變配電所異常過電壓分析與治理

王盛

摘要：在電力系統中，變配電所處于中心環節，一旦出現過電壓，對電力系統的安全運行可能造成嚴重的影響，引起相關部門的重視是非常有必要的?；诖?，本文從設立變配電所的重要性入手，主要對變配電所異常過電壓問題與治理措施進行分析，以供參考。

關鍵詞：變配電所；過電壓；問題；措施

一、設立變配電所的重要性

變電所的安全運行直接關系到電力系統的安全運行。因此，抓好變電所的安全運行是電氣工作者的重要任務。為了保障變電所安全可靠運行，在變電所內有一系列規章制度，這些制度都是保證電氣設備安全運行和保證變電所安全運行必不可少的，是長期運行工作的總結，必須嚴格認真執行。

在國民經濟生產的各個部門和社會生活的各個方面，都廣泛應用著電能。交流電能從發電廠生產出后，由于不能儲存，必須立即將其輸送并分配到各種電壓等級的不同電能用戶。為了達到這一目的，人們將各種不同電壓等級的輸電線路和各種類型變電所連接成為一個網絡。變電所在這個網絡中間，通過變壓器將電壓變換成使用電壓，同時也進行著電能的不斷交換。所以，變電所是變換電壓和交換電能的場所。變電所內，主要是由變壓器、母線以及開關控制設備等組成。

電力系統發生的事故中可分為兩類：一是設備事故，如設備絕緣損壞，設備事故將造成系統局部停電。二是全系統的停電或局部地區的停電事故。系統事故又可導致設備損壞，例如系統故障造成過電壓。值班人員首先應以“預防為主”，避免事故的發生，及時消除事故隱患。這就需要值班人員加強巡視，進行設備絕緣分析，做好設備管理，保證設備正常運行。做好事故預案，一旦發生事故須迅速、正確地進行處理，防止事故擴大。通過巡視檢查可及時分析事故隱患，防止事故發生。因此巡視時應思想集中，一絲不茍，不能漏查設備和漏查項目。

二、過電壓形成原因分析

一般情況下，過電壓形成的原因主要包括外過電壓和內過電壓：

1、外部過電壓

指的是由于雷云對地放電而造成的雷電過電壓，這種過電壓情況持續的時間并不長，但是具有電壓極高，破壞極強的特點。雷擊引發的暫態過電壓通?？梢栽斐梢欢ǖ钠苹?，甚至出現絕緣損壞。具體可以認為，雷電過電壓又可分為直擊雷過電壓和感應雷過電壓。直擊雷過電壓指雷電直接擊中電力系統中的設備之后所應發的過電壓現象。當地面上處于正常運行狀態中的系統被雷電直接擊中之后，會出現電位增高、對帶電導體放電的情況。直擊雷過電壓通常都高達上百萬伏，對電力系統具有非常嚴重的絕緣危害、感應雷過電壓指，電力系統遭受雷電擊中的設備在發電的過程中所產生的電磁場變化通常會對未遭受雷電直接擊中的設備產生影響，這種未遭受雷電直接擊中而感應到的電壓就是感應雷過電壓。

2、內部過電壓

內部過電壓指的是由于電力系統的內部故障而導致的過電壓情況，這種過電壓情況的電壓值一般情況下不會太高，但是持久性較強，同樣會對電力系統造成嚴重的損害。內部過電壓產生于電力系統內部，通常是由于系統內部電磁能力的集聚和轉換引起的。造成內部過電壓的原因也非常多，主要包括的方面有設備質量不合格、操作不合理等。內部過電壓包括：暫時過電壓，指系統出現短路后到暫時穩定狀態的過電壓，通常表現為不對稱短路接地；諧振過電壓，指的是電力系統內部的儲能部件在一定的接線方式下與電源頻率出現諧振而產生的過電壓，主要包括參量諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓、線性諧振過電壓這三種。操作過電壓，指電力系統在出現突然短路之后造成的過電壓，其特點為衰減快、持續長，主要包里弧光接地、變壓器等形式。

三、變配電所異常過電壓的治理對策

1、架空線路防雷措施

架空線路為輸配電的基礎設施，由于多為露天，易遭受雷擊，為了降低雷擊率，可采用避雷線，增加線路絕緣性能或者減少避雷線接地地阻等措施減少雷擊。而避雷器作為重要的防雷設備，可安裝于導線與大地之間，形成一種有效的并聯形式，一旦導線遭受雷擊，由其負責釋放超出額定電壓的電壓，將電壓值控制在正常范圍，并防止絕緣遭到破壞。

2、變配電所的防雷保護

為了避免出現過電壓，也需要加強變配電所防雷保護，直接雷的抵御可采用避雷線或避雷針，如果收到入侵波影響，可進行線段或使用閥型避雷器保護。但是部分避雷線可不用全部假設，可于變配電所2km外安裝管型避雷器，避免雷電波的入侵。同時，在使用中，還需要加強養護，防止老化，并使被保護設備與避雷器殘壓間間隔一定距離。

3、電纜線路的防雷保護

一般情況下，電纜線路受到過電壓的入侵，是通過架空線路，電纜對雷電波阻抗值較小，相當于架空線的10%，且遭受雷擊的可能性較小。如果發生了入侵波進入，可在電纜兩端反射回來，易造成過電壓，對電纜線路造成破壞。為此，就需要在電纜末端安裝避雷器進行保護。

4、建立過電壓在線監測系統

電壓傳感器對測量點精度有直接影響，包括高壓分壓器，負責獲取電壓信號，結構簡單，精確度較高，且可暫時相應，包含電容、電阻等數種分壓器。而分壓器可長期保持并聯狀態，所以如果電網等級較高，必須注意人員安全；光纖傳感器頻帶，由于具有良好的抗干擾與絕緣性能，適用于雷電過電壓，需配置高壓分壓器，但是局限性較大。

系統中的數據采集負責模擬信號轉化與處理，由多路轉換、數據預處理和數據采集等單元。其中，多路轉換可用于傳感器的選擇或監測，在選擇通信信號時，一般需要借助程控模擬開關，而預處理單元負責輸入信號，并未模數轉換器提供條件，數據采集單元負責模數轉換周期內的輸入與存儲工作。

四、提高變配電室安裝質量的探討

1、高低壓柜、變壓器安裝

在設備安裝前要結合實際環境調整工序，因設備體積、重量較大，如變壓器，基礎型鋼安裝后吊裝機械無法進入，加大施工難度；設備安裝前要將設備下施工全部完成如變壓器中性線敷設等；設備就位應先按次序擺放，逐個調整至兩端尺寸無誤后進行柜間螺栓連接，最后將設備與基礎型鋼焊接牢固。

2、橋架、母線安裝

在施工前應先對橋架、母線包括變電所內的風管、照明燈具進行統一排布，避免互相干擾，應以安全、牢固、美觀為原則進行排布，排布定位后進行支架安裝；支架間距應既考慮橋架、母線尺寸又考慮統一協調性，避免排布凌亂；設置防晃支架，加強牢固性、穩定性；橋架安裝應以低壓柜走向為基準，與柜體平行；母線安裝前要進行分段絕緣測試，確認母線絕緣良好；母線與低壓柜銅牌連接處要有絕緣護套并有相色標識。

3、設備調試及送電

設備調試前要將逐個設備進行檢查，編制送電調試流程圖，組織持證人員按照圖紙分系統分回路進行依次順序送電，送電過程中保證通訊通暢，因變電所多集中在地下室等相對隱蔽的空間，要配備對講機等通訊工具，保證操作指令暢通。送電過程通常情況下要遵循從高壓到低壓，按設備序號逐次送電并做好記錄。送電正常后要對不同類別設備根據要求不同要進行空載運行，待運行良好再進行帶載運行。調試過程中對于有故障的情況，要將故障點標記好，懸掛標識牌，待故障點處理后方和摘除。

結束語

綜上所述，電力系統有著不可替代的重要性，在各個方面的影響下，常常會出現過電壓的情況，不僅給電力系統造成安全方面的影響，而且影響著人們的正常生活。因此，相關部門需要建立過電壓在線監測系統、加強變配電所、架空線和電纜的防雷保護，可降低過電壓的發生率，有助于變配電所運行的安全性與穩定性，確保電力系統正常運行。

參考文獻

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