電氣工程一次設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)措施的分析

殷玱

摘要：當(dāng)前階段，社會(huì)正處于發(fā)展變革的關(guān)鍵時(shí)期，工業(yè)產(chǎn)業(yè)集成化、規(guī)模化的發(fā)展形勢(shì)與城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，在提升了社會(huì)整體生產(chǎn)水平的同時(shí)，也大幅度增加了能源的消耗量，對(duì)電力生產(chǎn)單位的電力供應(yīng)提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：電氣工程;一次設(shè)備;過(guò)電壓保護(hù)

引言

社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)繁榮和昌盛的同時(shí)，也加劇了電力的需求量，并對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性以及電力企業(yè)的工作效率提出更高的要求，電氣過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)的全面運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，決定著電力系統(tǒng)運(yùn)性的穩(wěn)定性，但是由于電力設(shè)備極易受到過(guò)電壓的影響，因此，科學(xué)、有效、精確的過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)勢(shì)在必行。

1電氣一次設(shè)備過(guò)電壓的危害

根據(jù)電氣一次設(shè)備電壓升高方式和發(fā)生區(qū)域的不同，過(guò)電壓可分為內(nèi)部過(guò)電壓和外部過(guò)電壓兩種類型，其中，內(nèi)部過(guò)電壓指的是由電氣設(shè)備自身所產(chǎn)生的內(nèi)部能量、操作人員對(duì)電器設(shè)備操作不當(dāng)引起的過(guò)電壓，外部過(guò)電壓指的是由雷云放電引起的過(guò)電壓。無(wú)論何種類型的過(guò)電壓均會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的正常使用和壽命產(chǎn)生諸多的不良影響，如內(nèi)部過(guò)電壓不僅會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的電壓、電容參數(shù)發(fā)生改變，從而引發(fā)大面積的停電，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)損壞、燒毀、爆炸等安全隱患問(wèn)題，從而會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的使用壽命及相關(guān)工作人員的人身安全、企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展造成嚴(yán)重的不良影響，因此，就需要電氣設(shè)備管理人員全面分析電氣一次設(shè)備過(guò)電壓發(fā)生原因，并探尋有效的電氣一次設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)措施，才能最大限度地降低電氣一次設(shè)備過(guò)電壓現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高電氣一次設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和保障其運(yùn)行的安全性，進(jìn)而才能促進(jìn)企業(yè)各項(xiàng)電力相關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)正常進(jìn)行。

2電氣工程一次設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)措施

2.1放電間隙保護(hù)

由兩個(gè)金屬構(gòu)成的保護(hù)間隙是一種實(shí)用效果較好的防雷保護(hù)裝置，它的一個(gè)電極與接地裝置通過(guò)輔助間隙相接，另一個(gè)電極固定在絕緣子上相接帶電導(dǎo)線，在兩個(gè)電極之間保持規(guī)定的間隙距離。其中，角型、棒型和球型是放電間隙保護(hù)的主要三種間隙結(jié)構(gòu)，當(dāng)前在配電設(shè)備和線路的防雷保護(hù)中應(yīng)用最廣泛的是角型間隙，球型間隙雖然有保護(hù)性好、伏秒特性最平坦的優(yōu)點(diǎn)，但與伏秒特性較陡，與設(shè)備的絕緣特性不易配合的棒型間隙一樣都存在燒傷氣間隙距離會(huì)增大、且它們的間隙端頭極易燒傷，無(wú)法保證動(dòng)作的準(zhǔn)確性等缺點(diǎn)?？傮w來(lái)說(shuō)，保護(hù)間隙的缺點(diǎn)在于自行滅弧的能力較差優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，利于后期維護(hù)，且可起到較好的防雷效果。

2.2主變壓一次設(shè)備過(guò)電壓的具體保護(hù)措施

現(xiàn)階段，主變壓一次設(shè)備的過(guò)電壓參數(shù)的主要影響因素包括兩種：一是空載變壓設(shè)備開(kāi)斷;二是短路系統(tǒng)實(shí)際滅弧能力。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，變壓設(shè)備的磁場(chǎng)能在全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軙r(shí)，繞組電容測(cè)量得出的電壓值達(dá)到峰值。為此，電力生產(chǎn)單位可以選擇裝設(shè)糾結(jié)式繞組，來(lái)提高繞組的電容容量，同時(shí)采用直接接地的方式來(lái)保護(hù)主變高壓器，并將一組避雷設(shè)備安裝在主變低壓PT柜內(nèi)，最大限度的避免設(shè)備遭受電擊的次數(shù)，為供電系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供技術(shù)支持。、

2.3設(shè)備外部過(guò)電壓保護(hù)

導(dǎo)致電氣一次設(shè)備產(chǎn)生外部過(guò)電壓現(xiàn)象的最主要因素為遭受雷擊等極端自然因素的影響，對(duì)此，為防范和降低設(shè)備外部過(guò)電壓的發(fā)生，可采取以下保護(hù)措施：（1）強(qiáng)化出線設(shè)備保護(hù)，設(shè)備管理人員可采用架空方式架設(shè)出線設(shè)備，也即采用塔桿接地方式對(duì)出線設(shè)備進(jìn)行架設(shè)，這樣不僅能有效降低雷電直接擊中出線設(shè)備線路中絕緣子閃絡(luò)的次數(shù)和降低雷電擊中出線設(shè)備線路的概率，從而能有效保護(hù)出線設(shè)備線路行程，同時(shí)有效降低電氣一次設(shè)備跳閘的概率，從而能有效預(yù)防和降低設(shè)備過(guò)電壓現(xiàn)象的發(fā)生。（2）在設(shè)備外部裝設(shè)多種防雷保護(hù)裝置，為降低雷擊對(duì)電氣一次設(shè)備運(yùn)行造成的不良影響和降低其外部過(guò)電壓現(xiàn)象發(fā)生率，設(shè)備管理人員還需在電氣一次設(shè)備外部裝設(shè)多種防雷保護(hù)裝置，如GIS設(shè)備、防雷接地、電容器組等，利用這些防雷保護(hù)裝置可對(duì)電氣一次設(shè)備進(jìn)行集中保護(hù)，從而能有效防范其因雷擊而發(fā)生過(guò)電壓危害。（3）針對(duì)變電系統(tǒng)的避雷器，25項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施要求每年在雷雨季節(jié)前后各進(jìn)行一次避雷器的帶電交流試驗(yàn)，每3年對(duì)避雷器進(jìn)行一次停電直流試驗(yàn)。每年要對(duì)廠房等建筑防雷設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)，每年要對(duì)全廠的接地網(wǎng)做引上線接地導(dǎo)通等，這些規(guī)范都是要嚴(yán)格執(zhí)行的。

2.4勵(lì)磁變壓器的過(guò)電壓保護(hù)

當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的是勵(lì)磁變壓器，因此其過(guò)電壓保護(hù)的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。通常，使用無(wú)間隙避雷器是勵(lì)磁變電器的首選方法。在具體的應(yīng)用中，還需注意以下兩個(gè)方法。其一，在正常情況下氧化鋅電阻進(jìn)行連續(xù)動(dòng)作和導(dǎo)通動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致非線性電阻老化的問(wèn)題發(fā)生，引發(fā)短路現(xiàn)象，故不能進(jìn)行這兩個(gè)動(dòng)作。另外，非線性電阻的形式也不能應(yīng)用于100Hz的連續(xù)過(guò)電壓吸收。其二，氧化鋅電阻保護(hù)和吸收是大部分過(guò)電壓現(xiàn)象所采取的方式。為了對(duì)其進(jìn)行控制和規(guī)范化管理，國(guó)家也曾頒布了相關(guān)的規(guī)定和法律來(lái)保證勵(lì)磁變電器的有效運(yùn)行。需要注意的是，在產(chǎn)生過(guò)電壓的過(guò)程中，普通的避雷器的絕緣程度不足，不能產(chǎn)生良好的過(guò)電效果，故不能應(yīng)用于勵(lì)磁變壓器中。另外，合理調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)可有效確保電力系統(tǒng)的電壓正常，但是，發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)指標(biāo)的變化會(huì)引發(fā)勵(lì)磁變壓器二次電壓也隨之變化?？偟膩?lái)說(shuō)，在諸多的限制設(shè)備中，組容器可用于對(duì)100Hz的過(guò)電壓進(jìn)行限制，因?yàn)橹挥凶枞莶粫?huì)老化，只要電阻能正常散熱，對(duì)電壓就可以正常吸收。

2.5對(duì)輸電線路的過(guò)電壓保護(hù)

（1）在對(duì)輸電線路的過(guò)電壓保護(hù)過(guò)程中，需要注意電氣也可能出現(xiàn)過(guò)壓現(xiàn)象，所以要根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，分析電氣參數(shù)，選擇合適的避雷器，確保電氣設(shè)備的過(guò)壓水平要超過(guò)避雷器中的電氣保護(hù)水平。（2）諧振過(guò)電壓的產(chǎn)生可能是因?yàn)殡娋W(wǎng)參數(shù)組合不當(dāng)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。（3）電廠外送線路工頻的分析對(duì)于輸電線路的保護(hù)具有極為重要的意義。所以，在結(jié)合變壓器和發(fā)電機(jī)性能的基礎(chǔ)上，分析輸電線路的工作頻率更為科學(xué)與合理。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中電氣一次設(shè)備的安全影響著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以相關(guān)人員要加大設(shè)備保護(hù)力度，同時(shí)對(duì)內(nèi)過(guò)電壓與外過(guò)電壓進(jìn)行保護(hù)，但是內(nèi)過(guò)電壓產(chǎn)生的影響比較大，并且造成這種現(xiàn)象的原因也比較多，需要相關(guān)部門竭力配合，共同保護(hù)，在進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)設(shè)備保護(hù)原則進(jìn)行，不能違背相關(guān)原則，否則可能會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題，還有要根據(jù)注意事項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備保護(hù)，總而言之要用科學(xué)有效的方法來(lái)進(jìn)行電氣一次設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)，這樣不僅能夠使電力系統(tǒng)恢復(fù)正常，還能夠提高電氣設(shè)備的使用壽命，使得電力系統(tǒng)部門的資金消耗減少了，供電質(zhì)量也提高了，所以對(duì)電氣設(shè)備的過(guò)電壓保護(hù)要積極進(jìn)行，有利于國(guó)家電力的發(fā)展。

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