（广东南海电力设计院工程有限公司 528000）
摘要：随着新一轮科技革命的进行，人们对电力的需求呈现出越来越大的趋势，当前电力产业已经成为了经济发展中的基础性产业。随之，电力系统的安全问题也开始渐渐备受人们的重视。在目前的电力系统中，过电压问题是影响电网正常运行的罪魁祸首。因此，如何有效地解决过电压问题已成为当下的热门话题。本文将从过电压的种类入手，在对其形成原因进行分析，最后提出相应的保护方案，以期为电力系统的安全运行提供一定建议。
关键词：电力系统；过电压；种类；保护方案
前言：
过电压是一种电磁扰动的现象，其产生原因多种多样，但无论是什么样的原因，过电压现象的出现都会对电力系统造成严重的危害，为了保证人民的正常生活、企业的正常生产，甚至是电力工作者的生命安全，电力企业都应当认真对待过电压问题，并采取一定的预防和解决措施。因此，本文将对电压的种类进行罗列，在对它们进行一一分析，最后通过预测幅值提出一定的预防和限制方案。
一、电力系统中过电压的种类
（1）内部过电压。在正常运行的电力系统中，电力设备的外部应当是绝缘的，而实际的电力系统中却常常出现设备绝缘性不佳的问题，这不仅导致设备的使用寿命大大缩短，更对电力工作人员的人身安全产生了一定的威胁。我们将这种现象称为过电压现象。而在实际的电力系统中，因其产生原因的不同，又可将之分为操作过电压和静电状态的过电压。
（2）大气过电压。大气过电压由于其表现形式与直接产生原因的不同，又可分为直击雷过电压、侵入雷过电压、感应雷过电压。这些过电压对电力系统的破坏力度、冲击力度各有不同，但对电力系统来说都是危害较大的现象。
二、电力系统中过电压的产生原因
（1）内部过电压。内部过电压是由于电力工作人员实际操作出现失误，或者系统运行出现故障时而产生的一种过电压情况。其中，操作过电压主要是人为操作失误造成的局部电压升高的情况，由于其取决于电力工作人员的专业素质或工作状态，因此具有较大的随机性；而静电状态的过电压则是由于系统运行时发生故障产生的过电压情况，由于其取决于电力系统的质量，因此具有较大的不确定性。
（2）大气过电压。大气过电压的产生来源多为外部环境因素，其中直击雷过电压是由于雷电流直接流过被击物，并且被击物产生阻抗，而阻抗的压降与雷电通道电磁场产生的感应电压共同构成了直击雷过电压，这种过电压的幅值极高；而感应雷过电压则是由于电磁场和电场的剧烈波动造成的，这种过电压多为正极性，幅值较直击雷过电压小，但能击穿小于60kv的线路，对实际的电力系统危害较大。无论是哪种大气过电压，其产生原因都离不开雷电，这种过电压虽然产生时间短，但是在实际电力的系统中，都有着冲击力较大、破坏力强的特点。由于雷电的能量过于强大，非人类所能控制，因此大气过电压的产生与设备等级是没有关系的。
三、电力系统过电压保护方案的研究
由于过电压产生的原因可以大致分为三类：人为操作、设备故障、环境因素，因此可以从这三个方面分别提出一定的预防与保护措施。
3.1加强电力工作人员的专业素质
电力工作人员作为电力系统的直接操作者，其工作不仅具有较大的危险性，也具有较强的技术性。而技术不合格的电力工作人员将会直接导致电力系统的安全问题或安全问题的隐患，这是十分危险的。因此，为保证电力工作人员的安全，也为保证电力系统的安全、用户的安全，电力企业在招聘电力工作人员时应当对其专业素质严格把关，并对企业内已在工作的电力工作人员进行定期的培训，以保证尽量减少实际工作中的人员操作失误。
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3.2严格要求设备质量，定期进行检查维修
电力企业在开展电力系统建设时，应当对设备的采购过程严格把关。采购人员应当坚决抵制假冒、伪劣产品，并尽量减少采购的中间过程，到信誉好、规模大的厂家采购，以尽量减少实际中由电力系统设备故障而产生的过电压状况。而且电力企业应当定期对电力设备进行检查，若出现损坏或者老化的设备应当及时更换或维修。
3.3加强防雷保护措施，减少大气过电压出现
雷电是导致大气过电压的主要元凶，但雷电的能量十分强大，难以控制，因此目前情况下电力企业应当加强防雷保护措施，以减少大气过电压情况的出现。
（1）雷击会对电力系统产生一定的损坏，其损坏内容包括减短设备或元件的使用寿命、对电力工作人员造成人身伤害以及导致输电电路无法正常供电。其中，避雷器是雷电防护措施的最有效工具。而变电站作为电力供应点，对电力系统十分重要。因此，电力企业应对变电站积极采取安装避雷器的防雷保护措施。例如，对侵入波应当采用阀型避雷装置；对于非全线架设的线路，应当在变电站两公里处安装避雷器和避雷线，这样一来，避雷器就与电力设备形成并联状态，在遭遇雷击时就能释放电压电荷来限制过电压的产生，从而实现电力系统的安全运行。
（2）对于架空的送电线路，可以对其进行以下防雷保护措施：一可以降低送电线路绝缘上的平均工频电场强度。这种措施的原理在于通过采用中性点不接地的方式来避免常见雷击事故的单相接地情况的出现，从而确保在发生电路闪络时不会产生稳定的电力电弧，从而提高供电的安全与稳定性；二可以改变供电方式，采用双回路供电或者自动重合闸供电；三可以根据不同的线路情况选取不同的避雷装置，以减少避电线的接地电阻，增加线路的绝缘性能；四可以在输电线路上铺设避雷线，以减少或削弱雷击时产生的过电压。
（3）对电力设备和变电器可采取以下防护措施：可以采取对输电线路的进线保护措施或加设阀型避雷器，来解决侵入波的问题。侵入波对电力设备地损害非常之大，电力企业应当给予充分的重视；此外，还可以在被保护设备的耐受电压和避雷器残压之间留出间隔，以解决由避雷器老化、避雷器接地引线或接地电阻的压降产生的实际残压超过额定值的过电压情况。
（4）虽然直击雷不会直接击中电缆线路，但也需要对电缆线路采取一定的避雷防护措施。这是因为雷电产生的侵入波会通过架空线路侵入电缆线路，而电缆线路的波阻抗较小，因此侵入波会在电缆线两端来回反射，进而产生很高的过电压，这对电力系统的损伤是极大的，因此电力企业应当在线路中设计安装避雷装置。
（5）当配电线路的杆塔结构为水泥钢筋时会采用瓷横担，这时最好采用高绝缘水平的绝缘子，从而缩短切除故障的时间，减少断线、跳闸率故障。此外，还应当使用间隙保护两项用避雷器，并保证间隙装置在同一等线中。这是为了保证保护装置与变压器的距离。最后还要注意配电变压器的中性点与接地点和设备外壳的连接情况。
四、结语
当前电力系统的安全运行已经成为一个重要的电力工作领域。输电线路作为直接连接用户的设备，其对用户的生产、生活都有着重要的作用。因此，电力企业应当充分注重由其产生的过电压故障，才能保证用户的安全与企业的经济效益。
参考文献：
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论文作者:雷丰瑞
论文发表刊物:《河南电力》2018年22期
论文发表时间:2019/6/21
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