電力系統過電壓防護以及電氣設備的檢測與檢修

摘 要：本文主要對電力系統過電壓防護以及電氣設備的檢測與檢修進行了分析，本文主要從電力系統過電壓防護的必要性、電力系統過電壓防護的方法、電氣設備的在線監測、電氣設備的檢修四個方面進行分析。

關鍵詞：過電壓防護 檢測 檢修

中圖分類號：TM8文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（b）-0100-01

眾所周知，電能是當前社會中極其優秀的一種二次能源，是人類生活中必不可少的一部分。人類對電能的需求量與日俱增，大型電站的加速開發和建設迫在眉睫。電力系統其供電是否可靠將直接與國計民生有關，怎樣合理地確保電力系統的可靠、安全運行是電力部門一直在研究的重要課題，安全運行高壓設備是整個系統得以安全運行的關鍵所在。而大容量，長距離以及超高壓是電力系統未來的發展方向。與此同時，電力系統的過電壓防護以及電氣設備的檢測與檢修也將成為我們要經常面對的問題。

1 電力系統過電壓防護的必要性

變電站作為樞紐點，它是多條輸電線路的交匯點，它同時也是電力系統的樞紐點。變電站的雷電事故通常會使得大面積范圍停電的現象出現，因此在進行變電工程設計之前，過電壓和保護問題必須被認真研究，造成電力系統過電壓的主要原因有雷電過電壓，還有操作過電壓和電力系統故障等。

造成電力系統過電壓的主要原因當中，雷害事故幾乎占據50%以上，因此對雷電的研究和防護意義重大。從電力工程方面來講，有兩個方面尤其需要引起我們的注意：其中一點是雷電放電過程導致電力系統出現極高的雷電的過電壓，這一點是造成停電事故以及電力系統的絕緣故障的常見的原因，第二點是是雷電造成的極大的電流，會導致炸毀被擊物體，導致被擊物體燃燒，導體熔斷，甚至會通過電動力導致機械損壞。

2 電力系統過電壓防護的方法

在現代的電力系統中，經常被采用防雷保護裝置主要有以下幾種，避雷針，保護間隙，避雷線以及各種避雷器等其它許多防雷保護裝置。

輸電線路防雷措施主要有以下幾點，第一點是盡量避免雷直擊導線，第二點是盡量避免雷擊塔頂，第三點是盡量避免雷擊閃絡與工頻電弧間的相互轉化，第四點是盡量避免線路的中斷供電。

首先，為了有效完成直擊雷防護的相關工作，把絕大多數雷電流引入到地中得以釋放是一種有效的方法。一次直擊雷防護措施假如安排妥當，雷擊的50%～60%的能量將被釋放到大地。其次，考慮到雷電波引發的電力設備的過電壓，電涌沿著電源，線路，地網以及接地這條路徑入侵。同時電力線以及地線是雷擊通道，雷電過電壓侵入防護要從以上提到的幾個方面入手。

3 電氣設備的在線監測

在線監測系統的技術要求主要有以下幾點，一是系統的投入以及使用要以不改變和影響電氣設備的正常工作為前提；二是系統要能夠自動地而且連續地監測，并且自動連續地進行數據處理以及存儲的工作；三是自檢以及報警功能應該是系統必備的功能；四是強的抗干擾能力以及適當的檢測靈敏度是系統所必備的；五是監測結果應是可靠的，并具有一定的重復性以及準確度；六是在線標定自身的監測靈敏度應是系統必備的功能；最后一點，故障診斷的功能也是系統所必備的。

以高壓斷路器為例，高壓斷路器作為電力系統中處于舉足輕重的地位，有著控制電網以及保護電網的作用，所以保障斷路器的穩定性以及可靠性運行尤其重要。機械方面的問題是高壓斷路器大多數故障的來源，研究機械故障是解決此問題的關鍵。高壓斷路器中存在機械振動信號，而且它是包含了豐富的信息，其中有大量的設備狀態信息，傳感器技術，信號處理技術以及計算機技術飛速發展，從振動信號入手，從而實現監測高壓斷路器的機械狀態同時對其進行診斷已經成為一種可行的、有效的方式。

4 電氣設備的檢修

電氣設備是電力系統的基本元件，其性能的好壞直接影響到系統的安全可靠運行。高壓電氣設備的構成主要包括兩大類的材料，金屬材料為第一大類；絕緣材料則為另一類，絕緣紙、絕緣油以及層壓板等都屬于絕緣材料。與金屬材料相比，損壞的現象更容易在絕緣材料身上出現，很容易發生老化變質的現象而使機電強度顯著降低。因而絕緣材料機電性能的好壞往往成為決定整個電氣設備壽命的關鍵所在。

電力系統電氣設備的多數故障是絕緣性故障。對于國外來說，美國某地區4.8kV配電系統對1980年-1989年間失效電容器的統計分析指出，其中92%是因絕緣劣化引起失效；日本日新公司對故障變壓器統計結果是絕緣故障占45%。引起絕緣故障的原因主要有以下四點：一是電應力；二是機械力；三是熱；四是電場。

目前的維修機制是事故后維修到定期維修再到狀態維修，事故后維修主要是20世紀50年代以前采用，定期維修主要是20世紀60、70年代沿用至今。主要方法為：預防性試驗一般在每年春查時進行，參考《電氣設備預防性試驗規程》的標準，把預試結果與其進行對比，假如出現超標，維修以及停電計劃則應該立刻被安排。

我國現行絕緣預防性試驗項目的主要內容有：測量絕緣電阻或直流泄漏電流判斷是否總體受潮或嚴重損壞；交流下測量介質損耗角正切值tgd，測到的是真正反映交流下介質損耗大小的特征參數，與絕緣的幾何尺寸無關；通過對絕緣油進行物化分析和氣相色譜分析判斷油浸電力設備的絕緣狀況；局部放電試驗可以反映電氣設備突發性故障及絕緣狀況；破壞性試驗項目，如交流耐壓試驗可能引起殘余破壞，僅僅在大修后等情況下才進行。

5 結語

本文從電力系統過電壓防護的必要性、電力系統過電壓防護的方法、電氣設備的在線監測、電氣設備的檢修四個方面進行分析，闡述了電力系統過電壓防護的重要性，同時對電力系統過電壓防護的方法、電氣設備的在線監測、電氣設備的檢修給與了一定的概述。

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