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电力系统过电压与绝缘配合技术设计.docx
资料介绍
电力系统过电压与绝缘配合技术设计
1 过电压类型与分类
电力系统过电压是指电力系统中出现的超过正常运行电压的电压升高，可能危及设备绝缘和系统安全运行。过电压按产生原因分为外部过电压（雷电过电压，由雷击输电线路或变电站引起，幅值高（可达数MV），持续时间短（数十至数百微秒），是电力系统绝缘设计的主要依据）和内部过电压（由系统内部操作或故障引起，包括操作过电压（由断路器操作、开关投切引起，幅值通常为2–4倍额定电压，持续时间数毫秒）和暂时过电压（由谐振、不对称故障和甩负荷引起，幅值通常为1.2–1.8倍额定电压，持续时间数十毫秒至数秒））。过电压按波形特征分为雷电冲击过电压（波前时间1–5μs，波尾时间20–50μs，标准雷电冲击波1.2/50μs，是绝缘冲击试验的基准波形）、操作冲击过电压（波前时间数十至数百微秒，波尾时间数千微秒，标准操作冲击波250/2500μs，是绝缘操作冲击试验的基准波形）和工频过电压（频率50Hz/60Hz，持续时间较长，是绝缘工频耐压试验的基准）。过电压防护是电力系统绝缘配合的核心，通过合理的绝缘设计、避雷器配置和保护措施，将过电压限制在设备绝缘可承受的水平。STM32G474数字逆变器在过电压防护中，通过其高速ADC和比较器实时监测电压波形，实现过电压的快速检测和保护响应，保护动作时间<1μs。
2 雷电过电压与防护
雷电过电压是由雷击输电线路或杆塔引起的过电压，是电力系统最严重的过电压类型。雷电过电压的产生机理包括：雷击线路（雷直接击中输电线路导线，产生极高的过电压，雷电流幅值通常为10–200kA，波前时间1–5μs，波尾时间20–50μs，雷击线路的过电压幅值
，其中I为雷电流幅值，Z为线路波阻抗，雷击线路过电压可高达数千kV，是线路绝缘设计的决定因素）和雷击杆塔（雷击中杆塔或避雷线，通过杆塔接地电阻入地，在杆塔顶部的电位升高，可能对导线发生反击，产生反击过电压，雷击杆塔的过电压幅值
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