變配電所異常過(guò)電壓分析與治理

王盛

摘要：在電力系統(tǒng)中，變配電所處于中心環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)過(guò)電壓，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行可能造成嚴(yán)重的影響，引起相關(guān)部門(mén)的重視是非常有必要的?；诖?，本文從設(shè)立變配電所的重要性入手，主要對(duì)變配電所異常過(guò)電壓?jiǎn)栴}與治理措施進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：變配電所；過(guò)電壓；問(wèn)題；措施

一、設(shè)立變配電所的重要性

變電所的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，抓好變電所的安全運(yùn)行是電氣工作者的重要任務(wù)。為了保障變電所安全可靠運(yùn)行，在變電所內(nèi)有一系列規(guī)章制度，這些制度都是保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行和保證變電所安全運(yùn)行必不可少的，是長(zhǎng)期運(yùn)行工作的總結(jié)，必須嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行。

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個(gè)部門(mén)和社會(huì)生活的各個(gè)方面，都廣泛應(yīng)用著電能。交流電能從發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)出后，由于不能儲(chǔ)存，必須立即將其輸送并分配到各種電壓等級(jí)的不同電能用戶(hù)。為了達(dá)到這一目的，人們將各種不同電壓等級(jí)的輸電線(xiàn)路和各種類(lèi)型變電所連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。變電所在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中間，通過(guò)變壓器將電壓變換成使用電壓，同時(shí)也進(jìn)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(chǎng)所。變電所內(nèi)，主要是由變壓器、母線(xiàn)以及開(kāi)關(guān)控制設(shè)備等組成。

電力系統(tǒng)發(fā)生的事故中可分為兩類(lèi)：一是設(shè)備事故，如設(shè)備絕緣損壞，設(shè)備事故將造成系統(tǒng)局部停電。二是全系統(tǒng)的停電或局部地區(qū)的停電事故。系統(tǒng)事故又可導(dǎo)致設(shè)備損壞，例如系統(tǒng)故障造成過(guò)電壓。值班人員首先應(yīng)以“預(yù)防為主”，避免事故的發(fā)生，及時(shí)消除事故隱患。這就需要值班人員加強(qiáng)巡視，進(jìn)行設(shè)備絕緣分析，做好設(shè)備管理，保證設(shè)備正常運(yùn)行。做好事故預(yù)案，一旦發(fā)生事故須迅速、正確地進(jìn)行處理，防止事故擴(kuò)大。通過(guò)巡視檢查可及時(shí)分析事故隱患，防止事故發(fā)生。因此巡視時(shí)應(yīng)思想集中，一絲不茍，不能漏查設(shè)備和漏查項(xiàng)目。

二、過(guò)電壓形成原因分析

一般情況下，過(guò)電壓形成的原因主要包括外過(guò)電壓和內(nèi)過(guò)電壓：

1、外部過(guò)電壓

指的是由于雷云對(duì)地放電而造成的雷電過(guò)電壓，這種過(guò)電壓情況持續(xù)的時(shí)間并不長(zhǎng)，但是具有電壓極高，破壞極強(qiáng)的特點(diǎn)。雷擊引發(fā)的暫態(tài)過(guò)電壓通?？梢栽斐梢欢ǖ钠苹茫踔脸霈F(xiàn)絕緣損壞。具體可以認(rèn)為，雷電過(guò)電壓又可分為直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓。直擊雷過(guò)電壓指雷電直接擊中電力系統(tǒng)中的設(shè)備之后所應(yīng)發(fā)的過(guò)電壓現(xiàn)象。當(dāng)?shù)孛嫔咸幱谡＿\(yùn)行狀態(tài)中的系統(tǒng)被雷電直接擊中之后，會(huì)出現(xiàn)電位增高、對(duì)帶電導(dǎo)體放電的情況。直擊雷過(guò)電壓通常都高達(dá)上百萬(wàn)伏，對(duì)電力系統(tǒng)具有非常嚴(yán)重的絕緣危害、感應(yīng)雷過(guò)電壓指，電力系統(tǒng)遭受雷電擊中的設(shè)備在發(fā)電的過(guò)程中所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)變化通常會(huì)對(duì)未遭受雷電直接擊中的設(shè)備產(chǎn)生影響，這種未遭受雷電直接擊中而感應(yīng)到的電壓就是感應(yīng)雷過(guò)電壓。

2、內(nèi)部過(guò)電壓

內(nèi)部過(guò)電壓指的是由于電力系統(tǒng)的內(nèi)部故障而導(dǎo)致的過(guò)電壓情況，這種過(guò)電壓情況的電壓值一般情況下不會(huì)太高，但是持久性較強(qiáng)，同樣會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的損害。內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生于電力系統(tǒng)內(nèi)部，通常是由于系統(tǒng)內(nèi)部電磁能力的集聚和轉(zhuǎn)換引起的。造成內(nèi)部過(guò)電壓的原因也非常多，主要包括的方面有設(shè)備質(zhì)量不合格、操作不合理等。內(nèi)部過(guò)電壓包括：暫時(shí)過(guò)電壓，指系統(tǒng)出現(xiàn)短路后到暫時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)電壓，通常表現(xiàn)為不對(duì)稱(chēng)短路接地；諧振過(guò)電壓，指的是電力系統(tǒng)內(nèi)部的儲(chǔ)能部件在一定的接線(xiàn)方式下與電源頻率出現(xiàn)諧振而產(chǎn)生的過(guò)電壓，主要包括參量諧振過(guò)電壓、鐵磁諧振過(guò)電壓、線(xiàn)性諧振過(guò)電壓這三種。操作過(guò)電壓，指電力系統(tǒng)在出現(xiàn)突然短路之后造成的過(guò)電壓，其特點(diǎn)為衰減快、持續(xù)長(zhǎng)，主要包里弧光接地、變壓器等形式。

三、變配電所異常過(guò)電壓的治理對(duì)策

1、架空線(xiàn)路防雷措施

架空線(xiàn)路為輸配電的基礎(chǔ)設(shè)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(xiàn)，增加線(xiàn)路絕緣性能或者減少避雷線(xiàn)接地地阻等措施減少雷擊。而避雷器作為重要的防雷設(shè)備，可安裝于導(dǎo)線(xiàn)與大地之間，形成一種有效的并聯(lián)形式，一旦導(dǎo)線(xiàn)遭受雷擊，由其負(fù)責(zé)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(hù)

為了避免出現(xiàn)過(guò)電壓，也需要加強(qiáng)變配電所防雷保護(hù)，直接雷的抵御可采用避雷線(xiàn)或避雷針，如果收到入侵波影響，可進(jìn)行線(xiàn)段或使用閥型避雷器保護(hù)。但是部分避雷線(xiàn)可不用全部假設(shè)，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(shí)，在使用中，還需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止老化，并使被保護(hù)設(shè)備與避雷器殘壓間間隔一定距離。

3、電纜線(xiàn)路的防雷保護(hù)

一般情況下，電纜線(xiàn)路受到過(guò)電壓的入侵，是通過(guò)架空線(xiàn)路，電纜對(duì)雷電波阻抗值較小，相當(dāng)于架空線(xiàn)的10%，且遭受雷擊的可能性較小。如果發(fā)生了入侵波進(jìn)入，可在電纜兩端反射回來(lái)，易造成過(guò)電壓，對(duì)電纜線(xiàn)路造成破壞。為此，就需要在電纜末端安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)。

4、建立過(guò)電壓在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

電壓傳感器對(duì)測(cè)量點(diǎn)精度有直接影響，包括高壓分壓器，負(fù)責(zé)獲取電壓信號(hào)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精確度較高，且可暫時(shí)相應(yīng)，包含電容、電阻等數(shù)種分壓器。而分壓器可長(zhǎng)期保持并聯(lián)狀態(tài)，所以如果電網(wǎng)等級(jí)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(guò)電壓，需配置高壓分壓器，但是局限性較大。

系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集負(fù)責(zé)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化與處理，由多路轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)采集等單元。其中，多路轉(zhuǎn)換可用于傳感器的選擇或監(jiān)測(cè)，在選擇通信信號(hào)時(shí)，一般需要借助程控模擬開(kāi)關(guān)，而預(yù)處理單元負(fù)責(zé)輸入信號(hào)，并未模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供條件，數(shù)據(jù)采集單元負(fù)責(zé)模數(shù)轉(zhuǎn)換周期內(nèi)的輸入與存儲(chǔ)工作。

四、提高變配電室安裝質(zhì)量的探討

1、高低壓柜、變壓器安裝

在設(shè)備安裝前要結(jié)合實(shí)際環(huán)境調(diào)整工序，因設(shè)備體積、重量較大，如變壓器，基礎(chǔ)型鋼安裝后吊裝機(jī)械無(wú)法進(jìn)入，加大施工難度；設(shè)備安裝前要將設(shè)備下施工全部完成如變壓器中性線(xiàn)敷設(shè)等；設(shè)備就位應(yīng)先按次序擺放，逐個(gè)調(diào)整至兩端尺寸無(wú)誤后進(jìn)行柜間螺栓連接，最后將設(shè)備與基礎(chǔ)型鋼焊接牢固。

2、橋架、母線(xiàn)安裝

在施工前應(yīng)先對(duì)橋架、母線(xiàn)包括變電所內(nèi)的風(fēng)管、照明燈具進(jìn)行統(tǒng)一排布，避免互相干擾，應(yīng)以安全、牢固、美觀(guān)為原則進(jìn)行排布，排布定位后進(jìn)行支架安裝；支架間距應(yīng)既考慮橋架、母線(xiàn)尺寸又考慮統(tǒng)一協(xié)調(diào)性，避免排布凌亂；設(shè)置防晃支架，加強(qiáng)牢固性、穩(wěn)定性；橋架安裝應(yīng)以低壓柜走向?yàn)榛鶞?zhǔn)，與柜體平行；母線(xiàn)安裝前要進(jìn)行分段絕緣測(cè)試，確認(rèn)母線(xiàn)絕緣良好；母線(xiàn)與低壓柜銅牌連接處要有絕緣護(hù)套并有相色標(biāo)識(shí)。

3、設(shè)備調(diào)試及送電

設(shè)備調(diào)試前要將逐個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查，編制送電調(diào)試流程圖，組織持證人員按照?qǐng)D紙分系統(tǒng)分回路進(jìn)行依次順序送電，送電過(guò)程中保證通訊通暢，因變電所多集中在地下室等相對(duì)隱蔽的空間，要配備對(duì)講機(jī)等通訊工具，保證操作指令暢通。送電過(guò)程通常情況下要遵循從高壓到低壓，按設(shè)備序號(hào)逐次送電并做好記錄。送電正常后要對(duì)不同類(lèi)別設(shè)備根據(jù)要求不同要進(jìn)行空載運(yùn)行，待運(yùn)行良好再進(jìn)行帶載運(yùn)行。調(diào)試過(guò)程中對(duì)于有故障的情況，要將故障點(diǎn)標(biāo)記好，懸掛標(biāo)識(shí)牌，待故障點(diǎn)處理后方和摘除。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電力系統(tǒng)有著不可替代的重要性，在各個(gè)方面的影響下，常常會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓的情況，不僅給電力系統(tǒng)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(guān)部門(mén)需要建立過(guò)電壓在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、加強(qiáng)變配電所、架空線(xiàn)和電纜的防雷保護(hù)，可降低過(guò)電壓的發(fā)生率，有助于變配電所運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

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