理论教育 停电设备感应电压的影响及应对措施

停电设备感应电压的影响及应对措施

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:了解本变电站设备上的感应电压,最简单的办法是通过现场实测。另外,不少供电局通过现场测量证实双回线上的感应电压也是很高的。因此,不采取安全措施,直接接触已停电的高压设备,感应电压对操作人员是非常危险的。

停电设备感应电压的影响及应对措施

感应电压包括静电感应压Uj电磁感应电压Ud两部分,静电感应电压在感应电压中起主导和决定作用。

1.静电感应电压Uj

处在运行设备电场中的停电设备,由于静电耦合,三相分布电容不平衡,在停电设备上产生的对地零序电压即为静电感应电压Uj。运行母线对检修母线A2相的静电感应电压为

978-7-111-38389-5-Chapter04-1.jpg

式中,CACBCC为运行母线对检修母线A2相的电容;CE为对检修母线A2相的对地电容;UL为运行系统的电源线电压

同理,也可以求出运行母线对检修母线B2及C2相的静电感应电压。由式可以看出:

1)当CA=CB=CCUj=0,即运行母线对检修母线不存在静电感应。事实上,因三相距离不相等,CACBCCUj≠0,且CACBCC的不平衡度越大,Uj就越高。

2)电源电压等级越高,UL就越大,Uj就越高。

3)CE越小,Uj就越高。

总之,运行的高压及超高压系统对检修停电设备普遍存在着静电感应,特别是检修系统与运行系统相互平行、交叉、跨越时,尤其严重。

2.电磁感应电压Ud

处在运行设备磁场中的停电设备,由于电磁耦合三相互感不平衡,在停电设备上感应的对地零序电压称为电磁感应电压Ud,运行母线(电流IA=IB=IC=I)与检修母线平行且距离为L2,母线的长度均为L,因互感MAMBMC,故运行母线的磁场在检修母线上感应的电动势也不相等,相加所得电压就是检修母线的电磁感应电压Ud

该电压可根据下式计算,检修母线A2相上的电磁感应电压有效值Ud(V/m)为

978-7-111-38389-5-Chapter04-2.jpg(www.daowen.com)

式中,I为运行母线的电流,故障时为短路电流(A);XCXBXA为检修母线A2相分别对运行母线C1、B1、A1的单位长度平均互感抗(Ω/m),XBXA的计算方法与XC相同;L为运行母线的长度(m);L2为运行母线与检修母线之间的距离(m)。

同理,也可求出运行母线对检修母线B2相、C2相的电磁感应电压值。因A2相靠运行母线最近(L2小),故其电磁感应电压值比B2、C2相高。

1)当MA=MB=MCXA=XB=XCUd=0,即运行母线对检修母线不存在电磁感应。事实上,因三相距离不相等,MAMBMCUd≠0,当互感的不平衡度越大,Ud越高。

2)Ud与母线的长度L及通过电流I成正比,与L2成反比。C1母线通过短路电流时,A2相的电磁感应电压最高。

3)停电设备上总的感应电压。在运行设备电磁场作用下,停电设备对地具有的总电位为Uj+Ud。考虑单一回路间的电磁耦合,可以按照式(4-2)、式(4-3)来计算感应电压。在变电站,电磁耦合的实际情况很复杂:出线多,回路集中;设备交错布置(或上下层布置),环境复杂;不同运行回路的电磁耦合情况,相互影响并交织重叠,很难估计。总之,相互影响的各种因素在计算感应电压时,考虑是非常困难的,也是做不到的。

4)感应电压的实测。了解本变电站设备上的感应电压,最简单的办法是通过现场实测。实测时,先将设备停电,并使用高内阻的静电电压表。由于现场条件(设备布置、负荷电流、绝缘状况、气候条件)不同,各变电站同一电压等级的设备,测得的感应电压分布规律大致相似,而数值可能不相等,这是正常的。某发电厂设备感应电压(对地)实测值见表4-1;110kV双回线L2停电后各处的感应电压值见表4-2。另外,不少供电局通过现场测量证实双回线上的感应电压也是很高的。例如,不同电压等级的双回线,一路停电后实测感应电压为:10~35kV线路平均在200~1000V;110kV线路为1.9kV;220kV线路为10~16kV(相应线路长度为23.5~40km)。

表4-1 某发电厂设备感应电压(对地)实测值

978-7-111-38389-5-Chapter04-3.jpg

(续)

978-7-111-38389-5-Chapter04-4.jpg

表4-2 110kV双回线L2停电后各处的感应电压值

978-7-111-38389-5-Chapter04-5.jpg

总之,停电设备上的感应电压决不可忽视,特别是双回线上的感应电压更不可低估。通过人身的电流按不大于5mA考虑,人体表面电阻一般取800~2000Ω,人能承受的电压约为4~10V。因此,不采取安全措施,直接接触已停电的高压设备,感应电压对操作人员是非常危险的。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈