浅谈电气设备运行中的过电压及防护措施

浅谈电气设备运行中的过电压及防护措施

吴立山

宝武集团韶关钢铁有限公司广东华欣环保科技有限公司512123

摘要：过电压属于电气设备运行环节一种交流压力均方根值提高情况，过电压会影响到电气设施的负荷，电气设施稳定运转除了需承担正常运行电压之外，还要针对过电压采用适当的防护策略，确保用电安全与用电正常。电气设施过电压预防应当从电气设备的安装与电气设施的防护等各个方面来考虑，文章主要介绍了过电压防护的意义，详细阐述了电网过电压防护策略。希望通过下文的详细探究，能够为电力行业的发展提供借鉴依据。

关键词：电气设备；过电压；防护策略；重要意义

引言：

在电网内部，过电压属于一种电磁扰动情况，电力系统内具备布置参数的电路部件包含，架空输电电路、变电设备、电缆电路、旋转设备的绕组与母线。若线路系统中产生了误操作或是运转故障、受到雷击等现象，系统内将会产生电磁暂态问题，由此就会引起过电压。在电网稳定运行过程，针对造成过电压产生的原因和对其幅值的预计及相关限制策略的研究是十分重要的，唯有如此，方可确保电气设备的安全性。

1、过电压防护的意义

随着微电子科技及工艺水平的提高，电子设施的功能日益丰富，运转速度也在加快，体积不断缩小。但是，电子设施的防毁性能越来越差，过电压防护就显得尤为重要。常常会出现通讯机房由于过电压防护不当而导致设备受损、通讯中断，给社会经济带来大量损失，给人类的生活带来许多阻碍；浪涌尖峰信号会极大损坏敏感电子设备，在闪电、骤然停电与突然供电的状况下，出现的干扰浪涌，导致数控机械误运行及计算机软硬件损坏；医用电子设施像心电图仪等由于抗雷不当而危害病患的人身安全；家用电器由于过电压防护不合理而引起家庭财产损失，所以，全面认识到过电压防护的意义是做好过电压预防的基础条件。

2、过电压防护的基本原理

在电网运行中，供电电路内的设备及部件相对偏多，主要包括旋转设备的绕组、架空输电电、母线、变压器和电缆电路等，若线路遭到雷击干扰，将会对部件及线路造成影响，而且还将令限制各个部件作用的发挥。若在受到雷击之后无法对其采用科学的防护策略，则那些设施要想避免受到雷击，就要求安装防雷针，但在诸多大型电网内，需要安置防雷针的数目会增多，如此会直接造成电网运行费用的增加，而且相关的运行效果及日常的维护控制质量也很难得到保证，该种情况下，将会令电网的安全稳定运转无法得到保障[1]。由此得知，在电网运行过程，影响其稳定运转的最关键因素便是雷击现象，而要对其进行妥善的防护，就应当从防雷击方面着手。在电网内部，输电电路的距离通常很长，所以遭到雷击的频率也很高。在输电电流的长时间运转过程，通常其瓷绝缘子会产生“零值”的情况，该种状况下，绝缘子的防电性能将会逐步消失，如果产生雷击现象，将会引起断电问题，若要有效避免该种现象的产生，部分配电电路中会把硅橡胶合成+铝膜的绝缘子应用于其中，但是就算采取该种方法，面对很强的电流时依旧会令相关的绝缘子受损，最终造成绝缘子的功能消失殆尽。所以，为了有效防护电网输电电路的安全运转，就要求在线路及设施上安置过电压防护器。

3、电力系统过电压防护的对策

由于过电压会严重影响到电气设施，所以电气设施过电压防范工作要求引起电力工作者的充分关注。通常，过电压预防需要结合电气设施处于的环境与电气设备的内部结构进行研究，分析可能会产生的过电压的类型，预计过电压的幅值，由此选取科学的防护设备来限制过电压，或是采用绝缘设施加以防护[2]。过电压预防对稳定电压、保障电气设施的安全性能上有非常显著的作用。下文主要从强化对过电线路防护、注重电气设施的电压预防、相关部件的检测与电气设施在线监测等方面进行分析，希望可以得到良好保护过电压的效果。

3.1过点线路防护

电力线路属于电气设施中非常关键的构成部分，通常大型电气设施内电力线路也属于过电压的频发位置，电力线路能够分成输电动和供电电路，通常输电电路极易因雷击和雷电的干扰，产生外过电压，为保障过电线路因过电压导致短路和故障，需要对输电电路安装绝缘子和其他防雷与限制电压的设备，用来维护线路稳定。过电线路防护要求安装抗雷设备，防止雷电直击线路、防止雷击塔顶、防止线路超荷载中断输电。安装抗雷接地引线也属于维护过电线路的关键防护策略之一，利用接地引线把雷击过电压引进地下，确保输电电路和过电线路中电压正常，从而确保用电的稳定性。

3.2制约电器设施的电压

制约电气设施电压也是防护过电压的有效方式，通常过电压对电力装置的影响主要是短期峰值电压，而采用多种限制方法，有效的分散过电压，制约过电压的幅值，可以有效维护电气设施的安全性。过电压的出现与对电气设施的影响，重点表现为电压过高对电气设施的冲击，预防电压，对电压加以制约是降低过电压，防止过电压影响的有效途径[3]。常见的减少和制约过电压的手段包含安装接地线，以接地线把电压分散出去，降低过高电压的荷载，安装防护设施与防护装置来控制电压，在电网中进行电压制约，科学分布各种电器设施的部位与管理电气设施周边环境的，降低过电压现象的出现。

3.3做好电气设施在线监测工作

注重电气设施的在线监测，是确保电气设施安全性及可靠性的重点，而且能够防止因电气设施的损坏所引起的过电压对电力设施造成巨大影响的一种防范性策略，相较于电气设施的定期检修，对于核心电气设施的在线监测，这可以明显提升其安全程度。通常电气设施的在线监测环节是一个系统的过程，对技术有很高的要求，电气设施的在线监测指的是在不干扰电气设施稳定运行的基础上，对电气设施设置相关的输电变电程序，电网的自我监测和预警功能，确保电力系统准确的基础上，对电网进行在线监测控制等内容。电气设施的在线监测属于一种应用在电力系统内部，用来保护电气设施的重要环节，可以在过电压影响到电气设施时，对其进行相关的断电维护和数据传输等，具有非常显著的防护效果。

3.4强化电气设施的检修

过电压的出现和电气设施的元构件退化和断路设备操作等内容息息相关。减少过电压的损害，除了安装相关的过电压防护设备与采取抗雷措施之外，还要及时检测电气设施的性能与安全性也是非常重要的。据调查显示，大部分电网故障和绝缘材料的受损紧密相关，绝缘材料大都由非金属物质制成，存在较大的脆弱性，应用期限也将受到外部环境和电力荷载的干扰。电力工作者应当定期检测绝缘材料和接地引线等保护设备，检查绝缘物料是否因机械力、热力等因素出现耗损，并及时更新与检修。

4、结束语

总之，安全同电气设施的完整性及稳定性息息相关，电气设施的损坏除了一般的自然消耗和电流冲击之外，过电压也属于非常值得注意的内容。过电压是指出现在电气设施上将会对电气设施造成影响的峰值电压，经过对电气设施安装抗雷设备、在线监测和检修电气设施等，可以有效减少过电压对设施的影响，迎合人类对电气设施的持续供电及安全用电需要，确保用电安全稳定。由此，要求多角度、全方面的防护电气设施的过电压，提升供电性能。

参考文献：

[1]孙杰刚.电气设备过电压防护分析[J].科技经济市场，2017（11）：10-11.

[2]耿庆鲁.氯碱企业供电系统内部过电压的分析及其防护措施[J].氯碱工业，2016，52（10）：17-19+23.

[3]张平新.钢铁厂电气设备运行中的过电压及防护措施[J].电子世界，2016（17）：96.