（1吉林省通钢动力厂吉林通化134003；2吉林省通钢高速线材厂吉林通化134003）
摘要：随着我国经济的发展,对供电系统电能质量要求越来越高。因此,提高电气设备的稳定性和安全性是我国电力行业的当务之急。电气过电压保护技术对电力工业的发展具有非常重要的影响。科学有效的电气过压保护技术可以促进电力行业的长远发展,也是保证电力系统稳定运行的重要手段。
关键词：电气过电压保护；技术的应用
1导言
随着通钢生产规模的逐步扩大，对电力系统电能质量的要求越来越高。尤其是轧钢系统中的粗、精轧机,以及高炉系统的鼓风机等电气设备，对电力系统中的电压提出了更高的要求。在通钢冶金区内，三台精炼炉变压器及电炉变压器在存在，同时还有多条长距离线路的存在，导致过电压状况时有发生。,因此,及时、有效、准确的采取过电压保护势在必行。为保证通钢冶金区生产和稳定运行，保证电力供应，在供电系统中应用了大量的过电压保护器。本文对电压保护器的原理及应用进行简要分析。
2电气设备过电压保护的设计原则分析
2.1正确处理各相关的参数组合
为了避免谐振过电压的产生，在电力设备选型及运行方式选择时，应对电力系统进行全面平衡及考虑，处理好相关的参数组合,以此来避免和消除谐振过电压的产生。同时做好过电压保护器的选型工作。
2.2充分考虑到内、外过电压两种情况
电气设备过电压问题大致可分为内部过电压和外部过电压两种状况。因此,在设计参数选择及设备选型的过程中,要充分考虑引起过电压的各种类型,必须充分考虑内部过电压和外部过电压保护装置的设计。保证电气设备在正常运行的条件下，不受电力系统操作过电压影响,能够承受正常的过电压。
2.3妥善处理各项技术参数的矛盾和差异
在设计过程中,因为生产模式及生产工况的不同，导致各项工作参数之间会存在一些矛盾和差异。因此,应妥善处理矛盾和分歧。将电气一次设备的过电压水平控制到避雷器等电气设备保护装置的过电压水平之下，保证电气设备保护装置能够发挥作用，保证电力系统安全稳定运行。
3电气过电压的种类分析
3.1工频过电压
工频过电压主要是因为线路空载发生的。因为线路空载，很容易出现容升效应，导致工频过电压发生。工频过电压通常持续时间很长，电压倍数较低，对人员生命安全形成威胁。工频过电压对电气设备绝缘危害程度较低，所以，采用良好的绝缘电气设备或安装并联电抗器可以有效的防止工频过电压产生及其对设备及供电系统的危害。
3.2大气过电压
大气过电压通常是由于雷击而产生。当出现雷击时，被雷电所击中的电路中电压上升到约一万v,因此,产生了过电压现象。大气过电压持续过程并不长,但具有很强的破坏性,对电气设备造成巨大的损害。大气过电压属于外部因素,过电压量随着雷击变强而增大。大气过电压发生产次数较少，但危害性较大，尤其是在山区及夏季的雷雨季节容易产生。
3.3谐振过电压
谐振过电压的原因通常是由于电力系统发生设备故障,或者是电路中电感元件及电容元件参数匹配不当而导致。电感元件及电容元件参数匹配不当导致谐振现象发生时，应及时调整供电系统运行方式，对电力系统中的无功补偿进行主动投切。谐振过电压持续的过程长,对设备造成的损害巨大,对10KV及以下电压等级系统压电网会有一定不利影响，易出现设备烧损、设备绝缘降低等隐患。
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3.4操作过电压
操作过电压是由于正常的操作断路器或事故状态时员工拉开空载变压器及空载线路而引起的电压升高的现象。如炼钢系统中的精炼炉在生产过程中需要经常性的投切，线路出现故障跳闸后线路的自动重合闸装置动作，大容量变压器的投切等各种操作，均可能产生操作过电压。操作过电压是由于内部原因而产生,因此应提高员工的专业素质,尽量减少操作，以此避免操作过电压的发生。
4电气过电压保护技术的应用
4.1氧化锌避雷器技术
氧化锌避雷器是一种新型的过电压保护技术,主要用于避免大气过电压。氧化锌避雷器由于自身的阻值非常高,属于绝缘材料。产生大气过电压时，氧化锌避雷器因电压急剧升高会出现电阻减少，氧化锌避雷器阀片导通将大电流通过阀片泄入地中。其残压不会超过被保护设备的耐压。当电压恢复正常后,氧化锌避雷器的阻力将会恢复到原始状态,避免过电压损坏电气设备。氧化锌避雷器是一种有效的过电压保护产品,应用广泛。其制造过程非常简单,具有较高的实用性和较长的使用寿命。当侵入波进到输电线路时,可以产生过电压现象,容易损伤和烧毁电气设备,严重的可以导致整个电力系统瘫痪,无法运行。氧化锌避雷器安装在线路中作为过压保护手段,,可以有效地控制侵入波引起的过电压。
4.2氧化锌压敏电阻技术
氧化锌压敏电阻的应用和氧化锌避雷器的原理是一样的,是我国现有的新过电压保护技术的应用产品。氧化锌压敏电阻目前广泛应用，是一种限压型保护器件，利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电组的两极之间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现了对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数主有压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
4.3放电间隙保护技术
放电间隙的过电压防护技术是一种常用的防雷保护装置。其原理是在设备配备了两个金属电极,其中一个是带电导体和绝缘体连接,另一个是连接到接地装置。两个电极需要保持一定的间隙。放电间隙保护装置性能较好，广泛应用于电力系统中。放电间隙保护装置维护方便,其间隙结构很多种, 其间隙的结构有棒型、球型和角型三种。棒型间隙的伏秒特性较陡，不易与设备的绝缘特性配合；球型间隙虽然伏秒特性最平坦，保护性能也很好，但它与棒型间隙一样，都存在着间隙端头易烧伤的缺点，烧伤后间隙距离增大，不能保证动作的准确性；角型间隙放电时，电弧会沿羊角迅速向上移动而被拉长，因而容易自行灭弧，间隙不会严重烧伤，所以角型间隙被广泛用于配电线路和配电设备的防雷保护。
由于保护间隙的间隙距离较小(8～25mm)，易为昆虫、鸟类或其他外物偶然碰触而引起短路，因此常在接地引下线上串接一个小角型辅助间隙。
在正常情况下，保护间隙对地是绝缘的，并且绝缘强度低于所保护线路的绝缘水平，因此，当线路遭到雷击时，保护间隙首先因过电压而被击穿，将大量雷电流泄入大地，使过电压大幅度下降，从而起到保护线路和电气设备的作用。
4.4励磁变压器的过电压保护技术
电力系统中目前已广泛应用励磁变压器,所以其过电压保护装置的设计尤为重要。通常,使用无间隙避雷器励磁变压器为首选方法。在特定的状况下,还需注意以下两种两个问题。首先,在正常情况下氧化锌电阻进行连续运动和传导作用会导致非线性电阻老化问题,造成短路现象。此外,非线性电阻不能应用于100hz的连续形式的过电压吸收。第二,氧化锌电阻保护和吸收的方法大多数是过电压现象所采取的方式。为了进行控制和标准化管理,国家颁布了相关的法律法规以确保励磁变压器的有效运行。需要注意的是,在产生过电压的过程中,常见的避雷器的绝缘程度不足,不能产生较好的过电效果,所以它不能应用于励磁变压器。此外,合理调整相应的参数可以有效地保证电力系统电压正常。但是发动机参数的改变将导致励磁变压器二次电压变化。阻容器的设置可用于100赫兹限制过电压,只要电阻能正常散热,对电压就可以正常吸收。
5结语
总之,电气设备作为电力系统的重要组成部分,它的稳定性、安全性、科学性直接影响整个电网的正常运行。因此,减少和消除电气设备过电压问题当引起我们的高度重视。电气设备的过电压保护方案设计,基于内部过电压和外部过电压保护装置的两个方面,结合输电线路、出口设备、放电间隙、励磁变压器等电压保护进行全面、全方位的设计,以确保电力系统的科学、安全、稳定运行。
参考文献
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论文作者:王志强,张翠霞
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/18
标签：过电压论文; 间隙论文; 氧化锌论文; 避雷器论文; 电压论文; 电气设备论文; 电力系统论文; 《电力设备》2016年第22期论文;