摘要：我国电力行业还处在发展过程中的重要阶段，电气过电压保护技术的研究可以有效的推动电力行业的发展，提高电力行业的经济效益，从而为人们的生活提供便利。因此，我国需要对多种电气过电压保护技术进行研究，减少过电压对电气设备造成的损害，保障电力操作人员的人身安全。
关键词：电气；过电压；保护技术；应用分析
在电力系统的整个运行过程中，电气过压保护工作是所有工作中非常重要的一部分，在这个过程中采用恰当的过电压保护技术，能够给电力系统安全平稳的运行提供强大的保障。对于水电站的内部建设来说，加何将这项技术不断完善，在出现问题时能够选择合适的方法对其进行处理是非常重要的一个环节，在工作的过程中要对电气过电压现象产生的原因进行具体的分析，然后再根据发生的原因选择合适的方法，才能达到最为理想的效果，从而避免由于电气过电压现象对工程造成一定的负面影响。
1 电气过电压产生的原因
1.1 大气过电压
出现大气过电压的现象主要是由于气候条件引起的，主要是电力线路受到雷击之后会产生较强的冲击力，而且雷击的程度越强，出现过电压量也就越大。需要注意的是，过电压与电气设备的自身等级没有任何关系。
1.2 间隙接地过电压
在中性点不接地系统中，发生单相弧光接地时产生的间隙性的电弧，会在线路上引起高频振荡过电压，其过电压值一般不超过3.5倍相电压。
1.3 直击雷过电压
高出地面几米至数十米的电力线路，导线对大地来讲，完全成为尖端，所以雷往往直击到线路等电气设备上，造成电气设备或线路上绝缘击穿而损坏。
1.4 感应过电压
对于输电线路而言，除直击雷过电压类型以外，还会存在感应过电压类型，一旦出现雷电天气，即时雷电未直接击中输电线路，但是，输电导线仍会感应出大量的束缚电荷，一旦雷云放电结束，此束缚电荷将会以光速飞速朝着导线的两侧进行传播，进而产生极高的感应过电压。因此，此种类型的过电压对于低于35kV的输电线路而言危害性极大。因此，为了避免此种类型的过电压现象，应在建筑物周围进行环形接地网的设置，并且，还应在室内靠近地面的墙面进行公共接地母线的设置。
1.5 谐振过电压
在交流电路中，当电感元件与电容元件串联且感抗等于容抗时，会发生谐振过电压，此时电容元件上会出现很高的过电压。谐振过电压的幅值一般不超过2.5倍相电压。
1.6 开关动作产生的浪涌电压
如果在一个电流非常大的主回路上进行开关的闭合和断开的过程中会产生很大的电流，在开关的时候开关的触点电流和交流电流不同时清零，所以电流的变化非常明显，同时电路中还存在着比较高的电阻，所以会在其中出现一个电压上的高峰，因此电路回路上的开关动作会造成过电压的产生，从而保证了电气设备的正常运行。
2 电气过电压保护技术的应用
2.1 综合自动化系统过电压保护
微机型综合自动化系统对过电压的承受能力很低，只有对变压器高压侧的避雷器残压进一步抑制到系统设备能够承受的电压范围内，达到设备绝缘需要水平，才可能实现综合自动化系统的过电压保护。另外由于电位的上升，系统感应到的电源回路过电压也远高于设备的承受范围，需要在系统交流回路上空气开关处安装相应的浪涌过电压保护器。
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2.2 氧化锌避雷器
氧化锌避雷器是一种新型的电气过电压保护技术，主要用于避免大气过电压。氧化锌避雷器由于自身所带有的电阻值非常高，因此，属于绝缘性物质。出现大气过电压时，氧化锌避雷器会由于电压作用而出现电阻降低的情况，从而使电流通过，泄放出电气设备中残留的电压，而当电压恢复到正常值后，氧化锌避雷器的电阻值也会恢复到原有状态，呈现出绝缘性质，避免电气设备遭受过电压的损害。氧化锌避雷器是一种行之有效的过电压保护技术的应用产品，它具有电压流通量较大，残余电压较少的优点，其制造工艺十分简便，具有较高的实用性和较长的使用寿命。
2.3 励磁变压器的过电压保护
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。
2.4 保护间隙
保护间隙是灭弧装置中最简单的一种，也是最普通的过电压保护措施。此种方法将电弧的长度加大，使电压无法满足电弧的持续燃烧，从而达到灭弧的效果。但是此种方法也存在一定的缺陷：首先，如果接地系统的中性点不是直接接地的，一相保护间隙在进行响应动作的过程中，被断开的电流为较小的电容电流，间隙介质在电弧中的电流过零的时候，其绝缘强度远高于其恢复电压，从而使得电压不能支持电弧的燃烧达到自行灭弧的目的。但是如果系统的中性点是直接接地的，或者闪络发生在二相和三相上，此时在保护间隙中经过的电流中存在工频续流，间隙介质的绝缘强度小于恢复电压，这就会导致电弧重新开始燃烧。要达到灭弧的目的，就需要配合使用自动重合闸将电弧切断。其次，保护间隙的电源会对电网的供电质量产生干扰作用，尤其在间隙放电的过程中，会产生严重的截波，对于存在绕组的电气设备来说，会给其带来重大不利影响，严重威胁设备的安全。随着过电压保护技术的发展，保护间隙的方法逐渐被其它更安全有效的方法所取代。
2.5 对变配电站的雷电过电压防护策略
在变配电站中，通常安装有大量的变电和配电设备，如果雷电侵入到变配电站，雷电过电压会破坏变、配电设备。雷电过电压在输电线路中会发生特性改变，通常会使输电线路的波阻抗不同于电气设备的波阻抗，改变波的行为。因此，变配电站的雷电过电压防护工作特别复杂。为了保证电气设备的安全可以安装阀式避雷器等避雷装置，避雷装置所承受的电压与电气设备电压一致，时刻保护着电气设备的安全，但在实际的变配电站中，不可能做到一个电气设备一个避雷装置，通常是多个设备共用一个避雷装置。
在变配电站，金属氧化物避雷器和阀式避雷器是最常用避雷装置，将避雷设备装到线路中靠近变压器的母线上，对变配电站的电气设备进行过电压保护。在架空输电线路上安装避雷设施可以完成进线段保护措施，降低雷电的电波陡度和电流幅值。由于阀式避雷器通流容量的限制，必须降低雷电电流幅值，从而使电气设备超过避雷装置的电压与雷电波陡度成正比关系。
2.6 不间断电源设备（UPS）过电压保护
系统内部的计算机、集线器、监控设备等的电源一般采用交流供电设备或滞留供电设备，在承受过电压时容易损坏，导致断电，影响系统正常运行，需要使用UPS过电压保护。在UPS前端安装C级单相或三相电源浪涌过电压器。
结束语：
电力系统的正常运行离不开电气设备的正常运转，在电气设备运行中由于各种原因经常容易出现过电压现象，过电压现象的产生使得电气设备不能正常运转，电力系统也不能够正常运行，从而为人们的生产生活带来不便，因此一定要重视电气过电压保护工作，保证电力系统功能的正常发挥。
参考文献：
[1]电气过电压保护技术的应用与研究[J]. 赵明，朱钰. 科技传播. 2015（24）
[2]电气过电压保护技术的应用及其研究[J]. 尚金金，王峰. 山东工业技术. 2016（06）
[3]浅析电气过电压保护技术的应用[J]. 王跃. 科技与创新. 2015（13）
论文作者:赵汝有
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签：过电压论文; 电气设备论文; 避雷器论文; 电压论文; 间隙论文; 电流论文; 雷电论文; 《电力设备》2017年第17期论文;