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1、南京氣象學(xué)院畢業(yè)論文系別:電子工程系專業(yè):電子信息工程(防雷與電磁兼容方向)姓名:唐小琴學(xué)號(hào)2000405259論文題目供電電源系統(tǒng)的過電壓引入途徑和抑制措施指導(dǎo)老師李祥超12二OO四年五月二十日供電電源系統(tǒng)中的過電壓引入途徑和抑制措施唐小琴(南京氣象學(xué)院南京210044)摘要:本文介紹了供電電源系統(tǒng)引入過電壓,電力系統(tǒng)的過電壓包括內(nèi)部過電壓和外部過電壓,內(nèi)部過電壓包括暫時(shí)過電壓和操作過電壓,外部過電壓為雷電(大氣)過電壓。根據(jù)不同的低電壓配電系統(tǒng)接地形式,防過電壓措施也不同.Theovervoltage,inthepowersystem,includesthe
2、insideovervoltageandtheoutsideovervoltage.Theinsideovervoltageincludesthetransientovervoltageandtheoperationovervoltage.Theoutsideovervoltageisthelighting(atmosphere)overvoltage.Accordingtothesedifferentgroundconnectionformsinthelowvoltagepowerdistributionsystem,therearethedifferentm
3、easurestoprotecttheovervoltage.主題詞:供電電源過電壓中性點(diǎn)接地引言:電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中除了長(zhǎng)期受到工作電壓的作用外,由于種種原因還會(huì)受到比工作電壓高得多的電壓作用,會(huì)直接危害到絕緣的正常工作,造成事故。這種對(duì)絕緣有危險(xiǎn)的電壓升高和電位差升高為“過電壓”。三相交流電源是世界上目前使用最廣泛的電源,它是由三相同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生。所謂三相同步發(fā)電機(jī)是指在一臺(tái)發(fā)電機(jī)的電樞有三個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)相同的繞組,各個(gè)繞組間相互相差120o電角度。一、供電制式有三相交流電源供電的各種電器接線方式有下面幾種:(1)三相三線制供電系統(tǒng)(IT系統(tǒng))該系統(tǒng)供電線只有
4、三條,而且都是相線。這種接線方式只供給三相對(duì)稱的用電器。如三相電動(dòng)機(jī)、三相整流器等。由于用電器負(fù)載是對(duì)稱的,各相電流大小相等、相位互差120o。電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無直接連接(或有一點(diǎn)經(jīng)足夠大的阻抗接地),用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線至接地極,(這種系統(tǒng)在我國(guó)少用)。如圖:12(2)三相四線制供電系統(tǒng)當(dāng)與三相電源連接的是非對(duì)稱負(fù)載時(shí),因三相負(fù)載的電流不對(duì)稱,它們的矢量和不為零,即以O'點(diǎn)流回O點(diǎn)的電流不為零。O'O之間的導(dǎo)線不能取消。但是只需一根導(dǎo)線,既可以應(yīng)付三相回流的電流,這就構(gòu)成三相四線制。三相四線制又分兩種。其中一種是三相電源和負(fù)載的O點(diǎn)和O
5、'都不接地,并且OO'整條導(dǎo)線中間的所有部分也不接地。習(xí)慣上把這種方式叫做三相四線接中制,如圖。其中OO'導(dǎo)線叫做中線。這種接線方式的特點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)(含電源、負(fù)載、零線)都與大地絕緣。它的優(yōu)點(diǎn)是,萬一有一條相線碰了地,也不會(huì)發(fā)生短路,不會(huì)出現(xiàn)火花。三相四線制接線的另一種連接方式是OO'點(diǎn)都接地,這種接線方式叫做三相四線接零制。(TN-C系統(tǒng))其中OO'導(dǎo)線叫做零線。整個(gè)系統(tǒng)中線(N)與保護(hù)線(PE)是合一的。12在住宅區(qū)范圍內(nèi)零線至多每隔50m必須重復(fù)接地一次。電源進(jìn)入每座房屋時(shí)零線必須與房屋的主鋼筋連接作為進(jìn)戶重復(fù)接地。中線與零線區(qū)別在于導(dǎo)線OO'不接地與接地
6、。接零系統(tǒng)對(duì)于防雷有更大的優(yōu)越性。(3)三相五線制供電系統(tǒng)所謂三相五線制供電系統(tǒng),是三相四線接零制派生的一種接線方式。a.三相四線制接零系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在大樓總開關(guān)的接零點(diǎn)O'處,多引一條線處來到各用戶,供各用戶的機(jī)器、儀器、做保安接地用(即三腳插座接地腳的引線)。通常把它叫做保護(hù)地線(PE)。零線用“N”表示。所以對(duì)于單相供電的擁護(hù),入室的導(dǎo)線便有相線、零線和地線三條了。整個(gè)系統(tǒng)的中線(N)與保護(hù)線(PE)分開的。(TN-S系統(tǒng))b.系統(tǒng)中,前一部分中線和保護(hù)線是合一的,后一部分分開。(TN-C-S系統(tǒng))12我國(guó)民用低壓電力系統(tǒng)實(shí)際用的就是TN-C,TN-C-S
7、和IT系統(tǒng)二、高電位的引入1、由于輸電線路長(zhǎng)度大,分布面廣,地處曠野,易受雷擊。在電力系統(tǒng)中,出現(xiàn)的由于大氣環(huán)境中雷電放電所引起的過電壓,稱為大氣過電壓。輸電線路上出現(xiàn)的大氣過電壓有兩種,一種是雷直擊于線路引起的,稱直擊雷過電壓;另一種是雷擊線路附近地面,由于電磁感應(yīng)所引起的,稱為感應(yīng)雷過電壓。2、除大氣過電壓(又稱雷電過電壓或外部過電壓)外,供電系統(tǒng)中還會(huì)由于自己內(nèi)部原因引起的過電壓,統(tǒng)稱為內(nèi)部過電壓。這是由于在電力系統(tǒng)中有電場(chǎng)慣性元件(電容)和磁場(chǎng)慣性元件(電感),當(dāng)進(jìn)行開關(guān)操作時(shí)(包括正常操作和事故操作),電力系統(tǒng)就會(huì)由一種穩(wěn)定狀態(tài)過渡到另一種穩(wěn)定狀態(tài)。系
8、統(tǒng)元件中的電磁場(chǎng)能量要進(jìn)