4种过电压

Resonant overvoltage

术语释义：谐振过电压

术语解释：谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。

电网运行中，正常时中性点不接地系统PT铁芯饱和、中性点不接地方式发生单相故障、运维人员操作或事故处理方法不当均会产生谐振过电压。设备设计选型、参数不匹配也是谐振过电压产生原因。

研究实例：

• a.电力系统中的谐振过电压不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生，而且还可能在过渡过程结束后较长时间内稳定存在，直到发生新的操作谐振条件受到破坏为止。
• b.谐振过电压的持续时间要比操作过电压长得多，这种过电压一旦发生，往往会造成严重后果。谐振过电压可在各种电压等级的网络中产生，尤其在35kV及以下的电网中，由谐振造成的事故较多，已成为系统内普遍关注的问题。
• c.谐振过电压对电网造成危害极大，诸如造成电压互感器熔丝熔断、电压互感器烧毁、电网设备绝缘损毁，甚至造成相间短路、保护装置误动作等。

Power frequency overvoltage

术语释义：工频过电压

术语解释：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（50 Hz）或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。

产生工频过电压的主要原因是：空载长线路的电容效应，不对称接地引起的正序、负序和零序电压分量作用，系统突然甩负荷使发电机加速旋转等。

研究实例：

• a.工频电压升高对系统中正常运行的电气设备一般没有危险，但在超高压远距离输电确定绝缘水平时起着主要作用。
• b.限制工频过电压应针对具体情况采取专门的措施，常用的方法有：采用并联电抗器补偿空载长线的电容效应，选择合理的系统中性点运行方式，对发电机进行快速电压调整控制等等。
• c.工频暂时过电压是避雷器额定电压选择的基础。中国特高压线路主要采用装设线路并联电抗器的措施来抑制工频暂时过电压。可将沿线最大工频暂时过电压水平限制在1.4p.u.及以下(1p.u.=635kV)，线路断路器变电站侧最大工频暂时过电压水平控制在1.3p.u.及以下，持续时间不超过0.5s。

Switching surge

术语释义：操作过电压

术语解释：操作过电压是操作高电压大电感-电容元件（比如合/分空载长线路、变压器、并联电容器、高压感应电动机等）以及故障线路跳闸/重合闸等产生的过度过程。

防止操作过电压的措施根据操作的对象不同而有所不同，一般采用重击穿概率低的断路器或设置金属氧化物避雷器限制操作过电压。

研究实例：

• a.直流输电系统操作过电压包括换流站交流侧操作过电压和直流侧操作过电压。
• 交流侧操作过电压由交流侧操作或故障引起。直流侧操作过电压主要由直流系统紧急停运、换向失败（丢失脉冲）、运行方式转换、投切直流滤波器、站内短路故障以及极线接地故障等原因引起。
• b.特高压直流换流站抑制操作过电压的主要措施为安装避雷器。避雷器配置方式和参数对操作过电压水平起重要作用，对设备操作冲击绝缘水平和工程造价影响较大。

Lightning Overvoltage

术语释义：雷电过电压

术语解释：雷电过电压也称外部过电压，是由于电力系统中的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电冲击波的电压幅值可高达1亿V，其电流幅值可高达几十万A，对系统危害极大，必须加以防护。

研究实例：

• a.雷电过电压主要包括雷击线路极导线（绕击）、架空地线（反击）、换流站内设备和连线（换流站直击雷）引起的过电压，以及雷击线路传入换流站引起的侵入波过电压。
• b.雷电过电压的防护装置主要包括避雷针、避雷线和避雷器。特高压换流站防直击雷主要措施为安装避雷针，雷电侵入波可由直流极导线、交流线路和中性母线传入站内。
• c.从雷电过电压计算和防雷设计的角度来看，值得注意的雷电参数有：雷暴日及雷暴小时、雷电流幅值、雷电流的计算波形等

VFTO

术语释义：即Very fast transient overvoltage，特快速瞬态过电压。

术语解释：特快速瞬态过电压是气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)设备中隔离开关操作时，由触头间隙发生多次击穿而产生的幅值高、波前时间短、频率高，并具有多次连续脉冲的过电压。其不仅造成一次设备绝缘闪络，还会对控制保护系统产生电磁干扰。

研究实例：

• a.中国特高压变电站全部采用GIS设备，且特高压系统绝缘裕度相对超高压系统更低，VFTO的危害性更为突出。中国交流特高压工程通过优化设计开关触头结构参数减少高幅值VFTO的出现概率。
• b.VFTO幅值可能达到设备额定运行电压峰值的2.5-3倍，且其具有纳秒级的电压变化率并伴随有高频震荡。
• c.一般说来，VFTO的危害包括：对GIS设备自身的绝缘破坏;对变压器等绕组类设备的绝缘破坏;对低压设备的高频电磁干扰等。

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