福建煤电股份有限公司 张华育

矿山供电网络操作过电压的产生原因及抑制措施

福建煤电股份有限公司 张华育

一、操作过电压的产生原因

操作过电压是电力系统中由于开关操作或事故状态而引起的瞬间过电压。在开关操作或事故过程中，系统的运行状态发生突变（操作前后或事故前后）将引起系统中电容和电感的电磁场能量相互转换，在这一过程中，电网局部线路可能产生短时间高电压，常见的操作过电压主要在切除空载线路时和空载线路合闸时产生，切除空载线路是电网中最常见的操作过程之一。运行经验表明，开关灭弧能力愈差，开关中电弧重燃的概率愈大，过电压产生的可能性愈高，事故也愈大，所以重燃是产生过电压的根本原因。

1.产生过电压的物理过程。

式（1）中，LT为线路电感，CT为线路对地电容，L为发电机、变压器的漏感和。

式（2）中，Xc和Xs分别为电容和电感的容抗和感抗。

忽略线路电容效应的影响，在开关K断开之前，认为线路电压u（t）（即电容CT上的电压）等于电源电压，设开关在t1时刻动作，电容CT上的电压为－EM，此瞬间流过开关的工频电流恰好为零，开关中发生第1次断弧，实际上开关在此之前的工频半周以内的任何一个时刻动作，只要不发生切断电流现象，开关中电弧总要到t1时刻才会熄灭。开关断开后线路电容CT上的电荷将保持下来，使线路保持这个残余电压－EM，但开关电源侧触头上（A）点的电压仍按电源余弦电势变化，开关触头上出现愈来愈高的恢复电压UAB。……