浅析电气过电压保护技术的应用

浅析电气过电压保护技术的应用

韩晓邢念海

(国网山东省电力公司检修公司山东淄博250118)

摘要：社会的发展带来繁荣和昌盛的同时，也加剧了电力的需求量，并对电力系统的安全稳定性以及电力企业的工作效率提出更高的要求，电气过电压保护技术在电力系统的全面运行过程中发挥着至关重要的作用，决定着电力系统运性的稳定性，但是由于电力设备极易受到过电压的影响，因此，科学、有效、精确的过电压保护技术势在必行。

关键词：电气；过电压；保护技术；应用；分析

1导言

随着我国经济的发展，对电力行业的需求量也越来越大，因此，提高电气设备的稳定性和安全性是我国电力行业的首要工作。电气过电压保护技术对于电力行业的发展来说有着十分重要的影响。科学有效的电气过电压保护技术可以促进电力行业的长远发展，对我国的经济建设来说也有着十分重要的作用。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。

2电气过电压的种类和形成原因

2.1大气过电压

雷击能产生高达一万伏巨大的过电压，当电路遭受雷击后，云放电的过程和电流源作用的过程相当，故从电源的性质角度来分析会产生过电压。大气过电压反击过电压、感应雷过电压及直击导线过电压等，其特点是破坏性大，持续时间短，冲击力大。过电压量随着雷击变强而增大，便与设备的等级之间并无关联。

2.2工频过电压

线路空载时的容升效应是工频过电压发生的主要原因，工频过电压的特点是持续时间较长，倍数一般不高，对工作人员安全威胁性大，对绝缘电气设备的损害较小。在线路上安装并联电抗或架设良导体避雷线可以降低工频过电压的发生。

2.3操作过电压

设备自身出现故障或操作人员进按工作流程操作不当进行断路器操作，均会导致操作过电压的发生。操作过电压有切断空载变压器过电压、空载线路重合闸过电压、切除空载线路过电压及弧光接地过电压等。

2.4谐振过电压

谐振过电压现象是在电力系统出现故障时，电容元件和电感元件易产生振荡回路，进而发生谐振而引发的。其特点是危害较大，持续时间较长，会对电气设备造成破坏，会严重影响低、中压电网的运行，会烧坏设备或降低设备的绝缘性等。

3电气过电压的危害

无论哪种形式的过电压现象发生，所带来的损害都是巨大的，电力系统无法正常运行，严重危及到整个电力系统的供电质量和供电安全。电气设备内过电压在工作过程中会损坏电气设备，使其发生故障，不能有效发挥其原有功能，要想解决过电压问题造成的影响，使电力系统稳定、安全、正常的运行，只能全部更换损毁的电气设备部件，这种做法在一定程度上给电力企业的经济效益带来了损害。要想降低过电压对电气设备的损害程度，就得提高电气设备内部绝缘性能，增强电力设备的质量，增加了对电力网络建设的投资。总体来说，电力系统中电气设备过电压问题所造成的损害是不可估量的、多方面的、随机性强、难以预测的，因此，必需高度重视民力过电压防护设计，科学的将过电压对电力系统正常安全运行造成危害降到最低。

4电气过电压保护技术的应用

4.1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。

4.2氧化锌压敏电阻

氧化锌压敏电阻与氧化锌避雷器的应用原理相同，都是我国现有的新型过电压保护技术的应用产品。氧化锌压敏电阻目前被广泛的使用在日常家电中，起到保护电气设备、提高电气设备安全性的作用。近几年，氧化锌压敏电阻也逐渐在葛洲坝等电站中得到了应用，为相关工作人员的安全性提供了有效的保障。

4.3放电间隙保护

放电间隙保护是过电压保护技术中的一种，一般应用于防雷保护装置。在该装置中设有两个金属电极，其中之一通过带电导线和绝缘子连接，另一个则连接着接地装置。这两个电极需要保持一定的间隙，从而起到过电压保护作用。放电间隙保护装置的构成不是十分复杂，保护作用比较好，因此常常被广泛应用于各种电气设备。放电间隙保护装置的后期维护十分便利，类型十分多样，主要分为棒型、球型和角型三种。棒型放电间隙保护装置伏秒特性最为陡峭，和电气设备间的绝缘性配合程度较差。而球型放电间隙保护装置伏秒特性最为平缓，因此过电压保护性最好，但是在实际应用过程中常常会出现端头烧伤的情况，从而会影响过电压保护的有效性。

4.4防雷保护

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。

4.5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。

5结论

由于过电压造成的危害较大，因此，必须采取一定的保护措施，以有效降低过电压造成的危害，进而维护电气设备的安全性和稳定性。通常而言，电气设备不仅要承受正常的工作电压，还需承受不定时产生的过电压，这就对电气设备的安全造成了巨大的威胁，还会影响工作人员的人身安全，最终影响社会的正常生产和人们的正常生活。雷电过电压和内部过电压是过电压的主要形式，其中，内部过电压又包括操作过电压、工频过电压和谐振过电压。因此，需要对不同类型的过电压进行分析，进而采取有针对性的防控措施，以降低过电压对电气设备造成的影响。

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