13、电力系统中的过电压现象及控制策略

电力系统中的过电压现象及控制策略

1 切换过电压

在电力系统中，切换操作可能会引发一系列复杂的电气现象，其中切换过电压是一个需要重点关注的问题。当发生连续重燃时，这种过程可能会不断重复。随着重燃在更大的间隙和更高的磁能水平下发生，平均电压水平也会升高，从而产生一系列高频电压尖峰。

不过，多次重燃并不一定会导致过电压。在某些情况下，重燃甚至可能使过电压水平降低。而且，重燃本身并不总是会导致电压升高，重燃发生的时刻与系统负载侧电流的关系也很重要。

从系统角度来看，通过增加负载侧电容 (C_L) 可以降低重燃电压，这就提示我们可以使用 C - R 浪涌抑制器。同时，减小电源侧电容 (C_S) 也能降低预期过电压。负载侧电感，通常是连接断路器和负载的母线电感，会通过改变临界电流零点瞬间的电流变化率，直接影响重燃电流的幅值和频率。

由于这种现象具有统计特性，很难确定可能过电压的上限。但一般建议，对于电压高于 72.5 kV 的应用，抑制峰值过电压应限制在 2.0 pu；对于电压低于 72.5 kV 的应用，应限制在 2.5 pu。

2 电流截断

电流截断是指工频电流在自然电流零点到来之前过早熄灭的现象，这是由于电流接近零时电弧不稳定导致的。通常认为只有真空断路器能够截断电流，但实际上所有类型的断路器都具备这种能力。不同类型的中断介质中，电流截断发生时的瞬时电流大小有所不同，真空灭弧室的截断电流通常更高。

理论上，电流截断时电流会从一个小的有限值瞬间降为零，但由于电路中存在电感，电流在电感中不能瞬间变化，所以实际上这个过程不会如此突然，需要一定的时间来转移系统电感中储存的磁能。

当电流截断