电气一次设备过电压保护方案分析

郝宗磊

摘要：在人们生活质量水平不断进步的同时，对电力有着越来越高的需求，在电力运行系统中，电气一次设备只是其中一小部分，但是电气一次设备出现问题时，对整个电力系统的危害确却是很大的，严重时还可能危害到生命安全。通常情况下，电气一次设备的过电压属于电磁扰动的范畴。为了防止过电压现象对电力系统的危害，在设计电气一次设备时，要求所有电气设备的绝缘不仅能够承受正常范围的工作电压，而且对于一定范围内的过电压也应有一定的承受能力。这样才能保证电气一次设备不受损害，以保证电力系统的安全、平稳运行。本文主要阐述了电气一次设备过电压的危害以及电气一次设备过电压保护设计所应遵循的原则，并探讨了电气一次设备过电压保护方案，希望能够给相关工作人员提供一些可以参考的内容，促进电力事业的持续发展。

关键词：电气一次设备;过电压;保护方案

1电气一次设备过电压的危害分析

过电压指的是工频电压升高超过正常运行电压波动的范围。过电压可以分为两种：内部过电压和外部过电压。所谓内部过电压，是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压;所谓外部过电压，是由雷云放电引起的过电压。而内部电压又可以分为操作过电压和暂时过电压，其中操作过电压是因操作原因引起的，发生概率小，时间也很短暂。电气一次设备出现过电压现象是非常危险的，可能会造成整个电力系统瘫痪，造成巨大的经济损失，影响输电的质量。在生活中一次设备出现过电压现象时，一定要采取相应措施，避免过电压对一次设备造成破坏，只有这样电力系统才能正常工作，所以对电气一次设备的保护相关部门应该要认真对待，减少过电压发生的频率，提高人们的用电质量。

2电气一次设备过电压保护设计应遵循的原则

在进行电气一次设备的过电压保护设计时，需要根据下面几项原则来进行：第一，电气一次设备的过电压保护设计不仅要考虑外过电压的保护问题，更应当考虑内过电压的保护问题。在电网系统的运行过程中，电气设备需要承受在一定范围内的常态过电压，因此，为了保护电器网设备在常态过电压中不受到损害，应当更加注重这方面的设计;第二，因为工频过电压不仅影响着操作过电压的水平，而且还对出线避雷器的额定电压有着直接的影响，从而决定着电气设备的绝缘水平以及出线断路器的电阻热通量，因此，对于外送线路工频过电压的水平需要通过准确的计算进行科学的分析;第三，在电气一次设备过电压保护设计时，需要妥善解决各项技术参数的矛盾，使得电气一次设备的过电压水平不低于避雷针等装置的保护水平;第四，在进行设计时，为了防止谐振过电压的出现，需要正确的处理参数的组合。

3电气一次设备过电压保护方案分析

3.1保护励磁变压器方案的分析

部分火电厂为了避免雷电对电气一次设备造成损害，会采用无间隙避雷器来实现目的，但是，在励磁变压器的方面，此防护措施的应用需要进行一定的调整。具体来说，首先，无间隙避雷器的主材质为氧化锌，此物质具备了电阻特性，容易导致励磁变压器出现非线性电阻老化的现象，从而很可能产生变压器短路的损害现象，而对于此点的防护，主要需保持无间隙避雷器与励磁变压器两者的间距，并在采用相应的隔离装置将其隔开，以此对励磁变压器进行保护。此外，在不同类型的避雷器基础上，其多数的绝缘性往往较低，所以对励磁变压器的保护效果相对较低，当遭受雷电时其会产生巨大的电压，此时就很容易对励磁变压器造成直接影响，对于此点的防护，则需要对其参数进行调整。

3.2出线设备的过电压防护设计

为了降低电气设备遭遇雷击的可能性，避免电网系统出现跳闸的情况，应当采取架空地线的设计方案，在出线设备上装置避雷针等保护装置。与此同时，在电缆的连接方面，户外终端可以通过金属保护套，经由氧化锌电阻进行接地设计，而户内终端更为简单，可以直接利用接地连接箱实现接地。

3.3发电机出口断路器过电压保护设计方案分析

为了避免发电机出口断路器出现操作过电压，增强断路器的灭弧能力，在发电机出口断路器两端需要以并联的方式连接电容器。除此之外，为了保护变压器高压侧不受过电压损害，可以设置大容量高压限流熔断组合保护装置。这样能够很好地保护电气设备的绝缘性，有效的增强断路器的灭弧能力。

3.4放电间隙方案的分析

放电间隙的应用同样是过电压保护的一项重要措施，通常情况下，由于其具备建构简单、维护方面、成本低廉的优点，可以对一般的过电压现象进行防护，但是针对部分特殊情况，则需要采用相对复杂的保护措施，其应用虽然较为繁琐，但可对电压过高的现象进行防护。目前，放电间隙的防护措施主要分为三类，即棒形、球形、角形，此三种措施各自具备功能特点，利弊点也存在一定的差异，需要工程结合自身条件来进行选择，但是从目前来看，角形措施是应用最为广泛的一种措施。

4电气一次设备过电压保护需要注意的问题

电气过电压保护工作是一项复杂的操作流程，技术人员必须树立严谨的工作态度，在对电气设备过电压保护时需要注意以下几点问题：第一，电气一次设备过电压保护设计需要兼顾内过电压保护和外过电压保护两方面的问题，尤其是内部过电压。由于电气设备中常态的过电压是普遍存在的，所以应当采取一定的手段抵消稳态过电压的影响;第二，注意电气过电压水平与避雷器等防过电压设备在承受过电压技术参数的配合，要求电气过电压水平高于避雷器等防过电压保护水平;第三，长距离的线路对应的电压也比较高，所以要将内过电压控制在合理的范围之内，需要利用一些并联容量设备来进行，因为距离较远，所以需要的设备也比较多，例如断路器、避雷装置设备及小电阻，只有準备充分才能保证高压线路的安全性。

5结语

总而言之，在现代电气领域电气一次设备的安全运行越来越受到重视，当电气一次设备出现过电压现象时，很可能对一次设备造成损害，为了防止电气一次设备过电压所带来的危害，必须对电气一次设备进行过电压保护设计。在进行保护设计的时候，要满足设备保护的相关规范标准要求，否则的话，可能会出现安全问题，还有要根据注意事项进行相关的设备保护，要用科学有效的方法来进行电气一次设备过电压保护，这样不仅能够使电力系统安全稳定运行，还能够提高电气设备的使用寿命，进而减少电力部门的消耗，提高供电质量，有利于国家电力的发展。

参考文献

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