探析電氣過電壓保護技術的運用

摘 要：針對電氣過電壓保護技術的應用現(xiàn)狀，進行科學合理的分析，并詳細介紹合理運用電氣過電壓保護技術的重要意義、電氣過電壓的形成、電氣過電壓保護技術的應用要點，希望能夠給相關工作人員提供一定的參考。

關鍵詞：電氣過電壓保護技術；應用要點

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0331-02

由于國民經濟的高速發(fā)展，電力需求量逐年增加，對電力系統(tǒng)的要求越來越高，為了保證電力系統(tǒng)能夠更加安全可靠的運行，采取合理的電氣過電壓保護技術至關重要，能夠減小外界環(huán)境對各項電氣設備的影響，減少電氣安全事故的發(fā)生。鑒于此，本文主要分析電氣過電壓技術的具體運用，進一步提升電氣設備的總體運行效率。

1 合理運用電氣過電壓保護技術的重要意義

通過科學運用電氣過電壓保護技術，不僅能夠提升各項電氣設備的可靠性，而且有效保證電力資源的合理利用。電力系統(tǒng)在運行過程當中，如果采用的電氣過電壓保護技術不合理，會影響電力系統(tǒng)的運行效率，嚴重的還會引發(fā)電力安全事故，降低供電質量，影響人們的正常生活與工作。伴隨我國城鎮(zhèn)人口數(shù)量的不斷增多，使得電力系統(tǒng)的建設規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)在運行過程中，如果發(fā)生過電壓現(xiàn)象，會降低供電的安全性，而運用先進的電氣過電壓保護技術，能夠幫助電力企業(yè)中的相關工作人員全面了解電力系統(tǒng)的運行特點，運用合理的電氣過電壓保護技術，從根本上減少電氣過電壓現(xiàn)象的發(fā)生[1]。

除此之外，如果電氣設備內部的電壓較高，超過相關規(guī)定，則會嚴重損壞各項電氣設備，使得電氣設備內部故障不斷增多，縮短電氣設備的使用時間。為了保證電氣設備能夠更加安全可靠的運行，相關工作人員要將已經損壞的電氣設備及時更換，并采取合理的電氣過電壓保護技術，不斷降低電力企業(yè)的經濟損失。通過合理運用電氣過電壓保護技術，能夠保護電力設備的安全性，減少電氣過電壓現(xiàn)象的發(fā)生。

2 電氣過電壓的形成

2.1 大氣過電壓與操作過電壓

所謂大氣過電壓，主要指的是在外界雷擊作用下，云層通過放電，使得電力線路產生較大的過電壓，一般情況下，大氣過電壓主要分為三種，分別是反擊過電壓、感應雷過電壓與直擊導線過電壓等，與其他電氣過電壓相比，大氣過電壓的沖擊力比較大，具有一定的破壞性，外界雷擊越大，電力線路中產生的過電壓越大。操作過電壓與大氣過電壓不同，主要指的是電力系統(tǒng)在運行過程中，由于各項電氣設備的外部處于絕緣狀態(tài)，受人為操作的影響，電力系統(tǒng)內部結構會發(fā)生一定的變化，電力線路很容易出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象[2]。

2.2 工頻過電壓

當電力線路中的空載比較大時，很容易出現(xiàn)工頻過電壓現(xiàn)象，工頻過電壓的倍數(shù)較小，持續(xù)時間比較長，對已經絕緣的電氣設備應用較小，但是對電力系統(tǒng)工作人員影響較大，如果工頻過電壓持續(xù)時間特別長，很容易出現(xiàn)安全事故。為了保證工頻過電壓得到更好的防護，相關工作人員可以在電力線路周圍安裝并聯(lián)電架，提升電力線路的總體運行效率。

2.3 諧振過電壓

電力系統(tǒng)在運行過程當中，由于電感與電容元件的穩(wěn)定性較低，容易出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，從而引發(fā)諧振現(xiàn)象[3]。諧振過電壓的持續(xù)時間比較長，對電力線路的影響較大，特別是中低壓電網運行過程中，如果出現(xiàn)諧振過電壓現(xiàn)象，會嚴重影響電網的整體運行質量。另外，如果電力線路出現(xiàn)諧振過電壓現(xiàn)象，系統(tǒng)內部的電氣設備很容易出現(xiàn)損壞，電氣設備中的電流瞬間增大，電氣設備內部結構出現(xiàn)嚴重損壞。為了保證諧振過電壓得到更好的控制，相關工作人員要不斷優(yōu)化電力系統(tǒng)設計方案，并構建更加合理的串聯(lián)諧振回路。

3 電氣過電壓保護技術的應用要點

3.1 氧化鋅避雷器

為了保證電力線路的安全運行，減少大氣過電壓的產生，應用氧化鋅避雷器特別重要。由于氧化鋅避雷器內部的電阻比較高，具有良好的絕緣性能，當出現(xiàn)大氣過電壓現(xiàn)象時，在電壓的作用下，氧化鋅避雷器會降低電力線路的運行電壓，保證電流能夠更加順利的通過，將各項電氣設備留有的電壓全部泄放，當電力線路中的電壓恢復正常之后，氧化鋅避雷器內部電阻值也會回到正常值，體現(xiàn)良好的絕緣性能，提升各項電氣設備的安全性[4]。

在運用氧化鋅避雷器的過程中，相關工作人員要結合和電力系統(tǒng)的結構特點，在指定位置安裝氧化鋅避雷器。與傳統(tǒng)的電氣過電壓保護技術相比，氧化鋅避雷器的絕緣性能比較高，內部殘余的電壓比較小，并且成本低，使用時間長，具有良好的應用前景。將氧化鋅避雷器應用到電力系統(tǒng)中，還能夠幫助相關工作人員更加全面的了解外界大氣過電壓的特點，提高電力系統(tǒng)的整體運行效率。通過運用氧化鋅避雷器，能夠保證電力系統(tǒng)的運行效率得到有效提升，例如，在某電力系統(tǒng)中，通過安裝氧化鋅避雷器，電力系統(tǒng)的運行效率由原來的46%提升到79%，工作人員的工作效率由之前的53%提升到85%，具體數(shù)據見表1。

3.2 放電間隙保護

在眾多電氣過電壓保護技術中，放電間隙保護技術的應用范圍比較廣泛，放電間隙保護技術主要應用于防雷保護裝置中，通過在防雷保護裝置中設置金屬電極，其中，一個金屬電極帶有電導線，電導線與絕緣子有效連接，另一個金屬電極則與接地裝置進行有效連接，工作人員要將兩個電極進行有效連接，兩個金屬電極能夠起到良好的保護作用。與傳統(tǒng)的電氣過電壓保護技術相比，放電間隙保護裝置的結構組成比較簡單，從而能夠保護電力線路的安全運行[5]。

為了保證放電間隙保護技術在電力線路中得到更好的運用，相關工作人員要做好相應的維護工作。一般情況下，放電間隙保護裝置的維護方式主要分為三種，分別是棒型、球型與角型等。相關工作人員在實際工作中，要結合電力線路的運行特點，不斷改進原有的放電間隙保護技術，結合各項電氣設備的運行情況，進行科學維護，從而保證放電間隙保護裝置的安全運行。

3.3 勵磁變壓器保護

勵磁變壓器的過電保護作用比較明顯，能夠有效提升電氣過電壓保護效果，勵磁變壓器主要采用無間隙避雷器，在運用勵磁變壓器過電壓保護技術的過程中，工作人員需要注意以下兩個問題：①氧化鋅電阻的通導作用，在常溫狀態(tài)下，氧化鋅電阻不會發(fā)生通導動作，動作的連續(xù)性比較低，很容易引發(fā)電路老化，出現(xiàn)嚴重的短路現(xiàn)象，工作人員在實際工作中，要結合氧化鋅電阻的運行情況，結合電力線路的運行電壓，運用合理的線性電阻。②電力系統(tǒng)中的過電壓均采用氧化鋅電阻進行回收與保護。

為了保證勵磁變壓器能夠更加安全可靠的運行，我國有關部門已經頒布了相關條例，對勵磁變壓器進行科學的控制。因此，工作人員在實際工作當中，要結合勵磁變壓器的運行情況，不斷提升其絕緣性能。勵磁變壓器中的避雷器結構比較復雜，工作人員要將原有的避雷器進行科學改造，不斷提升電力系統(tǒng)的安全性。對于相關工作人員來說，通過調整電力線路的運行參數(shù)，能夠保證勵磁變壓器的絕緣性得到有效提升[6]。

通過合理運用勵磁變壓器過電壓保護技術，能夠幫助相關工作人員更好的了解電力系統(tǒng)的運行特點，提升電力線路的安全性。想要更好的提升各項電氣設備的安全性，相關工作人員還要定期對勵磁變壓器進行檢查維修，減少阻容老化問題的發(fā)生，提高電阻的散熱性能。

4 結束語

綜上，通過介紹氧化鋅避雷器、勵磁變壓器電氣過電壓保護技術、放電間隙電氣過電壓保護技術，能夠有效提升電力線路的總體運行效率，減少電力安全事故的發(fā)生。對于相關工作人員來講，要結合電力線路的運行特點，運用合理的電氣過電壓保護技術，不斷提高電氣設備的可靠性。

參考文獻

[1]張文霞.電氣一次設備過電壓保護方案分析與研究[J].信息系統(tǒng)工程，2017（12）：33.

[2]尚金金，王 峰.電氣過電壓保護技術的應用及其研究[J].山東工業(yè)技術，2016（06）：174.

[3]王曉嘉.對水電站電氣過電壓保護技術的應用研究[J].黑龍江科技信息，2015（23）：3.

[4]曹俊濤，許 楊.水電廠電氣一次設備過電壓保護措施研究分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（01）：175.

[5]吳德明，鄧鵬程.水電廠電氣一次設備過電壓保護措施探討[J].華中電力，2015（05）：25～27.

[6]馮宗恒，賀湘琨，張 燕.IEC60364-5-534：2002（最新版）——建筑物電氣裝置第5～53部分：電氣設備的選擇和安裝-隔離、開關和控制設備第534節(jié)：過電壓保護電器[J].電氣工程應用，2016（04）：1～7.

收稿日期：2018-5-15

作者簡介：鄭華平（1979-），男，工程師，本科，主要從事企業(yè)管理工作。