摘要：电能在国民经济生产中起着重要的作用，电力系统的稳定运行是保障电能生产，输送，使用的关键因素。而电力系统中的过电压问题对电网会产生很大的影响，过电压会导致电力设备损坏，元件烧毁，进而影响电力系统的运行。本文对电力系统过电压问题进行深入分析，以及过电压相应的保护措施，为电力系统的安全稳定运行提供保障。
关键词：电力系统；过电压问题；原因；保护措施
1．概述
电力系统中的过电压问题指的是系统内部的电压大于系统的额定电压。过电压对电力系统的危害极大，比如会使电力设备损坏，电力线路烧毁，影响电力系统的稳定性，对人们的生产生活造成巨大影响，从而给人们带来经济损失甚至人身伤害。过电压问题主要分为两大类，即内部过电压和外部过电压。当然也还有其他类型的过电压问题，但是由于占比较小，在此暂时不予以讨论。外部过电压主要是由于雷电击打形成的，内部过电压主要是由于人为操作不当、设备故障等引起的。所以我们要根据过电压产生的原因以及危害分析出过电压的保护措施，减少由于过电压问题带来的损失。处理好电力系统的过电压问题是电力系统正常运行的重要保障。
电力系统过电压的危害是可能造成电力线路或者电力设备绝缘部位薄弱的地方的绝缘破坏，从而引起短路或者接地故障，损坏设备，造成局部系统停电等。而工厂的运行，人们的出行和生活都离不开电，所以一旦造成停电事故就会对人们正常的生产生活造成极大的干扰，从而给人们造成财产减少，危害国家的经济。而我国正以经济建设为中心飞速发展，电力部门是国民经济生产的重要部门，同时是其它的部门支撑，一旦电力部门出现问题，其它各部门都会出现问题。所以在电力系统的运行中一定不能出现任何差错，我们不仅要预防过电压的问题，还要预防其它的各类问题，防患于未然，保证电力系统电力部门的稳定运行。
2．过电压问题产生的原因
2.1外部过电压
外部过电压又被叫做大气过电压，主要是由雷击形成的。在电力系统过电压发生的原因中，50%以上是由雷击造成的，所以对雷击的防护也是预防过电压的重要措施。大型发电设备以及输电线路一般是露天搭建，同时由于杆塔较高，难免会受到雷电击打。雷电的电压极大，被雷击后设备和线路会承受很大的电压，流过极强的电流，从而产生过电压故障，损坏设备或者线路，影响电力系统的运行。
雷电的电压有时候会达到上亿伏特，流过的电流会达到上万安培，所以一旦设备或者线路遭受雷击必然会引起过电压事故，使电力设备的电压大于其能承受电压的峰值。所以在限制外部过电压时，可以从避免雷击带来的损害这个方面考虑。
在雷电击打产生的过电压中，还有一种叫雷电感应过电压。雷电感应过电压指的是，雷电击中输电线路或者电力设备附近的地方，并没有直接击中电力设备和输电线路，这样会使空间电磁场发生剧变，从而造成电力设备或者输电线路感应出过电压。在架空线路上常发生雷电感应过电压。所以我们在预防的时侯也要考虑感应过电压，做出相应的预防措施。
2.2内部过电压
除了自然因素的作用，电力系统过电压产生的原因也会来源于电力系统内部。内部过电压是由于断路器操作，故障或者其他原因使系统的参数发生了变化，从而使得内部的电磁能量的震荡转变，从而造成电压过高。内部过电压主要有三类：操作过电压、故障过电压、谐振过电压。总之，电力系统内部过电压就是因为操作不当或者设备发生故障，而这些问题会使得电力系统从一种稳定的状态变为另一种稳定的状态，然而在这两种状态的变换过程中内部电压可能会突变升高，从而造成内部过电压，危害电力系统的稳定运行，对电力内部设备造成破坏。
操作过电压主要是由于合闸、开闸不当或者切除合并空载线路不当引起的。而且由于操作不当会使合闸开闸瞬间电流发生巨大变化，从而导致过电压。
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故障过电压本质上也包含了操作过电压，因为在人为操作时由于操作失误或者操作不规范会引起电力设备故障，这些故障都会引起故障过电压。但故障过电压的方面更广，包含线路或者设备由于年久失修等原因发生的故障。当电力系统发生故障时，容易造成短路现象，使流过设备的电流急剧增大，电压上升，从而造成过电压现象。
谐振过电压可以分为线性谐振过电压、参数谐振过电压、和铁磁谐振。电力系统中的元件，比如：电容、电感在发生故障时会形成振荡回路，再加上由于电源的作用，会发生串联谐振现象，从而造成过电压。
3.过电压问题的解决方法
3.1外部过电压的预防措施
由于外部过电压主要是由雷击引起的，因此我们需要安装避雷针或者避雷器。避雷针的作用是将雷电流引入大地，从而避免大电流流过线路或者设备对电力系统造成破坏。避雷器的作用是使线路或者设备遭受雷击后，当电压超过设备最大承受电压时，避雷器动作从而限制高电压对设备造成的破坏，防止电力系统运行中断。避雷针和避雷器需要同时安装，这样预防措施会很到位
3.2内部过电压的预防措施
内部过电压种类较多，预防措施以及解决方法也就较多。对于操作过电压，我们要求工作人员严格按照流程操作电力系统，决不可大意而为，同时我们也可以采用带并联电阻的开关来限制过电压。对于故障过电压，我们可以采用中性点经消弧线圈接地的方法来预防过电压问题。
3.3 过电压解决方法综述
上面讲述了电力系统外部过电压的预防措施以及电力系统内部过电压的的预防措施，但是总之过电压的防护离不开人们的规范操作。我们也可以通过在线监测的方法对过电压进行预防。在线监测即是建立一个在线监测系统，实时查看电力设备或者线路某个地方是不是有异常电压，一旦出现异常电压，我们随即切断此处开关，避免异常电压对设备造成破坏。而且在线监测可以设立报警系统，一旦出现问题可以随时报警，不需要工作人员一直盯着屏幕看。但是在线监测系统需要有良好的准确性和灵敏性，因为一旦报警错误或者出现问题不报警，都会对电力系统造成很大的损失。但是随着科技的不断发展，在线监测系统一定会越来越智能化和人性化。
我们还要定期对电力设备进行检测。电力设备的优劣对电力系统的运行起着关键的作用。随着电力设备的使用，设备会出现老化现象，而且有的设备会出现不明显的损坏，从而存在安全隐患。比如有的输电线路会出现裂损，虽然能传输电能但是也会漏电，从而威胁人身安全，这个时候我们就要对这些输电线路进行更换，从而保证可靠的供电。
4.结语
电力系统的稳定运行对于人们的正常生产生活很重要。而电力系统的过电压问题在任何时刻都可能出现，产生的危害极大，所以我们必须做好预防措施以及应对方案，从而减少因过电压事故带来的损失。安全规范的操作对于防止过电压产生是最重要的，同时也要做好相应的保护措施。
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论文作者:王文博1,杨珑奇2,乔一凡1,唐安如2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：过电压论文; 电力系统论文; 电压论文; 故障论文; 设备论文; 雷电论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第33期论文;