电力系统过电压的主要分类
电力系统过电压按照产生原因、能量来源、持续时间核心分为两大类:内部过电压和外部过电压(雷电过电压),也是电力行业通用的标准分类,具体细分如下:
一、外部过电压(雷电过电压)
由大气雷电活动引发,能量来自系统外部,幅值高、冲击性强,是输电线路、变电站设备的主要外扰过电压。
1.直击雷过电压 雷电直接击中电力线路、杆塔、变电站设备等带电或接地构件,产生极高的瞬时过电压,幅值可达数百万伏,破坏力极强,易直接击穿设备绝缘、造成线路跳闸。
2.感应雷过电压 雷电落在电力设备、线路附近,未直接击中设备,通过电磁感应和静电感应在输电导线上产生的过电压。幅值低于直击雷,但覆盖范围广,是配电系统最常见的雷电过电压。
二、内部过电压
由电力系统内部运行状态突变、故障、参数谐振等自身工况变化引发,能量来自电网本身,是系统稳态、暂态过程中产生的过电压,根据持续时间和性质分为暂时过电压和操作过电压。
(一)暂时过电压(工频 / 谐振过电压,持续时间长)
持续时间可达数秒至数十秒,频率以工频为主或低频谐振,衰减缓慢,易长期损伤设备绝缘。
1.工频过电压 系统正常或故障工况下产生的工频稳态过电压,常见场景:单相接地故障、空载长线路电容效应、变压器轻载励磁等,电压幅值小幅超标,是电网常态过电压。
2.谐振过电压 系统电容、电感参数匹配发生谐振引发的持续性过电压,分为线性谐振、铁磁谐振、参数谐振,易造成电压持续飙升,引发设备过热、绝缘老化、避雷器爆炸等故障。
(二)操作过电压(暂态过电压,持续时间短)
电网开关操作、故障切除 / 重合闸等瞬时工况突变产生的暂态过电压,持续时间微秒至毫秒级,冲击特性明显。 常见类型:空载线路分合闸过电压、空载变压器分合闸过电压、电弧接地过电压、故障切除过电压等,是高压、超高压电网绝缘配合的核心考量因素。
核心分类总结
1.外部过电压:雷电引发、外部能量、冲击瞬时性
2.内部过电压:系统工况引发、内部能量
;暂时过电压:长持续、稳态 / 低频
;操作过电压:短瞬时、暂态冲击
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