朱根良高工讲课稿

常见内过电压
广东省电力科学研究院
朱根良

变压器中性点过电压保护
局部不接地系统非全相过电压
开关均压电容与母线电磁式PT谐振过电压
隔离开关操作空载母线的过电压
配电变压器高压绕组对地短路产生铁磁谐振过电压
有关弧光短路等技术问题
弧光接地过电压
电压互感器饱和过电压

变压器中性点过电压保护
应按照DL/T 620 “交流电气装置的过电压保护和绝缘配合”设置
对有效接地系统可能形成局部不接地系统 、低压侧有电源的110kV及220kV变压器不接地的中性点应装设间隙。
如断路器操作中出现非全相或严重不同期时产生的铁磁谐振过电压可能危及中性点为标准分级绝缘、运行时中性点不接地的110kV及220kV变压器的中性点绝缘，宜在中性点装设间隙。
有效接地系统中的中性点不接地的变压器，如中性点采用分级绝缘且未装设保护间隙，应在中性点装设雷电过电压保护装置 。
变压器中性点间隙值的确定
因接地故障形成局部不接地系统时该间隙应动作。
系统以有效接地方式运行,发生单相接地故障时,间隙不应动作
对中性点绝缘保护的要求，即间隙的标准雷电波动作值小于主变中性点的标准雷电波耐受值。

变压器中性点间隙值的确定
    考虑我省运行经验,多次发生系统以有效接地方式运行,单相接地故障时,间隙动作并引起停电。故应尽量选较大的间隙值。110kV中性点可取 110-135mm，220kV中性点可取260-295mm。该值保护变压器中性点绝缘有足够裕度；也保证因接地故障形成局部不接地系统时该间隙可靠动 作。由间隙最小距离核算可知：系统以有效接地方式运行,单相接地故障时，中性点稳态过电压作用下，间隙不动作；但暂态过电压较高时（或雷电时）间隙仍将动 作。故必须在二次方面采取措施。

变压器中性点的二次保护
“变压器中性点间隙零序电流、电压保护动作时间整定为1.2秒以躲过线路重合闸时间。”“利用主变110kV中性点零序电流、电压保护跳开上网电源（小水电或地方电厂）出线，而不跳主变，保护动作时间整定为0.5秒。”
因接地故障形成局部不接地系统非全相过电压
惠 南Ⅰ线41＃耐张杆C相跳线在满负荷运行下烧断、负荷侧接地，引起惠州站1＃主变中性点地刀接地引下线烧断，此时惠州110kV电网中性点不接地。经计 算，虽未构成谐振，但中性点电位偏移，C相电压升高。数分钟后引起惠州站110kV C相PT爆炸，惠州110kV电网全停；事故中损坏的其它设备有企石站C相磁吹避雷器烧毁；马安站主变110kV中性点避雷器爆炸；惠州站10kV C相变压器出口避雷器受伤，事故后投运20分钟爆炸。

开关均压电容与母线电磁式PT谐振过电压
我省l10～220 kV变电所投切母线时多次发生母线所接的所有开关均在断开位置，母线电压异常升高，PT喷油烧毁的现象。现简介其中4次故障情况及谐振时的现象、原理和防止措施，以期引起我们的注意，防止类似故障发生。

谐振的原理及现象
这种谐振的一些共性
谐振均是在母线退出运行后或投入运行前的操作或开关动作中产生；
谐振时电压表有指示而且较稳定，PT及母线有异声等；
PT一般都是长时间过电流损坏；
母线较短，PT容易饱和的情况下谐振容易发生。当母线较长时，往往须多台开关并联时才产生谐振。试验表明开关并联台数越多，谐振发生率越高谐振电压的幅值也越大
防止谐振的措施
从一次设备方面采取措施：可以用电容式电压互感器代替电磁式电压互感器，或采用无均压电容的开关 。
从二次设备方面采取措施 ：
从操作方式及运行方式上采取的措施 ：采用带电投切PT的办法；投切母线时，让其带一无电源的线路或主变一齐投、切；摸清各变电所的谐振情况。
发生谐振时的应急措施
应首先判断是否已产生谐振。
一旦确认发生了谐振，禁止合电源开关给母线送电。
谐振发生时应立即采取以下消谐措施：投入不带电的线路或主变；拉开PT或开关的刀闸；其它。
隔离开关操作空载母线的过电压
隔 离开关动触头移动速度比较慢，介质强度恢复慢，加之开断的容性电流甚小，易重击穿，甚至多次重击穿。由于母线短，振荡频率很高，达到几百甚至上千kHZ。 它对变压器的匝间绝缘极易造成危胁。在GIS中，隔离开关操作的空载母线更短，会引起极快速瞬态过电压（VFTO）。在易发生这种过电压的地方应避免这种 操作方式或采取其它措施。 
配电变压器高压绕组对地短路产生铁磁谐振过电压
有关弧光短路等技术问题
多处设备闪络即肯定是过电压造成？
较长空气间隙击穿即肯定是过电压造成？
配网越来越大，单相接地电流也越来越大，故弧光接地过电压也越来越高 ？
有接地信号出现，即认为是过电压 ？
弧光短路会来回反射？
弧光接地过电压
  在绝缘弱点引起故障。在制造及运行维护正常的绝缘上，则从未发生过因电弧接地过电压而发生损坏的事故。所以随着绝缘制造及运行维护水平的提高，电弧接地过 电压引起的事故就越来越少了。实际上由于每次发弧不一定在工频幅值，自然熄弧条件较差不一定能使电弧在通过高频电流零点时熄灭，线路各相导线间还存在着线 间互部分电容，电弧中还有压降，系统中的损耗使振荡衰减等等因素，所以我国实测电压倍数最大3.2，绝大部分均小于3.0。 

电压互感器饱和过电压
基波谐振最常见在空母线带压变时产生过电压。
分频谐振过电压最常见在带有短线路运行时。会烧坏熔丝或引起压变的严重过热。