摘要：通常水电厂为了防止过电压问题的发生，促使电力系统的正常运行，通常都会从内部和雷电两个方面地防范工作而入手，这样就能够具体分析出过电压产生的具体原因，并针对这一问题，采取有针对性打扰改善对策，从而避免电气一次设备受到更大的损害。那么，这就需要水电厂管理者必须高度重视这一问题，加强做好电气一次设备的日常养护工作，并对容易发生过电压的部位，事先作出防范性措施，尽可能将过电压产生的影响降到最低，以此来保证电气设备的可靠运行。本文对水电厂电气一次设备过电压问题进行了探析，并提出了相关的保护措施。
关键词：水电厂；电气一次设备；过电压；保护措施
引言
在我国电力行业发展水平不断提高的背景下，电气一次过电压保护技术已经成为了行业工作们关注的重点内容。随着电网技术复杂性的不断提高，如何采取有效的电气一次过电压保护措施提升设备运行效率与安全性，保证电力设备的正常运行是研究的重点内容。就当前的电气一次过电压保护技术应用的现实情况而言，通过合理的技术选型与应用，相应电力设备能够在有效的保障条件下高效运行，过电压对于设备的不良影响得到了进一步的控制，电力操作人员与设备的安全的得到了有力的保障，有效促进了电力行业的持续发展与进步。
一、水电厂电气一次设备过电压的原因
在多年的实践工作中发现，在大部分水电厂电气一次设备的应用过程中，当空长线处于工作状态时，常常会受到负荷效应、电容效应因素的干扰。而无论是这些影响因素是单独的，还是相互结合在一起，都将会导致电压升高，这样就很容易产生过电压。根据水电站发电机数据计算显示，在水电站外输线路的单机带空长线运行时，一般自励磁会因为末路线路和电抗器并联产生，因此在其运行的时候就必须在末装线路两端都装上一定数值的并联电抗器，在两端的并联电抗器均正常运行的情况下就不会再产生自励磁了。而在外送线路双机带空长线运行时，只有两边的并联电抗器同时不再工作的时候才会产生自励磁。根据以上分析知道原理，要想防止发电机出现自励磁，就要在有电抗器退出运行时合理安排机组的运行方式。计算水电站的电力外输线路工频过电压，需考虑正常运行方式下以下因素对机组的影响:外送线路长阳铺侧在没有外力影响下出现跳闸现象、单相或者两相线路在不小心接到地下时让三相线路跳闸等等线路故障。
二、水电站电气一次设备过电压保护措施应用原则
1、外部防护体系
水电站电气一次过电压外部防护体系的主要功能是限制外部电流、电压对于内部设备的影响，通过隔绝作用限制外部电感、电容效应形成的过电压作用。水电站外部防护体系主要包括接闪器、引下线及接地系统等部分构成。相应防护体系设备应按照设计标准施工，接闪器的安装应全面覆盖水电站及架空线路，保证设备能处于其滚球保护半径之内；引下线应围绕外部防护体系均匀布设，接地系统应有效连接同时保证接地电阻达到防护设计标准。
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2、内部防护体系
首先，水电站内部防护的重点在中控室、计算机室等位置，相应的过电压影响在上述位置较为集中，对于水电站电气一次系统的影响较大。因此，内部防护系统应围绕核心位置布设，引下线应与结构立柱维持3m以上的电流安全距离。水电站厂房、尾水渠、坝区等部分应通过导体进行有效连接，形成等电位体，避免雷击过电压形成的电位差出现的不良影响，控制地电位反击故障。其次，通过水电站等电位体的连接，能够形成的良好电磁屏蔽效应，避免电磁、电感效应形成的过电压影响，能够在水电站内部形成多级防护体系，通过雷电过压保护设备的应用，全面降低雷击残压水平，使设备的过电压作用处于可控范围之内。最后，应重视多级防护体系中各防雷保护设备的实际应用效果，防雷保护区设置的保护器设备应通过相应的过电压运行测试，选择满足IEC要求的雷电测试波形对设备进行检测。
三、水电厂电气一次设备过电压保护措施
第一，计算分析电厂外送线路工频过电压水平有着非常重要的意义，因为工频过电压的升高，不仅影响操作过电压的水平，还决定出线避雷器最大允许工作电压和出线断路器并联合闸电阻大小的选择，即直接的影响了设备的绝缘强度和出线断路器的合闸电阻的热容量，是绝缘配合的基础。第二，超高压长距离线路采用并联容量适当的并联电抗器加中性点小电抗器方式可将内部过电压限制到很低的数值，再辅以断路器加并联电阻和氧化锌避雷器，可极大地提高超高压线路的安全可性。第三，在雷电过电压造成的损害中，侵入波是影响最为严重的一种因素。侵入波会严重影响电气设备的使用寿命，降低电气设备的安全性。一旦电路系统遭到了侵入波的破坏，就会导致电气设备受损，使整个电路系统瘫痪。因此，在电气设备的使用中，需要通过多种途径进行防雷保护，减少侵入波对电气设备的损害，在日常作业中使用的防雷保护装置一般分为两种：一种是加装电路进线保护装置，提高电气设备的过电压承受能力。另外一种是使用阀型避雷器，该装置可以增加电气设备的安全性和稳定性，减少过电压对电力操作人员的威胁。另外，还可以避雷器配套安装放电计数器或监测器，及时掌握避雷器工作状况，对性能不符合要求的避雷器及时更换。第四，励磁变压器是过电压保护技术中较为常见的一种保护装置，在实际应用中一般通过无间隙避雷器完成电气设备保护工作。我国的电力市场中还未出现定性的励磁变压器产品。目前我国针对100赫兹的过电压会采用阻容器进行过电压保护，主要原因是由于在多种过电压保护装置中，阻容器的老化程度较小，通过合理的仪器保护，可以保证其电阻正常运行，从而实现过电压保护。
结束语
总而言之，随着我国经济水平的不断提升，工业生产与社会生活对于电能的需求不断增加，在此背景下维持电力设备安全高效的运行就成为了电力行业研究的重点部分。电气过电压保护技术的应用是电力系统保护的重要功能之一，对于电力行业的发展与进步有着深远的影响文章归纳总结了水电厂电气一次设备过电压保护措施，希望能为类似电厂电气一次设备防过电压设计提供参考。
参考文献
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[3]丘恩华.计及保护和安全控制的水轮发电机组电气制动方法及应用[D].重庆大学,2014.
论文作者:杨正群,杨承山
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/6
标签：过电压论文; 水电厂论文; 设备论文; 电气论文; 水电站论文; 线路论文; 避雷器论文; 《电力设备》2017年第2期论文;