缘水平主要由雷电过电压决定。 2、内部过电压是由系统两种运行情况之间的过渡过程引起的。操作过电压、弧光接地过电压、谐振过电压。操作和故障》振荡》高次谐波》过电压。影响因素：电力网结构、系统容量及参数、中性点接地方式、断路器的性能、母线上的出现路数、电力网的运行接线、操作方式。@考虑操作过电压时，还要考虑系统突然失去负荷后或者对称短路后切除故障时出现的动态电压升高或空载长线路由于导线的电容效应在线路末端引起的工频电压升高。操作过电压在与动态过电压同时出现时，就有可能引起设备绝缘击穿的事故，在500kV系统中，要采用并联电抗器。@操作过电压取决于中性点接地方式，时间短。a、切电容负荷》断路器电弧重燃》电磁振荡，切空载长线》与线路长度有关的高频振荡电压，空载线路和并联电容器。b、切除含有电感的设备如空载变压器、电抗器、非同期电动机、熔断器熔断、变压器中性点接有消弧线圈时断开最后一条线路的两相接地故障，都会出现过电压。持续时间短的高频振荡波，对绝缘的作用与雷电相似。c、中性点不接地或经消弧线圈接地方式(60kV以下采用，110kV～154kV用经消弧线圈接地方式，以上中性点直接接地)，在单相接地故障时，仍能保持三相电压平衡，继续供电。经消弧线圈接地可以迅速消除单相的瞬间接地电弧，好处很大，尤其在电容电流较大的系统中更应采用。近年来电缆线路大量投入，电容电流迅猛增加，也可以改用高阻或低阻接地方式。@谐振过电压，线性谐振过电压、参数谐振过电压、铁磁谐振过电压。时间较操作过电压长。a、铁磁谐振过电压，断路器非全相拉合闸或保护熔断器非全相动作，在中性点不接地的变压器中性点上产生。解决措施：在中性点上加装高值阻尼电阻(以M欧计)，消除铁磁谐振过电压；避免双侧电源时的工频电压升高，必要时采用放电间隙。

浅析直流输电控制保护系统

浅析直流输电控制保护系统 摘要：直流输电是电力系统近年来迅速发展的一项新技术，直流输电克服了电 感损耗，只有导线电阻损耗，主要应用于远距离大容量输电、电力系统联网、远 距离海底电缆、大城市地下电缆送电、配电网络轻型直流输电等方面。直流输电 与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。随着电力系统技术经济需求的不 断增长和提高，直流输电受到广泛的注意并得到不断的发展。 关键词：电力系统；直流输出；保护层面；控制保护 一、直流输电概况 （一）直流输电系统概念 直流输电系统由直流线路、逆变站、整流站、交流侧电力滤波器、直流侧电 力滤波器、换流变压器、无功补偿装置、直流电抗器以及保护、控制装置等构成，通常是两端直流输电系统，其中整流站和逆变站属于换流站，通过整流站和逆变 站能够实现交流电力和直流电力的转换，换流站是直流输电系统比较重要的组成 部分。首先由交流系统的送电端将交流功率通过换流变压器送到整流器，完成交 流功率到直流功率的转化，然后将直流功率通过线路传输到逆变器，逆变器又会 将直流功率转化为交流功率，最终传输到交流电力系统的受电端。 （二）换流站的换流技术 整流站和逆变站都属于换流站，他们的核心元件都是换流器，通常由一个或 者是多个基本换流单元组成的，多采取串联模式，其中电路一般应用三相换流桥，较为常用的材料为可控硅阀，即常说的晶闸阀。当换流器进行工作的时候，控制 桥阀能够触发控制调节装置，改变了触发相位，从而达到直流输送功率、流经电 阻的直流电流、直流电压的瞬时值等的调整。与此同时，同样的触发脉冲能够控 制所有桥阀的每一个可控硅元件，在三相电源的波为对称正弦波的时候，线电压 从负到正，经过零点时脉冲会触发桥阀，使得阀两端的电压均变为正电压，完成 阀开通的动作。六个脉冲发生器能够各自独立的完成对位于单桥换流器中六个桥 阀的触发，使得交流正弦波刚好能够经过第一个周期，在线电压行进到下一个零 点的时候，交流弦电源开始触发第二个周期，但是在工程上所应用的多为十二脉 的双桥换流器，因为十二脉双桥换流器能够产生更小脉波的直流输电电压。 二、直流输电控制保护层 直流输电系统的控制根据层级的不同可以分为三个层面，即现场控制层、过 程控制层、运行人员控制层。 （一）现场控制层 现场控制层使得交直流主设备能够在就地进行控制，通过硬线将交直流主设 备与较近距离的设备接口进行连接，通过现场总线将交直流主设备与较远距离的 设备接口进行连接。通过分布式的I/O控制单元实现现场控制，包括高压装置的 联锁、输出控制命令、控制命令的监控、SER事件的产生、自诊断、二进制模拟 量的预处理等功能。通过现场控制层面能够实现控制系统的分层式、分布式，来 自调度中心的控制命令经由高速LAN和现场总线进行传达，监控系统的实时数据 在逐层反馈，保证主系统、从系统的循环数据传输过程。 （二）过程控制层 过程控制层包括交流/直流站控制系统和极控系统，是直流输电控制系统的核 心组成。交流/直流站控制系统的任务是顺序控制交流场和换流站直流系统，为了

各种过电压保护器比较分析

1过电压防护问题 1.1过电压防护的背景 建国初期我国中压电网主要由架空线路和油电缆构成，空气绝缘与油绝缘具有可恢复性，3~4倍的内部过电压对绝缘构不成威胁，所以当时的中压电网只需要对高幅值的雷电过电压采取限制措施，不需要考虑内部过电压的防护问题。采取的具体措施是在相与地之间各安装一只普通的阀式避雷器，用于防护雷电造成的高幅值的相对地过电压。 到了上世纪90年代以后，我国中压电网大量采用真空断路器取代了原有的少油断路器。真空断路器相比少油断路器的免维护、寿命长、运行可靠。但由于真空灭弧室的超强的灭弧能力，往往在电弧过零点之前就被强行截断。真空断路器截流时电感储存的磁能与杂散电容储存的电能之间相互转换的振荡过程，使得操作过电压频繁发生。 企业中压配电网越来越多的由电缆线路取代了架空线路，与架空线路的可恢复性绝缘不同，交联聚乙烯电缆的固体化绝缘是不可恢复的，绝缘击穿具有累积效应。3~5倍的内部过电压会在绝缘介质内部产生局部放电，产生细微的破坏，反复多次的内部过电压就会造成绝缘的累积破坏，导致固体绝缘的运行寿命会明显缩短。 1.2普通避雷器不能限制内部过电压 电网的内部过电压一般在相电压的3—4倍之间，多数在3.5倍左右。过去采用的阀式避雷器是按照躲过电网内部过电压设计的，例如： 工频放电电压U（动作电压）=1.1×3.5×（1.15Ue/3） 按照这样原则设计的参数，普通避雷器在电网内部过电压下是不放电的。另一方面，包括操作过电压、弧光接地过电压在内的电网内部过电压是发生在相与相之间的，而普通避雷器是接在相与地之间的。所以，普通避雷器不能限制电网的内部过电压。 在电缆线路与真空断路器大量使用的大背景下，我国中压配电线路的绝缘越来越多的受到系统内部过电压的威胁，过去的阀式避雷器和普通的氧化锌避雷器已无法满足系统内部过电压与雷电过电压的双重防护要求。由于能不过电压不能有效限制，导致交联聚乙烯电缆一般在投运5~8年后事故率明显上升。 1.3无间隙氧化锌避雷器分析 单只无间隙氧化锌避雷器其核心器件是氧化锌非线性电阻，或者叫氧化锌阀片。单只结构，安装于相与地之间。的设计初衷是针对架空线路不需要考虑其内部操作过电压的绝缘危

柔性直流输电系统的改进型相对控制策略

柔性直流输电系统的改进型相对控制策略 摘要：电压源换流器(VSC)中交流滤波器可滤除交流网络侧谐波，交流侧换流电 抗器或换流变压器有助于交流网络和VSC的能量交换，直流侧电容器可减小换流 桥切换时的冲击电流，同时也可滤除直流网络侧谐波。 关键词：柔性直流输电；控制策略；应用 前言 在柔性直流输电系统(VSC－HVDC)中电压源换流器采用全控型可关断器件，可实现对交流无源网络供电，同时对有功功率、无功功率进行控制。笔者采用外环 电压控制和内环电流控制，外环电压控制中送端VSC系统采用相对控制策略，通 过分别控制输出电压相对发电机端电压的相位角和幅值，进而控制其与送端系统 交换的有功功率和无功功率。受端VSC系统采用定交流电压和定直流电压控制方法，通过调制比和移相角信号产生器件的驱动脉冲，内环控制采用空间矢量控制 策略，PI控制器实现对d、q轴电流的解耦控制，运用PSCAD/EMTDC暂态仿真软 件建立相应的内外环控制模型，验证所设计控制方案的有效性和可靠性。 1柔性直流输电技术的概述 1.1柔性直流输电技术概念 柔性直流输电技术是由加拿大的科学家开发出来的。这是一种由电压源换流器、自关断器和脉宽调制器所共同构成的直流输电技术。作为一种新型的输电技术，该技术不仅可以向无源网络进行供电，还不会在供电的过程中出现换相失败 的现象。在实际使用的过程中，换相站之间不会直接依赖于多端直流系统进行运作。柔性直流输电技术属于一类新型的直流输电技术。虽然在结构上和高压输电 技术相类似。但是整体结构仍然是由换流站和直流输电线路构成的。 1.2柔性直流输电的特点 柔性直流输电是由高压直流输电改造而来的。应该说在技术性和经济性方面 都有很大的改善。具体来说，柔性直流输电技术内部的特点可以表现为如下几个 方面： （1）在运用柔性直流输电技术的过程中，如果能够有效地采用模块化设计的技术，其生产和安装调试的周期都会最大限度地缩短。与换流站有关的设备都能 够在安装和使用的过程中完成各项试验。 （2）柔性直流输电技术内部的VSC换流器是以无源逆变的方式存在的。在使用的过程中可以向容量较小的系统或者不含旋转机电的系统内部进行供电。 （3）柔性直流输电技术在使用的过程中都伴随有有功潮流和无功潮流 （4）整个柔性直流输电系统可以有效地实现自动调节。换流器不需要经常实现通信联络。这也就在很大程度上减少了投资、运行和维护的费用。 （5）整个柔性直流输电技术内部的VSC换流器可以有效地减弱产生的谐波，并减少大家对功率的要求。一般情况下，只需要在交流母线上先安装一组高质量 的滤波器，就可以有效地满足谐波的要求。目前，多数无功补偿装置内部的容量 也不断地减少。即便不装换流变压器，内部的开关也可以更好地被简化。 2柔性直流输电技术的战略意义 目前，柔性直流输电技术在智能电网中一直都发挥着重要的作用。一般来说，柔性直流输电技术可以有效地助力于城市电网的增容改造和交流系统内的互联措施。目前，多数柔性直流输电技术也在大规模风电场建设的过程中发挥出了较好 的技术优势。如果大面积地选择柔性直流输电技术，将会在很大程度上改变电网

高压电工入网考试题单选题 (电力系统过压)

六、单选题（电力系统过压） 1. 电力系统过电压分成（A．外部过电压和内部过电压）两大类。 2. 下列关于保护变压器的角型间隙安装位置描述正确的是（C．高压熔断器的内侧）。 3. 为防止直接雷击高大建筑物，一般多采用（A．避雷针）。 4. 烟囱顶上的避雷环采用镀锌圆钢或镀锌扁钢，其尺寸不应小于下列数值：（C．圆钢直径12mm；扁钢厚度4mm，截面积100mm2）。 5. （D．避雷器）用来防护高压雷电波侵入变、配电所或其他建筑物内，损坏被保护设备。 6. 普通阀型避雷器由于阀片热容量有限，所以只允许在（A．大气过电压）下动作。 7. 下列避雷针高度为h，其影响系数描述正确的是（A．h＜30m时P＝1）。 8. 外部过电压，与气象条件有关，又称为（B．大气过电压）。 9. 在防雷装置中用以接受雷云放电的（B．金属导体）称为接闪器。 10. 在高杆塔增加绝缘子串长度，线路跳闸率（A．降低）。 11. 屋顶上单支避雷针的保护范围可按保护角（A．60°）确定。 12. 独立避雷针及其接地装置与道路的距离应（A．大于）3m。 13. 阀型避雷器都由火花间隙和阀电阻片组成，装在密封的瓷套管内。火花间隙用铜片冲制而成，每对间隙用 （C．0.5～1.0mm）厚的云母垫圈隔开。 14. 35～110kV线路电缆进线段为三芯电缆时，避雷器接地端应与电缆金属外皮连接，其末端金属外皮应 （D．直接接地）。 15. 雷季经常运行的进出线路1条时，10kV避雷器与变压器的最大电气距离是（D．15）m。 16. 氧化锌避雷器的阀片电阻具有非线性特性，在（B．电压超过其启动值时），其阻值很小，相当于“导通”状态。 17. 一般地，电力系统的运行电压在正常情况下不会超过（B．允许最高工作电压）。 18. 其他接地体与独立避雷针的接地体之地中距离不应（B．＜）3m。 19. 以下过电压中（C．操作过电压）属于内部过电压。 20. 多雷区，如变压器高压侧电压在35kV以上，则在变压器的（D．高、低压侧）装设阀型避雷器保护。 21. 无续流管型避雷器安装时其轴线与水平方向的夹角应（A．不小于45°）。 22. 下列关于保护间隙特点描述正确的是（B．灭弧能力小）。 23. 同等高度的避雷针，平原的保护范围（B．大于）山区的保护范围。 24. 雷季经常运行的进出线路3条时，10kV避雷器与变压器的最大电气距离是（A．27）m。 25. 雷电放电时，强大的雷电流由于（A．静电感应和电磁感应）会使周围的物体产生危险的过电压，造成设备损 坏、人畜伤亡。雷电的这种破坏形式称为感应雷。 26. 在土壤率不大于100Ω·m的地区，独立避雷针接地电阻不宜超过（A．10Ω）。 27. 下列关于低压阀型避雷器特点描述正确的是（D．串联的火花间隙和阀片少）。 28. 单支避雷针的高度为h，其地面保护半径是（B．1.5h）。 29. 在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体称为（A．接闪器）。 30. 内部过电压是在电力系统内部（D．能量）的传递或转化过程中引起的过电压。 31. 为防止直接雷击架空线路，一般多采用（B．避雷线）。 32. 金属氧化锌避雷器特点有动作迅速、（A．无续流）、残压低、通流量大。 33. 在腐蚀性较强的场所引下线应适当（B．加大截面）或采用其他防腐措施。 34. 与FZ型避雷器残压相比，FS型避雷器具有（A．残压低）的特点。 35. 管型避雷器由（B．产气管、内部间隙和外部间隙）三部分组成。 36. 单支避雷针的保护范围是一个（C．近似锥形空间）。 37. 下列关于避雷线保护角描述正确的是（D．多雷区的线路保护角适当缩小）。 38. 金属氧化性避雷器应安装垂直，每一个元件的中心线与避雷器安装中心线的垂直偏差不应大于该元件高度的 （B．1.5%）。 39. 下列关于氧化锌避雷器特点描述正确的是（D．残压低）。 40. 对于需要频繁投切的高压电容器，为了防止断路器触头弹跳和重击穿引起操作过电压，有时需要并联 （C．金属氧化物避雷器）。 41. 金属氧化性避雷器应（C．垂直立放）保管。 42. 外部过电压通常指（C．雷电）过电压。

直流输电工程控制系统与阀控接口分析及优化措施研究

直流输电工程控制系统与阀控接口分析及优化措施研究 摘要换流阀与控制保护设备接口技术的应用，使得不同技术路线的控制保护技术与不同技术路线的换流阀之间实现了连接。本文首先对目前直流输电工程中应用的不同技术路线阀控接口进行了全面比较分析，总结出存在的差异，并根据实际运维经验指出存在的问题和隐患，提出了针对性改进意见，为设备功能完善和优化设备选型奠定了良好的基础。 关键词控制保护设备；阀控；接口 前言 高压直流系统传输容量的快速增长使得换流阀技术和控制保护技术得到了飞速的改进和提高，而换流阀与控制保护接口技术的应用，使得不同技术路线控制保护技术与不同技术路线的换流阀之间实现了连接，并在特高压直流输电工程中得到了应用。控制保护系统与阀控之间的接口，主要用于接收控制保护系统下发的控制命令，产生点火脉冲触发换流阀以及监视换流阀中晶闸管的状态信息。控制保护系统与阀控系统之间信号的有效、可靠传递是直流工程高效稳定的保证，因此，有必要对直流控制保护系统与阀控接口进行研究，优化二次回路设计，使直流控制保护系统的性能得到最有效的发挥，为技术方案的制定与设备选型提供技术支持。 1 阀控系统运行状况分析 目前直流输电控制系统一般分为5个层级，从高层次至低层次等级分别为：系统控制级、双极控制级、极控制级、换流器控制级和换流阀控制级。从目前在运的直流系统来看，一般将前4个层级置于直流控制保护系统（以下简称“极控”）中，其可靠运行对提高整个直流输电系统的可用率具有重要作用。而换流阀控制级设有单独的阀控系统（以下简称“阀控”），主要包括阀基电子设备、门级单元以及阀冷却泄露监视器等，负责将极控发出的控制脉冲通过光纤发送至晶闸管，同时负责接收来自晶闸管的监控信号，将其代表的晶闸管状态传递给极控，监视换流阀运行。换流站正常运行时，换流阀每一次触发均需要极控与阀基电子设备之间配合正确，才能保证系统正常工作，否则必然导致阀报警或跳闸，从而导致阀组停运乃至直流闭锁，对系统造成巨大的冲击，威胁到整个电力系统的稳定。 由于各阀和控保厂家采用不同技术路线，使得各厂家阀控与极控间的接口信号不尽相同。目前国内的主流直流控制保护系统有2种技术路线：第一种基于ABB技术路线，主要厂家有ABB和南瑞继保；第二种基于Siemens技术路线，主要厂家有西门子和许继。而换流阀技术路线多达4种，阀控与极控的接口更是多种多样，均已应用于特高压直流输电工程。极控与阀控之间接口的好坏，直接决定了直流输电系统运行的稳定性。因此针对目前形势各样的接口设计，有必要进行分析比较[1]。

电力系统过电压知识点总结

第四章 1．地面落雷密度：一个雷电日每 km2 的地面上落雷的次数（次/雷电日·km 2 ）。落雷密度为单位时间单位面积的地面平均落雷次数 2.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？答案：保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备。 3. ZnO 避雷器的主要优点有哪些？答案：ZnO 避雷器的主要优点有无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大、ZnO 避雷器特别适用干直流保护和 SF6 电器保护等优点。适于大批量生产，造价低，经济性能好。 4.跨步电压：人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压。(取跨距为 0.8m)工作接地中，对人身安全造成威胁的电位差包括接触电位差和跨步电位差人所站的地点与接地设备之间的电位差称为接触电势 5.内部过电压倍数：内部过电压倍数：内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比。 6.【简答题】什么叫做操作过电压？答案：电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统，当开关操作，或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，各储能元件的能量重新分配并发生振荡，在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压，称为操作过电压。电力系统由于操作从一种稳定工作状态通过震荡转变到另一种工作状态的过渡过程所产生的过电压称为操作过电压。 7.简述电力系统中操作过电压的种类。答案：①间歇电弧接地过电压②空载变压器分闸过电压③空载线路分闸过电压④空载线路合闸过电压一种是计划性的合闸操作，另一种是自动重合闸操作⑤电力系统解列过电压 8.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。 9.电弧接地过电压：在中性点绝缘的电网中发生单相接地时，将会引起健全相得电压升高到线电压。如果单相接地为不稳定的电弧接地，即接地点的电弧间歇性地熄灭和重燃，则在电网健全相和故障相上将会产生很高的过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。 10.影响电弧接地过电压的因素有哪些？答案：（一）电弧熄灭与重燃时的相位；（二）系统的相关参数（相间电容、线路损耗）；（三）中性点接地方式。 11.电弧接地过电压的发展过程和幅值大小都与什么有关？答案：电弧过电压的发展过程和幅值大小都与熄弧的时间有关，存在两种熄弧时间：（1）电弧在过渡过程中的高频振荡电流过零时即可熄灭（2）电弧要等到工频电流过零时才能熄灭 12.什么叫做截流？答案：流过电感的电流在到达自然零点前被断路器强行切断，称为强制熄弧，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压的升高。当采用灭弧能力很强的断路器切断很小的励磁电流时，工频励磁电流的电弧可能在自然过零前被强制熄灭，甚至电流在接近幅值 m I 时被突然截断，这就是断路器的截流现象。 13.为什么说切空载变压器容易发生截流现象？答案：切断 100A 以上的交流电流时，电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时（空载变压器的激磁电流很小，一般只是额定电流的 0.5％～4％，约数安到数十安），电弧提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断。 14.断路器的性能和变压器的参数是怎么影响切空变压器的？答案：切断小电流电弧时，性能差的断路器，由于切断电流能力不强，切除空载变压器时过电压较低；而切除小电流电弧时性能好的断路器，由于切流能力强，切除空载变压器过电压较高。另外，当断路器的灭弧能力差时，切流后在断路器触头间容易引起电弧重燃，而这种电弧重燃与切空线相反，使变压器侧的电容中电场能量向电源释放，从而降低了过电压。使用相同断路器，即使是在相同的截流能力下，当变压器的电容越大和电感越小时，过电压会降低。 15.如何限制切空载变压器的过电压？答案：（一）在断路器的变压器侧加装阀式避雷器。（二）在断路器的主触头上并联一线性或非线性电阻。（三）需频繁进行变压器的分合闸操作的场合可采用：在电弧炉变压器的低压绕组侧并接三相整流电路，直流回路中接有大容量电解电容。 16.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。

简述过电压保护器试验方法

简述过电压保护器试验方法 摘要:在每年的电气预防性试验中，检修试验人员都误认为过电压保护器是一个整体，无法进行正常的高压电气试验，只能放弃过电压保护器电气试验，从而给电力系统安全运行带来了潜在的隐患。 关键词：过电压保护器电气试验 引言：目前，过电压保护器在我们新密局李堂变、园区变、李湾变等变电站10kV或35kV高压开关柜内部安装，为开关柜、母线提供过电压保护作用，如不能定期进行电气预防性试验，一定影响到开关柜等电气设备正常运行。 一、过电压保护器试验方法 过电压保护器在投入使用前以及使用后每年都应进行预防性试验，试验时保护器的四个端子应从其它电器设备上拆下，不允许和其它设备连接时进行试验，试验的具体内容如下： 1）外观检查：检查外绝缘有无损伤。 2）对于无间隙组合式过电压保护器，应进行以下试验：直流 1mA 参考电压：在保护器两两端子之间施加直流电压，当流过保护器的电流稳定于 1mA 后，读取此时保护器两端子之间的电压数值，该值不得小于技术参数表中的规定值。 泄漏电流：在保护器两两端子间施加 0.75 倍的直流 1mA 参考电压，此时流过保护器的泄漏电流不得大于50μA。 无间隙组合式过电压保护器不允许做工频放电电压试验。 3) 对于串联间隙组合式过电压保护器，应进行工频放电电压试验，

试验接线如图所示。试验时在保护器 A、B、C、D 两两端子之间分别施加工频电压，调节自耦变压器 ZT，缓慢加压，观察安培表 A 的电流变化。当安培表 A 的电流突然增大时，表示间隙电极放电，记录此时电压表 V 的电压值，此值即为工频放电电压在变压器原边的数值，此值乘以升压变压器 ST 的变比，即为该两相的工频放电电压值。由于放电电极允许有一定的分散度，以及测试方法的差异，现场测试值不应超出出厂试验值的 20%。如果超出该范围，应停止运行，及时通知厂家处理。 二、过电压保护器注意事项 1）应根据电压等级和被保护对象正确地选择保护器的型号和技术参数。 2）应提供所需连接电缆的长度L。 3）开关柜进行耐压试验时，应将保护器四个端子从母线上拆下，否则，可能损坏保护器。

电力系统过电压复习题目_答案

电力系统过电压数值仿真计算 1 我国1974年在西北地区建成刘（家峡）- 天（水）- 关（中）首条330kV输电线路，1981年建成平（顶山）- 武（昌）第一条500kV线路，2005年西北地区建设的第一条750kV 线路投入运行，交流1000kV和直流 800kV输电系统正在积极推进中。 2 电力系统电压等级的提高，意味着设备绝缘水平提高。电力系统的绝缘包括发电厂、变电所电气设备的绝缘以及线路的绝缘。他们在运行中除承受正常运行时的工作电压外，还将承受各类过电压，如工频过电压、操作过电压以及雷电过电压。通常情况下，由于电力系统电磁暂态产生的过电压在确定绝缘水平中起决定性作用。 3 在电力系统中，由于断路器的操作、故障或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递，产生电压升高称为内部过电压。内部过电压分为两类操作过电压、暂时过电压。把频率为工频或接近工频的过电压称为工频过电压，它是由系统中长线的电容效应、不对称接地故障、甩负荷引起的。对因系统的电感、电容参数配合不当，出现的各类持续时间长、波形周期性重复的谐振现象及其电压升高称为谐振过电压。 4 所谓绝缘配合，就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种电压（工作电压及过电压）、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理的确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失降低，达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。 5 电力系统过电压的研究方法暂态网络分析仪（TNA）、计算机的数值计算、系统的现场实测。 6 目前在世界范围内，使用计算机数字仿真技术研究电力系统电磁暂态现象有哪些程序？EMTP、PSCAD/EMTDC （1）Dommel_Bergeron_Method编制了EMTP(Electro_Magnetic_Transient_Program)，在世界范围内获得了广泛的使用。 （2）加拿大曼尼托巴（Manitoba）直流输电研究中心开发完善并形成了PSCAD/EMTDC(Electro_Magnetic_Transients_Including_DC)，在世界范围内获得了成功的使用。 7 输电线路参数包括线路的电阻、电抗、电导、电纳。 8 请画出单相无损线路的等值电路。 9 请画出凸极式同步发电机稳态运行时的相量图和等值电路。

电力系统过电压及接地装置

课程设计 设计题目:电力系统过电压与接地装置 班级：电气化铁道技术1132 姓名：刘浩 学号：201108023211 指导教师：赵永君 二〇一三年六月十九日 摘要 本课程设计中和运用高电压技术、电力系统过电压、接地技术等知识，采用理论与实践相结合的方法，研究电力系统各种过电压防护措施研究接地装置的测量方法和降阻方式，设计电力系统的接地装置等。 关键词:内部过电压雷电过电压接地保护 前言 电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行。研究各种过电压的起因，预测其幅值，

并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电工设备制造和电力系统运行都具有重要意义。 为了保护电力系统、用电设备和人员的安全，往往采用接地的方式来保证设备和人员的安全。本课程设计根据《高电压技术》简单的对电力系统的过电压与接地装置进行研究。 电力系统过电压与接地装置 一、电力系统过电压 在电力系统中，由于雷电、电磁能量的转换会使系统电压产生瞬间升高，其值可能大大超过电气设备的最高工频运行电压。其对电力系统的危害是很大的。电力系统过电压主要分以下几种类型:雷电过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。 1内部过电压 1.1工频过电压 系统中在操作或接地故障时发生的频率等于工频(50Hz)或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用当系统操作、接地跳闸后的数百毫秒之内，由于发电机中磁链不可能突变，发电机自动电压调节器的惯性作用，使发电机电动势保持不变，这段时间内的工频过电压称为暂时工频过电压。随着时间的增加，发电机自动电压调节器产生作用，使发电机电动势有所下降并趋于稳定，这时的工频过电压称为稳态工频过电压。

电力系统过电压考试复习

?当电力系统进行操作或发生接地故障时，就会在由电气设备 构成的集中参数电路中产生电磁暂态过程，引起系统电压的升高或产生过电流。 ?当电力系统中某一点突然发生雷电过电压或操作过电压时， 这一变化并不能立即在系统其它各点出现，而要以电磁波的形式按一定的速度从电压或电流突变点向系统其它部位传播。 ?电磁波在分布参数电路中传播产生的暂态过程，简称波过程。一般架空单导线线路的波阻抗Z≈500Ω，分裂导线波阻抗Z≈300Ω ?冲击电晕对导线耦合系数的影响 发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内充满电荷，相当于扩大了导线的有效半径，因而与其它导线间的耦合系数也增大。 ?冲击电晕对波阻抗和波速的影响 冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小 ?冲击电晕对波形的影响 冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性， 有利于变电所的防雷保护。 最大电位梯度出现在绕组的首端。冲击电压波作用于变压器绕组初瞬，绕组首端的电位梯度是平均电位梯度的αl倍。αl越大，电位分布越不均匀，相应绕组的抗冲击能力越差。（危与变压器绕组的

首端匝间绝缘） ?最大电位梯度均出现在绕组首端，其值等于αU0，对变压器 绕组的纵绝缘（匝间绝缘）有危害。 ?绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与作用在绕 组上的冲击电压波形有关。过电压波的波头时间越长（陡度越小），由于电感分流的影响，振荡过程的发展比较和缓，绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度都将下降；反之则振荡越激烈。波尾也有影响，在短波作用下，振荡过程尚未充分激发起来时，外加电压已经大为减小，导致绕组各点的对地电压和电位梯度也比较低。 ?变压器绕组内部保护的关键措施是：改善绕组的初始电位分 布，使初始电位分布尽可能地接近稳态电位分布。这可有效地降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并削弱振荡，减小振荡过电压的幅值。 （1）补偿对地电容C0的影响；（静电环）（2）增大纵向电容K0 （纠结式绕组） 绕组匝间绝缘所承受的冲击电压为ā ?侵入波的陡度愈大，每匝线圈的长度愈长，或波速愈小，则 作用在匝间的电压也愈大。 ?为了限制匝间电压以保护绕组的匝间绝缘，必须采取措施来 限制侵入电机的波的陡度。

YTB三相组合式过电压保护器使用说明

YTB 三相组合式过电压保护器使用说明 一、产品用途 三相组合式过电压保护器主要用于发电、供电和用电企业的电力电网中。用来保护变压器、开关、母线、电动机等电气设备，可限制大气过电压及各种开关引起的操作过电压，对相间和相对地的过电压均能起到可靠的限制作用。 二、结构/特点 三相组合式过电压保护器的电气原理如图（1）所示，图中FR 为氧化锌非线形电阻，CG 为放电间隙，由于采用对称结构，其中任意三个可分别接入A 、B 、C 三相，另一个接地线。 三相组合式过电压保护器具有下面的一些特点： 1． 用氧化锌非线性电阻和放电间隙的结构，使两者互为保护。放电间隙使氧化锌电阻的荷电率为零，氧化锌电阻的非线性特性又使放电间隙动作后无续流，放电间隙不再承担灭弧任务，提高了产品的使用寿命。 2． 采用四星形接法，对相间和相对地的过电压均能起到可靠的限制作用。可将相间过电压大大降低，保护的可靠性大为提高。 3．在各种电压波形下放电值均相等，不受各种操作过电压波形的影响，过电压保护值准确，保护性能优良。 4．使用环境温度为－400C ～＋600C ，海拔高度小于2000m 。 三、型号说明 YTB -□/□ 组合式 电压等级 英特电力 1A-电动机 ；B-发电机、变压器、母线线路、开关 ； C- 并联补偿电容器； O-电机中性点； 2．持续运行电压：允许持久地施加在YTB 相间及相对地的工频电压有效值； 3．外套类型：F 硅橡胶外套； 4．使用环境：W 为户外型，无‘W ’只适用于户内； 5．附加功能：“J ”或“IM ” 为过电压动作记数器，（只适用于户内型YTB ）； 6．采用高压电缆外引结构，因此，对外引电缆长度“L ”及线鼻子孔经“φ”要求，由用户在订货时注明。 四、技术参数 表 一 五、外型尺寸 10KV 及以下电压等级 35KV 电压等级 型 号 保 护 对 象 保护器持续运行电压（kV ）有效值 保 护 对 象 额 定 电 压 （kV ）有效值 工 频 放 电 电 压 （kV ） 有效值 高度 mm 有效值 允许范围 YTB-6/2 电动机 7.6 6.3 12.48 11.25～15.0 221 YTB-10/2 12.7 10.5 20.6 18.5～24.7 227 YTB-6/2 开关、母线、线路、变压器 7.6 6 14 12.6～17.5 227 YTB-10/2 12.7 10 23.2 20.88～30.0 240 YTB-35 42 35 72 64.8～89.4 580 YTB-6/2 电容器 7.6 6 14.6 13.14～17.52 19 7 YTB-10/2 12.7 10 24.2 21.0～31.0 240 φ6 φ