研究水電廠的電氣設備保護

張尖 張勇

(1.江西中電投峽江發電有限公司,江西南昌 330038;2.江西東津發電有限責任公司,江西修水 332400)

研究水電廠的電氣設備保護

張尖1張勇2

(1.江西中電投峽江發電有限公司,江西南昌 330038;2.江西東津發電有限責任公司,江西修水 332400)

水電廠的安全運作離不開電氣設備的保護,如果保護不力,那么就會給人們的日常生活和生產帶來不便,電力系統也難以安全、穩定的運行。本文主要對水電廠的電氣保護談一談自己的建議,希望對大家有所幫助。

水電廠 過電壓 保護措施

目前，市場競爭越來越激烈，因此水電廠要想占有一席之地就必須讓機電設備處于安全、穩定的運行狀態。電氣設備的保護是水電廠一項重要的工作，但是由于水電廠的系統比較復雜，因此做好這項工作具有一定的挑戰。筆者從自己近些年的工作出發，關于水電廠的電氣設備保護提出自己的一些建議和想法。

1 防設備雷擊過電壓的保護措施

1.1 做好輸電線路中防雷工作的措施和手段

確保導線不受雷擊。為了讓導線不受到雷擊，因此需要安裝避雷器、避雷針，或者是對電纜進行改造。避雷線不但能夠減少電壓，同時讓經過導線的感應過電壓大幅度降低。避雷器可以讓一部分電流進入其他的桿塔，讓另一部分進入地層中。因此，避雷器、避雷針可以對導線進行完善的保護。

保證絕緣性的良好。當雷電擊到避雷線上時，一定要保證線路的絕緣性良好。因此，可以采取以下措施：避雷線的接地系統要進行改良和提高，對線路的絕緣一定要鞏固和加強。針對一些桿塔，要安裝避雷器。盡量保障線路不發生短路故障。為了保證線路發生短路故障的概率降低，因此需要將工頻電場強度降低，或者是采取不直接接地的措施。這樣，跳閘就不會產生。保證電力的供應。一定要確保電力的正常供應，即使是在跳閘的情況下。為了達到這一目標，可以配備自動重合閘裝置。此外，還可以使用雙回路或者是環網進行供電。

除了上面的措施外，還需要做到以下幾個方面的工作：

(1)如果閃電的能量聚集到一塊不進行釋放，那么就會產生巨大的破壞力。需要對閃電能量進行釋放，讓其在設計好的線路中快速的釋放出去。因此，這個過程分為兩步，一步是捕捉閃電能量，第二步是將其放到規劃好的途徑中。(2)在所有的外部導線和接地線間使用并聯的方式安裝避雷器就是分流。分流就是將過電壓上的電引入室內或者是設備，這些過電壓有可能是直接雷產生的，也有可能是感應雷產生的。當過電壓被分流，避雷囂的電阻就會大幅度的降低，電流就會進入到地層中。(3)將對象保護起來，保護的導體設備和材料包括：金屬網、箔、殼。包圍起來后就不會讓隔閃電的脈沖電磁進入到途徑中去，對其切斷和阻礙。可以說，這是一種有效的方法。

1.2 如何進行輸電線路桿塔接地降阻

提高線路的耐雷性能有很多方法，但是最經濟實惠的方法就是將桿塔接地電阻降低。《規程》中是這樣明確的規定的：在使用避雷線的線路中，每基桿塔的工頻接地電阻要小于規定值，特別是在雷季干燥的時期內。針對土壤電阻率低的區域，要對桿塔的自然接地電阻加以使用。如果遇到電阻率高的區域，那么就會對降低接地電阻工作造成一定的難度。這時，可以使用大量的放射性接地體。此外，還可以使用長效化學降阻劑。

有的地方雷電多發，而且比較嚴重，同時接地電阻降低很難實現，如果使用的是110—154kV電網，就可以使用中性點經消弧線圈來進行接地。這樣的措施用消弧線圈可以有效的抵制單相接地故障，雷擊產生的負面影響就會減少。此外，跳閘也就不會發生了。耦合作用由于第一相導線而大大增加，這樣未閃絡相絕緣子串的電壓就會降低。

只有對接地電阻超標的桿塔實施降阻，那么才能讓線路安全穩定的運作，整個系統的耐雷水平也會大幅度提高。那么如何進行輸電線路桿塔接地降阻呢？需要注意以下兩個問題：(1)水平和垂直接

地體；(2)合理的使用降阻劑。

2 加強電氣設備狀態監測工作(以變壓器為例)

狀態檢修即判斷設備是否存在潛在的故障，通過觀察設備的運行狀態，從而制定后期的檢修計劃，以便檢修。狀態檢修是以設備的狀態為依據對設備進行檢修，其具有明顯的優勢。

2.1 變壓器狀態評估的因素

變壓器狀態評估的因素主要包括以下幾個方面：(1)變壓器電氣實驗項目，比如：泄露電流、吸收比、電阻以及介質損耗角正切等。(2)油氣中溶解的氣體分析。我們可以從溶解的氣體中找到一些信息名，這些信息能夠反映變壓器運行狀態。(3)變壓器油特征。工作人員可以從中氣體含量和油介損等參數出發，來完成變壓器運行狀態的評估。(4)其他因素：工作環境、運行資料、檢修記錄已經附件的運行狀態等。

變壓器狀態評估方法的研究

2.2 變壓器狀態評估方法

變壓器狀態評估方法主要有以下幾個方面：(1)對油中含有的氣體色譜圖進行分析。從色譜圖中可以觀察到局部放電以及過熱等狀況。(2)開展測量局部放電量的實驗。在線監測和停電監測是實驗的兩個關鍵內容。而在線監測則是由超聲法和電測法構成的。局部放電量的實驗無論是在定位還是在定性方面都具有優勢。(3)檢測水分。儲油柜和油箱中含有水分的檢測我們使用直接的方法，而紙絕緣中含有的水分檢測則需要使用間接的手段。(4)檢測溫度。可以使用溫度計對油溫進行測量。當油箱表面處的溫度和套管出現端子的溫度時，就需要紅外測溫儀進行測量。(5)對位移和形變進行檢測。當停電時，對繞阻的阻抗值參數進行檢測，這樣就可以分析出繞組發生形變的程度。(6)使用OLAM技術。使用該技術可以讓用戶發現故障和狀態量之間的內在聯系，快速的做出正確的決策。

2.3 電廠主變壓器的中性點的保護

中性點的保護原理是：(1)一般情況下要使用一臺變壓器中性點直接和地接觸，而剩下的變壓器中性點不用和地接觸。(2)零序電流保護、間隙零序保護、避雷器保護三者要注意防止過電壓。

整定設計。整定設計分為兩個部分，一個是間隙零序電流整定，另一個是零序過壓保護的動作整定。前者要根據間隙放電電流經驗數據，一次值為100A時動作一般比較長被采納。后者當單相接地故障發生時，中性點直接接地，那么零序過壓元件就不用動作。

3 結語

筆者對電廠的電氣設備保護進行了分析和探討，主要從防設備雷擊過電壓的保護措施和電氣設備狀態監測兩個方面入手，希望這些分析對水電廠的安全運行有一定的幫助。

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[2]鄧繼和.水電廠電氣主接線的確定技術經濟比較計算實例[J].中國科技博覽,2011(19)．

[3]計榮榮,易強.蘇菲等.超/特高壓交流輸電線路斷路器合閘電阻的適用性研究[J].電網技術,2011(21)．