電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)方案分析

郝宗磊

摘要：在人們生活質(zhì)量水平不斷進(jìn)步的同時，對電力有著越來越高的需求，在電力運(yùn)行系統(tǒng)中，電氣一次設(shè)備只是其中一小部分，但是電氣一次設(shè)備出現(xiàn)問題時，對整個電力系統(tǒng)的危害確卻是很大的，嚴(yán)重時還可能危害到生命安全。通常情況下，電氣一次設(shè)備的過電壓屬于電磁擾動的范疇。為了防止過電壓現(xiàn)象對電力系統(tǒng)的危害，在設(shè)計電氣一次設(shè)備時，要求所有電氣設(shè)備的絕緣不僅能夠承受正常范圍的工作電壓，而且對于一定范圍內(nèi)的過電壓也應(yīng)有一定的承受能力。這樣才能保證電氣一次設(shè)備不受損害，以保證電力系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。本文主要闡述了電氣一次設(shè)備過電壓的危害以及電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計所應(yīng)遵循的原則，并探討了電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)方案，希望能夠給相關(guān)工作人員提供一些可以參考的內(nèi)容，促進(jìn)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣一次設(shè)備;過電壓;保護(hù)方案

1電氣一次設(shè)備過電壓的危害分析

過電壓指的是工頻電壓升高超過正常運(yùn)行電壓波動的范圍。過電壓可以分為兩種：內(nèi)部過電壓和外部過電壓。所謂內(nèi)部過電壓，是電力系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行方式發(fā)生改變而引起的過電壓;所謂外部過電壓，是由雷云放電引起的過電壓。而內(nèi)部電壓又可以分為操作過電壓和暫時過電壓，其中操作過電壓是因操作原因引起的，發(fā)生概率小，時間也很短暫。電氣一次設(shè)備出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象是非常危險的，可能會造成整個電力系統(tǒng)癱瘓，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，影響輸電的質(zhì)量。在生活中一次設(shè)備出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象時，一定要采取相應(yīng)措施，避免過電壓對一次設(shè)備造成破壞，只有這樣電力系統(tǒng)才能正常工作，所以對電氣一次設(shè)備的保護(hù)相關(guān)部門應(yīng)該要認(rèn)真對待，減少過電壓發(fā)生的頻率，提高人們的用電質(zhì)量。

2電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計應(yīng)遵循的原則

在進(jìn)行電氣一次設(shè)備的過電壓保護(hù)設(shè)計時，需要根據(jù)下面幾項原則來進(jìn)行：第一，電氣一次設(shè)備的過電壓保護(hù)設(shè)計不僅要考慮外過電壓的保護(hù)問題，更應(yīng)當(dāng)考慮內(nèi)過電壓的保護(hù)問題。在電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，電氣設(shè)備需要承受在一定范圍內(nèi)的常態(tài)過電壓，因此，為了保護(hù)電器網(wǎng)設(shè)備在常態(tài)過電壓中不受到損害，應(yīng)當(dāng)更加注重這方面的設(shè)計;第二，因為工頻過電壓不僅影響著操作過電壓的水平，而且還對出線避雷器的額定電壓有著直接的影響，從而決定著電氣設(shè)備的絕緣水平以及出線斷路器的電阻熱通量，因此，對于外送線路工頻過電壓的水平需要通過準(zhǔn)確的計算進(jìn)行科學(xué)的分析;第三，在電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計時，需要妥善解決各項技術(shù)參數(shù)的矛盾，使得電氣一次設(shè)備的過電壓水平不低于避雷針等裝置的保護(hù)水平;第四，在進(jìn)行設(shè)計時，為了防止諧振過電壓的出現(xiàn)，需要正確的處理參數(shù)的組合。

3電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)方案分析

3.1保護(hù)勵磁變壓器方案的分析

部分火電廠為了避免雷電對電氣一次設(shè)備造成損害，會采用無間隙避雷器來實現(xiàn)目的，但是，在勵磁變壓器的方面，此防護(hù)措施的應(yīng)用需要進(jìn)行一定的調(diào)整。具體來說，首先，無間隙避雷器的主材質(zhì)為氧化鋅，此物質(zhì)具備了電阻特性，容易導(dǎo)致勵磁變壓器出現(xiàn)非線性電阻老化的現(xiàn)象，從而很可能產(chǎn)生變壓器短路的損害現(xiàn)象，而對于此點(diǎn)的防護(hù)，主要需保持無間隙避雷器與勵磁變壓器兩者的間距，并在采用相應(yīng)的隔離裝置將其隔開，以此對勵磁變壓器進(jìn)行保護(hù)。此外，在不同類型的避雷器基礎(chǔ)上，其多數(shù)的絕緣性往往較低，所以對勵磁變壓器的保護(hù)效果相對較低，當(dāng)遭受雷電時其會產(chǎn)生巨大的電壓，此時就很容易對勵磁變壓器造成直接影響，對于此點(diǎn)的防護(hù)，則需要對其參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

3.2出線設(shè)備的過電壓防護(hù)設(shè)計

為了降低電氣設(shè)備遭遇雷擊的可能性，避免電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)跳閘的情況，應(yīng)當(dāng)采取架空地線的設(shè)計方案，在出線設(shè)備上裝置避雷針等保護(hù)裝置。與此同時，在電纜的連接方面，戶外終端可以通過金屬保護(hù)套，經(jīng)由氧化鋅電阻進(jìn)行接地設(shè)計，而戶內(nèi)終端更為簡單，可以直接利用接地連接箱實現(xiàn)接地。

3.3發(fā)電機(jī)出口斷路器過電壓保護(hù)設(shè)計方案分析

為了避免發(fā)電機(jī)出口斷路器出現(xiàn)操作過電壓，增強(qiáng)斷路器的滅弧能力，在發(fā)電機(jī)出口斷路器兩端需要以并聯(lián)的方式連接電容器。除此之外，為了保護(hù)變壓器高壓側(cè)不受過電壓損害，可以設(shè)置大容量高壓限流熔斷組合保護(hù)裝置。這樣能夠很好地保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣性，有效的增強(qiáng)斷路器的滅弧能力。

3.4放電間隙方案的分析

放電間隙的應(yīng)用同樣是過電壓保護(hù)的一項重要措施，通常情況下，由于其具備建構(gòu)簡單、維護(hù)方面、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，可以對一般的過電壓現(xiàn)象進(jìn)行防護(hù)，但是針對部分特殊情況，則需要采用相對復(fù)雜的保護(hù)措施，其應(yīng)用雖然較為繁瑣，但可對電壓過高的現(xiàn)象進(jìn)行防護(hù)。目前，放電間隙的防護(hù)措施主要分為三類，即棒形、球形、角形，此三種措施各自具備功能特點(diǎn)，利弊點(diǎn)也存在一定的差異，需要工程結(jié)合自身條件來進(jìn)行選擇，但是從目前來看，角形措施是應(yīng)用最為廣泛的一種措施。

4電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)需要注意的問題

電氣過電壓保護(hù)工作是一項復(fù)雜的操作流程，技術(shù)人員必須樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在對電氣設(shè)備過電壓保護(hù)時需要注意以下幾點(diǎn)問題：第一，電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計需要兼顧內(nèi)過電壓保護(hù)和外過電壓保護(hù)兩方面的問題，尤其是內(nèi)部過電壓。由于電氣設(shè)備中常態(tài)的過電壓是普遍存在的，所以應(yīng)當(dāng)采取一定的手段抵消穩(wěn)態(tài)過電壓的影響;第二，注意電氣過電壓水平與避雷器等防過電壓設(shè)備在承受過電壓技術(shù)參數(shù)的配合，要求電氣過電壓水平高于避雷器等防過電壓保護(hù)水平;第三，長距離的線路對應(yīng)的電壓也比較高，所以要將內(nèi)過電壓控制在合理的范圍之內(nèi)，需要利用一些并聯(lián)容量設(shè)備來進(jìn)行，因為距離較遠(yuǎn)，所以需要的設(shè)備也比較多，例如斷路器、避雷裝置設(shè)備及小電阻，只有準(zhǔn)備充分才能保證高壓線路的安全性。

5結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)代電氣領(lǐng)域電氣一次設(shè)備的安全運(yùn)行越來越受到重視，當(dāng)電氣一次設(shè)備出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象時，很可能對一次設(shè)備造成損害，為了防止電氣一次設(shè)備過電壓所帶來的危害，必須對電氣一次設(shè)備進(jìn)行過電壓保護(hù)設(shè)計。在進(jìn)行保護(hù)設(shè)計的時候，要滿足設(shè)備保護(hù)的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，否則的話，可能會出現(xiàn)安全問題，還有要根據(jù)注意事項進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備保護(hù)，要用科學(xué)有效的方法來進(jìn)行電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)，這樣不僅能夠使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，還能夠提高電氣設(shè)備的使用壽命，進(jìn)而減少電力部門的消耗，提高供電質(zhì)量，有利于國家電力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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

[2]閆永平.電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)問題分析[J].工業(yè)c，2016（4）.

[3]劉穎川.電氣一次設(shè)備過電壓保護(hù)問題分析[J].低碳世界，2015（23）.

[4]陳澤欽.提高變電站電氣一次設(shè)備壽命的措施研究[J].智能城市.2018，（20）.

[5]張雁軍.關(guān)于電氣一次設(shè)備狀態(tài)檢修的應(yīng)用探討[J].發(fā)明與創(chuàng)新（大科技），2018，（2）.