直流输电系统过电压

直流输电系统中存在着许多电感和电容元件，如平波电抗器、滤波器、冲击波吸收电容器、换流阀的均压阻尼回路、设备和连接线的杂散电容和电感等。当系统中发生故障或进行操作时，由于系统参数和运行条件的改变，会引起电容和电感间的电磁能量转换和振荡，产生各种内部过电压。直流系统内部过电压产生的机理、幅值、频率、波形都与交流系统的内部过电压有较大的差别。其频率范围宽，幅值可限制的较低。直流系统的内部过电压主要有直流输电线路全电压起动，换流阀闭锁，直流线路接地故障，换流站内接地故障等所引起的过电压以及来自交流系统的操作过电压。由于在直流系统中广泛利用其快速控制功能和各种阻尼措施，使得大部分内部过电压都能降低到1.7倍的额定直流电压以下。

（也称工频过电压）在确定换流站的绝缘水平时，暂时过电压往往起主要作用。暂时过电压通常为工频过电压并带有谐波分量，其作用时间一般为几秒钟。换流站可能产生的暂时过电压主要取决于两端换流站所接的交流系统的强弱以及当直流系统停运或输送功率突然降低时，交流滤波器和无功补偿电容器还尚未切除这一段时间内，所造成的换流站交流母线电压的升高。一般暂时过电压要求在1.3倍以下。2100433B

直流输电系统中,某一指定点的对地电压或两个指定点之间的电压超过其最高允许运行电压并对绝缘有危险的电压。直流输电系统中的过电压可分为以下几种类型:雷电过电压雷电放电在直流线路上引起雷电过电压的机理与在交流线路上相类似双极直流线路两个极的运行电压极性相反，当雷击杆塔或架空地线时，横担上将出现一冲击电压，异极性导线绝缘子串上受到的电压是这一冲击电压和直流运行电压之和，而同极性导线绝缘子串受到的电压则为二者之差。因此，双极直流线路的雷电过电压有不平衡绝缘特性，双极同时发生击穿的可能性极小。直流输电可利用其快速控制处理故障，使得直流线路上发生雷电闪络的后果，不像交流线路上那么严重，因此在直流线路上可适当降低其耐雷性能的要求。对换流站来说，通常交流侧接有交流滤波器，直流侧接有直流滤波器，同时在换流器与交流线路之间有换流变压器，换流器与直流线路之间有平波电抗器。因此，从交、直流线路侵入换流站的雷电过电压的幅值和陡度均将明显减小，再加上换流站配备了各种避雷器，因而雷电过电压对换流站的设备威胁不大。但设计时应尽量避免在换流站和直流输电线路发生直击雷，通常采用避雷针和避雷线来进行保护。

谐振过电压是电力系统中电感、电容等储能元件在某些接线方式下与电源频率发生谐振所造成的过电压。

一般按起因分为：

①线性谐振过电压。

②铁磁谐振过电压。

③参量谐振过电压。

操作过电压是由于进行断路器操作或发生突然短路而引起的衰减较快持续时间较短的过电压，常见的有：

①空载线路合闸和重合闸过电压。

②切除空载线路过电压。

③切断空载变压器过电压。

④弧光接地过电压 。

过电压一般分成两大类：雷电过电压和内部过电压。

雷电过电压与气象条件有关，是外部原因造成的，因此又称之为大气过电压或外部过电压。

雷电过电压一般分成：直接雷击过电压、雷电反击过电压、感应雷过电压和雷电侵入波过电压。

在输电线路附近有雷云，当雷云处于先导放电阶段，先导通道中的电荷对输电线路产生静电感应，将与雷云异性的电荷由导线两端拉到靠近先导放电的一段导线上成为束缚电荷。雷云在主放电阶段先导通道中的电荷迅速中和，这时输电线路导线上原有束缚电荷立即转为自由电荷，自由电荷向导线两侧流动而造成的过电压为感应过电压。