什么是电力系统中的过电压及其原因
在今天的文章中，我们将了解过电压及其原因。有很多与过电压有关的来源，如发电机、变压器和输电线路。这些过电压可能是由闪电、断路器断开、导体接地等引起的。这些过电压的幅度可能不是很大，但其影响可能会中断保护系统或系统中连接的设备。工程师总是试图限制和控制过电压对设备运行类型的影响。现在我们正试图找出过电压的主要原因。它们如何生成以及如何影响操作系统。
这些瞬变或浪涌是暂时的，持续时间很短（几百微秒），但它们会导致电力系统出现过电压。它们源于开关和其他原因，但最重要的瞬变是由传输线上的自然雷击产生的瞬变。当雷电击中线路时，浪涌沿线路涌现，一股巨大的电压涌入系统，能够损坏每一个保护电器和电器。
上图为雷击浪涌波形。沿 x 轴的电压累积和沿 y 轴的时间。似乎很清楚，浪涌会在很短的时间内产生非常陡峭的前向波，称为波前。这种积累非常迅速，大约为 1-5µs。与波前相比，称为波尾的背面通过缓慢。它比陡峭的波浪需要更多的时间。
过电压的原因
电力系统上的过电压大致可分为两大类。
A) 内因 B) 外因
内部原因不会产生大的浪涌。经验表明，内部浪涌几乎无法将系统电压提高到正常电压的两倍。
- 开关浪涌： 第一种内部过电压是开关浪涌。由于开关操作而在电力系统上产生的过电压称为开关浪涌。1) 当空载线路连接到电压源时可能会引起该过电压。 2) 也可能是连接有负载的线路时引起的。假设一个加载突然中断。这将建立一个瞬态电压。3) 开关浪涌中过电压的最重要原因是电流斩波。电流斩波导致在鼓风断路器的触点上产生高压瞬变。
- 绝缘故障： 电力系统中最重要的绝缘故障案例是导体的接地。假设中心有一个导体接地。它产生沿两侧传播的负电压。
- 起弧地： 在三相系统的接地故障线路中发生间歇性电弧并由此产生瞬变的现象称为拱形接地。这些瞬变是累积的；它们可能非常危险，并可能通过导致绝缘故障对电力系统造成严重损害。通过将中性线接地可以防止电弧接地。
- 共振： 谐振是电力系统中当电路的感抗等于容抗时的情况。在谐振下，阻抗和电阻相等，功率因数为单位。谐振会导致传输线中的高电压。
- 外因： 外因仅包括闪电。 “云与地之间、云之间或同一云的电荷中心之间的放电称为闪电”。我们将在下一篇文章中详细讨论这个原因。
工业技术