2.安徽省电器设备电磁兼容（EMC）省级实验室 安徽芜湖 241008；
3.安徽中电兴发与鑫龙科技股份有限公司 安徽芜湖 241008）
摘要：随着社会经济的发展，我国的电气行业发展迅速，并且已经被应用到各个领域之中，例如铁路运输、公路交通、港口等多领域在生产运行的过程中离不开电气设备的帮助，而电气设备目前虽然在应用上取得了较大的成果，也发挥了较大的作用，但仍存在一些弊端和问题等待改进。从电气装置本身的过电压保护技术、电力技术对其他设备进行过电压保护方面，论述了电气装置过电压保护的一些措施及分类，并就电气装置过电压保护技术进行了总结与展望。
关键词：电气装置；过电压；保护技术；暂态过电压
引言
我国经济发展迅速，社会生产和生活对电力的需求量在不断增加，对电力系统的稳定性和安全性要求也在逐渐提高。因此，如何维护电气设备的安全成为了重要问题。电气设备受过电压的影响较大，需要采取合理的电气过电压保护技术措施。由于电气过电压的种类和形成原因较多，且较为复杂，所以，工作人员应该根据实际情况，详细分析各种过电压的特点和成因，进而积极采取有效、合理的防护措施。
1过电压的概念
过电压是一种产生于交流电装置上的电压，过电压大多指会对电力设备造成损害的电压，是峰值大于正常运行下最大稳定电压的影响峰值的一种电压，过电压由于其突发性通常会对电气设备造成不同程度的损害，因此在电气设备设置时需要格外注意。过电压依照其产生原因主要可以分为外过电压和内过电压两大类。外过电压大多是由于雷电引起的过电压，由于自然中大气雷云对地面放电，导致雷击引起电气设备过电，形成过电压，有雷电直击和感应雷两种。一般直击雷过电压由于过电电压幅度大，对电力设备的损害程度较大，部分直击雷过电压会破坏电力设施的绝缘防护设置，直接造成电力设备的故障。内过电压是指发生在电力系统内部的过电压，一般由电力系统内部的运行发生改变而引起，主要分为三类，包括暂态过电压、操作过电压以及谐振过电压。暂态过电压主要指由于断路器操作或者发生故障而引起的过电压，一般由于空载长线的电容效应或者甩负荷过电压等原因导致。操作过电压是电气设备进行断路操作或者发生了短路引起的过电压，操作过电压持续时间较短，并且衰减时间较快，一般利用高性能的避雷器可以较好地限制操作过电压的电压水平。谐振过电压是由电感、电容元件等进行操作或者发生故障形成的振荡回路引起的，谐振过电压一般会对电力系统的元部件造成损害，轻则熔断器熔断，重则引起避雷器爆炸等。为了避免内过电压和外过电压对电气设备造成损害，使得电力设备寿命降低甚至故障，造成大规模的用电困难，设置防护措施用以限制过电压、降低危害是电气设备的防护设置的重要内容。
2过电压产生的原因
2.1电力外输线路原因
远距离高压专用输电线路是许多水电厂店里外输线路的主要方式，这种输电方式由于输电路程远，情况较为复杂，应作为过电压保护措施的重点对象。在水电厂实际运行操作中，发电机容易产生励磁现象，由物理学相关理论可知，励磁现象会导致电磁的扰动，从而容易使电气设备形成过电压。此外，由于各种因素（电容效应、不对称接地等），输电线路的空长线在输电的过程中也可能形成过电压。
2.2内部过电压影响
内部过电压主要分为谐振过电压、操作过电压、工频过电压三个种类，其影响程度均有不同，因此需要针对单项进行分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当出现谐振过电压时，中低压电网是首当其冲被影响的目标，此项过电压现象会对中低压电网带来巨大的电压荷载，并长时间的对电网带来损伤，其后期修复工作十分困难；当出现操作过电压时，其影响程度主要会因为操作时产生的电压值数而成倍增长，所以此现象影响程度不稳定，但基于低程度影响的不易察觉特性，往往此现象的影响也会达到相当的高度；当出现工频过电压时，其大部分情况下都只会造成较小的电压影响，但是如果在超高压的条件下，进行远距离输电的基础上，此现象也会对电气一次设备造成直接并具有相当程度的影响。
3过电压保护的基本方法
3.1励磁变压器的过电压保护
励磁变压器的应用十分广泛，做好其过电压保护十分重要。一般而言，励磁变压器的过电压保护通常使用无间隙避雷器。具体而言，还应注意以下2个方面：①氧化锌电阻在正常情况下不导通动作，也不能进行连续性动作，因为这样会直接引起非线性电阻老化，进而引发短路现象。此外，100Hz的连续过电压也不能采用非线性电阻的形式吸收。②大部分过电压都用氧化锌电阻吸收和保护。为了有效保证励磁变压器的正常运行，国家颁布了相关的法律和规定对其进行规范和控制。普通的避雷器在产生过电压的过程中会严重超出绝缘程度，进而无法达到绝缘效果。因此，励磁变压器不能使用普通的避雷器。要想确保电力系统的电压正常，就必须合理调整相应的参数。然而，励磁变压器二次电压会随着发动机参数指标的变化而变化，因此，目前市场上还没有出现定性的产品。总而言之，对于100Hz的过电压来而言，可采用组容器对其进行限制，这是因为在诸多的限制设备中，只有阻容不会出现老化问题，只要能保证电阻正常散热，就可以对电压进行吸收。
3.2放电间隙
对于放电间隙的保护同样是非常重要的一项措施，一般情况下建议采用简单的防雷措施来实现防护，因其具备建构简单、维护方面、成本低廉的优点，并可以对一般的过电压现象进行防护，但针对部分特殊情况，则需要采用相对复杂的防雷措施，其应用虽然较为繁琐，但可对电压过高的现象进行防护。目前放电间隙的防护措施主要分为三类，即棒形、球形、角形，此三种措施各自具备功能特点，利弊点也存在一定的禅意，需要工程结合自身条件来进行选择，但目前来看角形措施是应用最为广泛的一种措施。
3.3加强电气设备的检修
过电压的产生与电气设备的元部件老化或断路器操作等内容有着密切关系。降低过电压的危害除了设置相应的过电压保护装置以及避雷措施外，经常性地检查电气设备的性能和安全性是十分重要的。研究显示多数电力系统故障与绝缘材料的损坏有密切联系，绝缘材料大多由非金属材料构成，具有一定的脆弱性，使用寿命也会受到外界环境以及电力负荷的影响。电力工作人员需要定期对绝缘材料以及接地引线等防护装置进行检测，观察绝缘材料是否由于机械力、热力、电场等原因造成耗损，及时更换和检修。
3.4防雷保护
雷电过电压中影响较为严重的是侵入波，会对电气设备造成严重的损害。当输电线路中遭遇侵入波时，会产生过电压现象，电气设备容易发生烧坏和损坏，严重时还会引发整个电力系统瘫痪。对于侵入波引发的过电压，通常要采取多种防护措施，比如在线路上安装进线保护、阀型避雷器保护，从而更好地防治过电压。
结语
综上所述，随着时代的不断发展和科技的进步，电气设备更加精密，科技含量更高，并且所覆盖的范围极广，所以对于其保护措施需要更加重视，实施科学、有效的防治，这样才能在用电的过程中使电气设备更加科学、更加安全地运行，极大地保障电气设备的寿命，并有效地促进电力事业的发展
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论文作者:汤荣伟1，2，3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
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