变电站过电压保护分析与对策

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变电站过电压保护分析与对策

作者：田丰

来源：《企业技术开发·下旬刊》2013年第04期

摘要：过电压是指电力系统在运行中部分电压升高，超过设备的最高工频运行电压值。

过电压可能损坏设备，导致长时间停电事故，甚至威胁工作人员的生命安全。加强过电压防范，采取相应的保护措施，是保证电力系统正常运行的重要途径。

关键词：变电站；过电压保护；影响；防护措施

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）12-0128-02

电力系统在运行时，由于系统操作或系统故障，出现短时间的过电压，容易造成电气设备如发电机、变压器等绝缘破坏，发生电气设备损坏事故。综合自动化、通信自动化等系统在变电站二次弱电系统中得到广泛应用，自动化系统电子设备工作电压低，电流仅在微安级别，敏感性高，对电雷等电磁脉冲、过电压耐受力低，当过电压超过一定限度以及过电压产生的磁场达到一定阈限时，系统设备容易失灵，甚至元件或整体设备损坏。

1 过电压的形式及影响

变电站过电压的主要形式分为外部过电压和内部过电压，外部过电压主要指雷击过电压，雷击过电压主要通过直击过电压、感应过电压两种方式对变电站产生影响。雷电直击导线或系统设备，引起幅值高、陡度大的过电压，对设备绝缘产生破坏，造成设备损坏。雷电击中变电站附近建筑物时，产生电磁感应，在设备上产生过电压，即雷击感应过电压，对电压级别低的电力系统破坏极大。

内部过电压主要是由电力系统内部运行方式改变引起的，主要有工频过电压、谐振过电压、操作过电压。当系统出现短路或断路器断开然后重新达到某种稳定状态，在这个过程中出现的过电压称为工频过电压，也称暂态过电压。

2 低压系统接地防护

低压系统接地防护是变电站过电压保护的基础设施，需要严格按照地网建设标准，将接地电阻控制在4 Ω以内，使用联合地网方式建设变电站的控制室接地网，设置环型地母线，接地汇集各种电位；针对变电站所在区域的地质条件进行回填土等工作，适当增加接地线的数量，地线的材料和焊接质量必须严格控制；变电站的继电保护装置需要在电缆夹层内设置大于100 m2的铜排，较高电压的变电站的铜排需要延长，以达到高频保护的效果。

3 母线系统谐振过电压防护