摘要：电力系统的过电压是一种电磁干扰现象，这是由于电网假设过程中的电力元器件较多，在遇到雷击或者是设备发生故障时就会产生电磁暂态，从而形成一定水平的过电压，影响电力系统的正常运行。因此，相关人员需要加强对电力系统中的过压保护原理以及防护措施的研究，从而保证电力系统安全、稳定运行。
关键词：电力系统；过电压保护原理；防护
前言
电力系统在实际运行的过程中，经常会由于某些因素而导致线路出现故障问题，其中，过电压就是比较常见的一种电磁扰动现象。为了降低过电压存在造成的不良影响，就需要相关维修技术人员明确过电压保护的原理，并对过电压产生的原因进行分析，然后确定可行的保护措施，避免电力系统中输电线路的幅值过大对系统运行造成不良影响。
1 电力系统过电压保护原理
电力系统中的线路元件和设备比较多，有架空输电线路、电缆线路、母线、变压器和旋转电机的绕组等，而雷击现象会对这些元件和设备造成一定的伤害，并且在保护措施上，部分元件受到自身特性的限制，使得其在遇到雷击时不能够进行有效保护，只能够通过安装避雷器来进行保护。在大型的电网运行中，避雷器的安装数量较多，引发运行成本的增加，并且运行效果和日常维护都很难得到保障，这极大地影响到了整体电网的可靠运行，所以电力系统中影响配电安全的根本问题就是防雷问题。输电线路的距离较长，遭受雷击的频率也非常大，一般线路上所用的瓷绝缘子由于运行周期较长，会出现“零值”的现象，这使得绝缘子的抗电能力减弱甚至失效，如遇雷击会引发断线事故，为了防止这种现象的发生，有的配电线路还会采用硅橡胶合成加铝膜的绝缘子，但是其在遇到较强的电流时，会造成铝制绝缘子的烧熔，进而使得绝缘子造成永久性的破坏。所以，为了保障电力系统输电线路的安全，需要技术人员在输电线路上加装过电压保护器。
2 电力系统过电压的防护措施
为了使电力系统安全运转，需要在输电线路的元件和设备上加绝缘设备，通常采用专用设备来限制过电压，而过电压的情况分为两种，一种是外部过电压，一种是内部过电压，外部过电压主要是指：雷击过电压、感应雷过电压、雷电波侵入、地电位反击四种情况，而内部过电压主要是指：操作过电压、工频过电压、谐振过电压，不管是哪一种的过电压，都会给电网的安全运行以及设备的稳定性造成影响，因此，技术人员必须要对过电压现象加以防护。
2.1外部雷电过电压的防护措施
在进行外部雷击过电压的防护过程中，主要是从以下几个方面进行的：第一，对于外网的架空线路来说，由于区域范围比较大，很容易遭受到雷击，因此应该在防护上设置对应的避雷线，以减少直击雷的发生；第二，发电厂、变电站、送电所等厂区要以设计规范为基础，安装多支独立的避雷针，并且做好接地网、接地极、接地带的敷设，以保证厂区避雷的安全性；第三，送电线路的进线开关应加设避雷器，这可以有效地控制外线传递过来的电压，防止超压电流进入变配电设备；第四，对于高压架空线路，应该在变压器端设置避雷器，同时还要在变压器的中性点安装间隙放电保护设备；第五，变电厂区内需要同高压架空线路进行隔离，并且在安装避雷器时，对架空线路回路的参数进行必要验证和分析，从而保证电力系统安全、稳定运行。
2.3内部过电压的防护措施
内部过电压的防护措施应该从以下几点出发：第一，选择合适的并且符合要求的中性接地方式，并从限制过电压的角度来做好各电阻的接地；第二，若是发生电机事故，则需要防止发电机操作过程中的过电压现象发生，采取必要措施减小电压对发电机造成的破坏，并且做好断路器的三相同期性能；第三，发电设备也要做好相应的控制，主要控制好发电机、变压器、电动机的三相绕阻直流电阻，使之在可控的标准范围内，避免过电压的产生；第四，对于开关柜应注意最高工作电压，减少电压差对设备承载带来的危害，并且注意选用气体绝缘组合电器GIS，尽量不选用空气楷装柜。
3 主要过电压保护装置
3.1大能容组合式过电压保护器（BSTG）
大能容组合式过电压保护器（BSTG）是一种新型的过电压保护器，采用一体化设计，它将过电压保护器和高压引线电缆整体密封在优质绝缘橡胶中，结构紧凑、体积小、安装方便。该组合式电缆护层保护器，可以直接安装在电缆分支箱、环网柜、开闭所或箱式变电站中的电缆终端处。它的高压引线电缆和电力电缆金属护套相连接，接地端子是固定在接地铜排上的，其可以字节替代传统的接地保护箱，是电力电缆金属护套过电压保护的首选设备。
大能容组合式过电压保护器（BSTG）的三芯电缆是三芯同时通过电流，可以认为电缆护层上电流是零，而单芯电缆的导线与金属护套的关系，可以看作是一个变压器的初级绕组与次级绕组，当电缆导线通过电流时，其周围产生的一部分磁力线将于金属护套交链，使护套产生感应电压，感应电压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比。若是电缆两端的金属护套同时接地，则在金属护套上就会形成电流，使得导体和金属护套同时发热，导致电缆的绝缘层老化，降低了绝缘等级，减少了电缆的使用寿命。因此单芯电缆应采用一端接地，一端用护层保护器接地的形式运行，这样当护层的电压达到一定值时，护层保护器瞬间动作，释放电流，达到安全运行的要求。
论文作者:马春军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/4
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