变配电所异常过电压分析与治理

王盛

摘要：在电力系统中，变配电所处于中心环节，一旦出现过电压，对电力系统的安全运行可能造成严重的影响，引起相关部门的重视是非常有必要的。基于此，本文从设立变配电所的重要性入手，主要对变配电所异常过电压问题与治理措施进行分析，以供参考。

关键词：变配电所；过电压；问题；措施

一、设立变配电所的重要性

变电所的安全运行直接关系到电力系统的安全运行。因此，抓好变电所的安全运行是电气工作者的重要任务。为了保障变电所安全可靠运行，在变电所内有一系列规章制度，这些制度都是保证电气设备安全运行和保证变电所安全运行必不可少的，是长期运行工作的总结，必须严格认真执行。

在国民经济生产的各个部门和社会生活的各个方面，都广泛应用着电能。交流电能从发电厂生产出后，由于不能储存，必须立即将其输送并分配到各种电压等级的不同电能用户。为了达到这一目的，人们将各种不同电压等级的输电线路和各种类型变电所连接成为一个网络。变电所在这个网络中间，通过变压器将电压变换成使用电压，同时也进行着电能的不断交换。所以，变电所是变换电压和交换电能的场所。变电所内，主要是由变压器、母线以及开关控制设备等组成。

电力系统发生的事故中可分为两类：一是设备事故，如设备绝缘损坏，设备事故将造成系统局部停电。二是全系统的停电或局部地区的停电事故。系统事故又可导致设备损坏，例如系统故障造成过电压。值班人员首先应以“预防为主”，避免事故的发生，及时消除事故隐患。这就需要值班人员加强巡视，进行设备绝缘分析，做好设备管理，保证设备正常运行。做好事故预案，一旦发生事故须迅速、正确地进行处理，防止事故扩大。通过巡视检查可及时分析事故隐患，防止事故发生。因此巡视时应思想集中，一丝不苟，不能漏查设备和漏查项目。

二、过电压形成原因分析

一般情况下，过电压形成的原因主要包括外过电压和内过电压：

1、外部过电压

指的是由于雷云对地放电而造成的雷电过电压，这种过电压情况持续的时间并不长，但是具有电压极高，破坏极强的特点。雷击引发的暂态过电压通常可以造成一定的破幻，甚至出现绝缘损坏。具体可以认为，雷电过电压又可分为直击雷过电压和感应雷过电压。直击雷过电压指雷电直接击中电力系统中的设备之后所应发的过电压现象。当地面上处于正常运行状态中的系统被雷电直接击中之后，会出现电位增高、对带电导体放电的情况。直击雷过电压通常都高达上百万伏，对电力系统具有非常严重的绝缘危害、感应雷过电压指，电力系统遭受雷电击中的设备在发电的过程中所产生的电磁场变化通常会对未遭受雷电直接击中的设备产生影响，这种未遭受雷电直接击中而感应到的电压就是感应雷过电压。

2、内部过电压

内部过电压指的是由于电力系统的内部故障而导致的过电压情况，这种过电压情况的电压值一般情况下不会太高，但是持久性较强，同样会对电力系统造成严重的损害。内部过电压产生于电力系统内部，通常是由于系统内部电磁能力的集聚和转换引起的。造成内部过电压的原因也非常多，主要包括的方面有设备质量不合格、操作不合理等。内部过电压包括：暂时过电压，指系统出现短路后到暂时稳定状态的过电压，通常表现为不对称短路接地；谐振过电压，指的是电力系统内部的储能部件在一定的接线方式下与电源频率出现谐振而产生的过电压，主要包括参量谐振过电压、铁磁谐振过电压、线性谐振过电压这三种。操作过电压，指电力系统在出现突然短路之后造成的过电压，其特点为衰减快、持续长，主要包里弧光接地、变压器等形式。

三、变配电所异常过电压的治理对策

1、架空线路防雷措施

架空线路为输配电的基础设施，由于多为露天，易遭受雷击，为了降低雷击率，可采用避雷线，增加线路绝缘性能或者减少避雷线接地地阻等措施减少雷击。而避雷器作为重要的防雷设备，可安装于导线与大地之间，形成一种有效的并联形式，一旦导线遭受雷击，由其负责释放超出额定电压的电压，将电压值控制在正常范围，并防止绝缘遭到破坏。

2、变配电所的防雷保护

为了避免出现过电压，也需要加强变配电所防雷保护，直接雷的抵御可采用避雷线或避雷针，如果收到入侵波影响，可进行线段或使用阀型避雷器保护。但是部分避雷線可不用全部假设，可于变配电所2km外安装管型避雷器，避免雷电波的入侵。同时，在使用中，还需要加强养护，防止老化，并使被保护设备与避雷器残压间间隔一定距离。

3、电缆线路的防雷保护

一般情况下，电缆线路受到过电压的入侵，是通过架空线路，电缆对雷电波阻抗值较小，相当于架空线的10%，且遭受雷击的可能性较小。如果发生了入侵波进入，可在电缆两端反射回来，易造成过电压，对电缆线路造成破坏。为此，就需要在电缆末端安装避雷器进行保护。

4、建立过电压在线监测系统

电压传感器对测量点精度有直接影响，包括高压分压器，负责获取电压信号，结构简单，精确度较高，且可暂时相应，包含电容、电阻等数种分压器。而分压器可长期保持并联状态，所以如果电网等级较高，必须注意人员安全；光纤传感器频带，由于具有良好的抗干扰与绝缘性能，适用于雷电过电压，需配置高压分压器，但是局限性较大。

系统中的数据采集负责模拟信号转化与处理，由多路转换、数据预处理和数据采集等单元。其中，多路转换可用于传感器的选择或监测，在选择通信信号时，一般需要借助程控模拟开关，而预处理单元负责输入信号，并未模数转换器提供条件，数据采集单元负责模数转换周期内的输入与存储工作。

四、提高变配电室安装质量的探讨

1、高低压柜、变压器安装

在设备安装前要结合实际环境调整工序，因设备体积、重量较大，如变压器，基础型钢安装后吊装机械无法进入，加大施工难度；设备安装前要将设备下施工全部完成如变压器中性线敷设等；设备就位应先按次序摆放，逐个调整至两端尺寸无误后进行柜间螺栓连接，最后将设备与基础型钢焊接牢固。

2、桥架、母线安装

在施工前应先对桥架、母线包括变电所内的风管、照明灯具进行统一排布，避免互相干扰，应以安全、牢固、美观为原则进行排布，排布定位后进行支架安装；支架间距应既考虑桥架、母线尺寸又考虑统一协调性，避免排布凌乱；设置防晃支架，加强牢固性、稳定性；桥架安装应以低压柜走向为基准，与柜体平行；母线安装前要进行分段绝缘测试，确认母线绝缘良好；母线与低压柜铜牌连接处要有绝缘护套并有相色标识。

3、设备调试及送电

设备调试前要将逐个设备进行检查，编制送电调试流程图，组织持证人员按照图纸分系统分回路进行依次顺序送电，送电过程中保证通讯通畅，因变电所多集中在地下室等相对隐蔽的空间，要配备对讲机等通讯工具，保证操作指令畅通。送电过程通常情况下要遵循从高压到低压，按设备序号逐次送电并做好记录。送电正常后要对不同类别设备根据要求不同要进行空载运行，待运行良好再进行带载运行。调试过程中对于有故障的情况，要将故障点标记好，悬挂标识牌，待故障点处理后方和摘除。

结束语

综上所述，电力系统有着不可替代的重要性，在各个方面的影响下，常常会出现过电压的情况，不仅给电力系统造成安全方面的影响，而且影响着人们的正常生活。因此，相关部门需要建立过电压在线监测系统、加强变配电所、架空线和电缆的防雷保护，可降低过电压的发生率，有助于变配电所运行的安全性与稳定性，确保电力系统正常运行。

参考文献

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