과전압 보호

전력 시스템은 항상 비정상적인 과전압으로부터 손상을 입을 가능성이 있습니다. 이러한 비정상적인 과전압은 다양한 이유로 발생할 수 있으며, 예를 들어 대형 부하의 갑작스러운 중단, 번개 충격, 스위칭 충격 등이 있습니다. 이러한 과전압 스트레스는 전력 시스템의 다양한 장비와 절연체의 절연성을 손상시킬 수 있습니다. 그러나 모든 과전압 스트레스가 시스템의 절연성을 손상시키기에 충분히 강하지는 않지만, 여전히 이러한 과전압은 전력 시스템의 원활한 운영을 위해 피해야 합니다.
이러한 모든 종류의 파괴적이고 비파괴적인 비정상적인 과전압은 과전압 보호를 통해 시스템에서 제거됩니다.

전압 서지

전력 시스템에 가해지는 과전압 스트레스는 일반적으로 일시적인 성질을 가지고 있습니다. 일시적인 전압 또는 전압 서지는 매우 짧은 시간 동안 전압이 높은 피크로 급격히 상승하는 것을 의미합니다.
전압 서지는 일시적인 성질을 가지며, 즉 아주 짧은 시간 동안 존재합니다. 전력 시스템에서 이러한 전압 서지의 주요 원인은 번개 충격과 시스템의 스위칭 충격 때문입니다. 그러나 절연 실패, 아크 접지, 공진 등도 전력 시스템의 과전압을 유발할 수 있습니다.

스위칭 서지, 절연 실패, 아크 접지 및 공진으로 인해 전기 전력 시스템에 나타나는 전압 서지는 크기가 매우 크지 않습니다. 이러한 과전압은 정상 전압 수준의 두 배를 넘지 않습니다. 일반적으로 전력 시스템의 다양한 장비에 적절한 절연을 제공하면 이러한 과전압으로 인한 손상을 방지하기에 충분합니다. 그러나 번개로 인해 발생하는 과전압은 매우 높습니다. 만약 과전압 보호가 전력 시스템에 제공되지 않으면 심각한 손상의 위험이 매우 높습니다. 따라서 전력 시스템에서 사용되는 모든 과전압 보호 장치는 주로 번개 서지로부터 보호하기 위해 사용됩니다.

다음은 과전압의 다양한 원인에 대해 하나씩 살펴보겠습니다.

스위칭 임펄스 또는 스위칭 서지

무부하 전송선이 갑작스럽게 켜질 때, 선路上的电压会变成正常系统电压的两倍。这种电压是瞬态的。当负载线路突然断开或中断时，线路上的电压也会变得很高，尤其是在空气断路器打开操作期间，系统中的电流切断会导致过电压。在绝缘故障时，带电导体突然接地，这也可能导致系统中突然出现过电压。

발전기에서 생성된 전자파가 왜곡되면, 5th 또는 그 이상의 고조파로 인해 공진 문제가 발생할 수 있습니다. 실제로 5th 또는 그 이상의 고조파 주파수에서는 시스템 내에서 중요한 상황이 발생하여, 시스템의 유도 반응이 시스템의 전기 용량 반응과 정확하게 일치합니다. 이러한 두 가지 반응이 서로 상쇄되어 시스템은 순수 저항성으로 변합니다. 이 현상을 공진이라고 하며, 공진 상태에서 시스템 전압이 크게 증가할 수 있습니다.
그러나 위에서 언급한 모든 이유는 시스템에서 크기가 매우 큰 과전압을 생성하지는 않습니다.
그러나 번개 임펄스로 인해 시스템에 나타나는 과전압 서지는 진폭이 매우 크고极具破坏性的。因此，必须避免雷电冲击以保护电力系统的过电压。 ### 防雷方法 通常用于防雷的主要方法有以下三种： 1. **接地屏蔽**。 2. **架空地线**。 3. **避雷器或浪涌分压器**。 #### 接地屏蔽 接地屏蔽通常用于电气变电站。在这种布置中，镀锌铁丝网安装在变电站上方。用于接地屏蔽的镀锌铁丝通过不同的变电站结构正确接地。这种接地镀锌铁丝网为变电站上方的雷击提供了非常低电阻的接地路径。 这种方法的高压保护非常简单且经济，但主要缺点是它不能保护系统免受可能通过不同馈线到达变电站的行波。 #### 架空地线 这种方法的过电压保护类似于接地屏蔽。唯一的区别是，接地屏蔽位于电气变电站上方，而架空地线位于电气传输网络上方。一条或两条适当截面的镀锌铁丝放置在传输导体上方。这些镀锌铁丝在每个传输塔上正确接地。这些架空地线或地线将所有雷击引向地面，而不是直接打击传输导体。 #### 避雷器 前面讨论的两种方法，即接地屏蔽和架空地线，非常适合保护电气电力系统免受直接雷击，但这些方法无法提供对可能通过线路传播到变电站设备的高电压行波的任何保护。 避雷器是一种为高电压行波提供非常低阻抗接地路径的装置。避雷器的概念非常简单。该装置表现为非线性电阻。随着电压的增加电阻减小，反之亦然，在一定电压水平之后。 避雷器或浪涌分压器的功能可以列出如下： 1. 在正常电压水平下，这些装置作为电气绝缘体轻松承受系统电压，并不为系统电流提供导电路径。 2. 当系统中发生电压浪涌时，这些装置为浪涌的多余电荷提供非常低阻抗的接地路径。 3. 将浪涌的电荷传导到地面后，电压恢复到正常水平。然后避雷器重新获得其绝缘性能，并防止进一步的电流流向地面。 电力系统中使用了不同类型的避雷器，如棒间隙避雷器、角间隙避雷器、多间隙避雷器、排气型避雷器、阀型避雷器。此外，目前最常用的避雷器是无间隙氧化锌避雷器。 声明：尊重原创，好文章值得分享，如有侵权请联系删除。