铁磁谐振过电压

会计学1铁磁谐振过电压铁磁谐振过电压子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第2页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合e(t)ABLSLTCT22LTe(t)ABLCTQFQFiu(a)(b)图 91 切除空载线路时的等值电路（a）等值电路；（b)简化后的等值电路图3-1第3页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合tEtecos)(m)90cos()(LCmtXXEti)(tu TC)(te第4页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合图3-2第5页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合1tt ABuABu2tt m2E 1t ABu2tt ， )(temEABumE第6页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合过电压幅值稳态值(稳态值初始值)mEmEmE3 （mE） mE图3-3第7页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合mE3ttmETCmEmEmE 稳态值（稳态值初始值）（35 mE） 第8页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合、的规律变化，直到mEmEmE触头间有足够的绝缘强度，电弧不再重燃为止。 第9页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第10页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合图3-4第11页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第12页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合e(t)ABLCTQFiu图 95 空载线路合闸时的等值电路在计划性合闸之前，线路上一般不存在残余电荷，初始电压为零，在合闸初瞬间的暂态过程中，电源电压通过等值电感对空载线路的等值电容充电，回路中将发生高频振荡过程。 图3-5第13页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合稳态值（稳态值初始值）mEmE（0） 2mE 第14页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 稳态值(稳态值初始值) mEmEmE（） mE 3图3-6第15页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第16页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第17页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合SLSCKLTLTCu(t)LCTQ Fiu图 9 7 切 除 空 载 变 压器 时 的 等 值 电 路CLTSiiCLCSLK为电源等值电感，为母线对地电容，为母线至变压器连线的电感，为变压器绕组及连接线的对地电容 为 变压器的励磁电感 图3-7第18页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合TCTC2phmT21UCphmUTL0ITC0U20TL21ILW20TC21UCW LiLi第19页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合2cmT21UC20T21IL20T21UC cmU2020TTUICL cmU2020TTmUICL 第20页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合cmU0Tm20TTmIZICL 图3-8第21页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合fffLZUUK0mTTmphmcm21 SKTCLCTCTC第22页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第23页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第24页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 UABCI.UU.UUCABA.II23C.IC.1CCC12332BCANII3.2FUUU.+-图 99 中性点绝缘系统发生单相接地的电路图及相量图(a)电路图；(b)相量图（a)(b)图3-9第25页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合1C2C3CCCCC321， ph323 CUII ph2C33CUII 第26页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合图3-10第27页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合始值）稳态值（稳态值初)()(1m312mtUtU稳态值初始值 2phmphmphm5 . 2)5 . 0()5 . 1(2UUU1tt 2tt 0)(21tuphm23225 . 1)()(Ututu 第28页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合0)()(phmphmND2A21UUUtutuphmphmphmND2B225 . 15 . 0)()(UUUUtutu32C2NDphmphmphm()( )0.51.5u tutUUUU2t2t2t第29页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合3tt 2t223TttphmU 1u phmphmphm33m32m5 . 35 . 0)5 . 1( 2)()(UUUtUtU第30页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 由以上分析可知，按工频熄弧理论分析得到的非故障相的过电压倍数为3.5，故障相的最大过电压倍数为2倍，过电压的波形具有同一极性，且故障相不会产生振荡过程。第31页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第32页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第33页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 ILCIII第34页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合gQFI图 912 消弧线圈的补偿作用分析LCAU.220321CL31)(1CLCCCLIIk kLC310 图3-12第35页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合v220CLC11IIIkvkkkvvvCICILILI第36页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第37页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第38页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合l Z v,XSU1.U2.E.I1.I2.图 913 沿空载线路的电压分布UUU210 xcos)cos(cossincoscosSxEZXEU 图3-13第39页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合0 x2U )cos(cos2EU cos12EU 这表明线路长度越长 ，线路末端工频电压越高第40页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合SX因此为了估计最严重的工频电压升高，应以系统最小电源容量为依据。 第41页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合A0210220CA02102202B)() 1()() 1(UZZZZaaZaUUZZZZaaZaU A0U 第42页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合1Z2Z0Z32eja 21ZZ 0R1R2RA0CA0B2325 .12325 .1UjKKUUjKKU10 xxK第43页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 A0eA02CB213UKUKKKUU 2132eKKKKeK第44页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合e图3-15第45页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第46页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第47页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 回路发生谐振的条件为01LC电容上的稳态电压幅值为CRUUU12mmcm图3-16第48页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合202021200mcm12UU CLR210图3-17第49页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合铁磁谐振的条件：铁磁谐振的条件： CKLK10第50页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 若忽略回路电阻CLUUE CLUUUE 图3-18图3-19第51页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第52页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第53页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第54页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第55页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 重点和难点重点和难点 绝缘配合的原则和惯用法电气设备绝缘水平的确定方法输电线路绝缘水平的确定方法第56页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 图3-20第57页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第58页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合在这两类接地方式不同的电网中，过电压水平和绝缘水平都有很大的差别： 1最大长期工作电压 2雷电过电压 3内部过电压电力系统中性点接地方式 ，一般分为非有效接地(不接地、经消弧线圈接地)和有效接地(直接接地、经小阻抗接地)两大类 .第59页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合性点非有效接地方式。第60页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合惯用法是按作用在绝缘上的最大过电和最小的绝缘强度的概念进行配合的。即首先确定设备上可能出现的最危险的过电压，然后根据运行经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的配合系数(或称安全裕度系数)，即可得出应有的绝缘水平。 第61页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第62页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 r4 . 1BILU 第63页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 phm0UK0K第64页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合系统额定电压中性点接地方式K035kV及以下经小电阻接地3.266kV及以下非有效接地4.0110220kV有效接地3.0表表 1 10 01 1 相相对对地地操操作作过过电电压压的的计计算算倍倍数数K0 表3-1第65页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合pUpU第66页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合图 102 短时工频耐受电压的确定雷电过电压下避雷器的残压雷电冲击耐受电压（BIL）等效工频耐受电压比较取大者短时工频耐受电压操作冲击耐受电压（SIL)最大操作过电压KI（)2等效工频耐受电压KS（IS)2 其中, 、 分别为雷电和操作冲击配合数， 、 分别为雷电和操作冲击电压换算成等效工频电压的冲击系数， 通常可取1.48， 可取1.31.35IKSKIISS 由图可见，工频试验电压值实际上是由设备的和共同决定的，它在某种程度上也代表了绝缘对雷电、操作过电压总的耐受水平 . 图3-21第67页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第68页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 图3-22第69页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合,图中阴影部分的面积。)(uf)(uP)(uf( )P uuufd)(00uud)(0uP0uuufuPRd)()(d00Rd第70页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 phmd)()(UuufuPR phmd)()(21UuufuPR第71页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第72页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 确定输电线路绝缘水平，包括确定绝缘子串的片数及线路绝缘的空气间隙 (1)在工作电压下不发生污闪；(2)在操作过电压下不发生湿闪；(3)具有足够的雷电冲击绝缘水平,能保 证线路的耐雷水平与雷击跳闸率满足 规定要求。第73页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 mULnK0e 绝缘子爬电距离有效系数 爬电比距 系统最高工作(线)电压有效值 每片绝缘子的几何爬电距离 第74页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 0emLKU 1n 第75页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 1460wnU 2n2n phmw1 . 1 KUU 第76页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 022nnn 第77页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合输电线路上的空气间隙包括(1)导线对地面 (2)导线之间 (3)导、地线之间 (4)导线与杆塔之间 第78页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合 净空气间距的确定方净空气间距的确定方法法 1工作电压所要求的净间距 为空气间隙工频配合系数 0Sphm1S i.UKU1K2操作过电压所要求的净间距式中 计算用最大操作过电压； 空气间隙操作过电压配合系数 SSphm2S2S L. S.KUKUKUSU2K3雷电过电压所要求的净间距LS=0.85 式中 为50雷电冲击穿电压为绝缘子串的50雷电冲击闪络电压 S L.US L.UO F CUO F CU 图3-23第79页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合确定绝缘子串处于垂直状态时对杆塔应有的水平距离000sinlSLSSSsinlSLLLLsinlSL ,maxLS0LLLL 式中 l绝缘子串长度 导线与杆塔之间的水平距离 L 第80页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合小小 结结第81页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第82页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第83页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第84页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合第85页/共86页子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合感谢您的观看！感谢您的观看！第86页/共86页