淺析輸配電系統(tǒng)的過電壓保護(hù)

董雨嘉

（中國民航機(jī)場建設(shè)集團(tuán)公司西北分公司，陜西 西安 710000）

隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的電力需求逐漸增加，同時(shí)，輸配電系統(tǒng)在運(yùn)行中的影響因素也越來越多。面對這種情況，為了保證輸配電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，則需要對其中的過電壓進(jìn)行有效保護(hù)。電壓故障是輸配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中最容易出現(xiàn)的故障之一，同時(shí)，該種故障對輸配電系統(tǒng)的影響也最大，因此，在實(shí)際運(yùn)行中需要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)中的過電壓保護(hù)問題。

1 輸配電系統(tǒng)中存在的過電壓問題

輸配電系統(tǒng)中的過電壓問題主要指的是輸配電系統(tǒng)在一定的條件下，可能會(huì)出現(xiàn)電壓過大的情況，一旦系統(tǒng)中的電壓超出系統(tǒng)承受電壓的最大值，則系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)異常工作現(xiàn)象，這種情況屬于一種電磁干擾現(xiàn)象。導(dǎo)致輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓問題的因素有許多，其中大致可以分為內(nèi)過電壓以及外過電壓兩種。內(nèi)過電壓故障主要指的是輸配電系統(tǒng)中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，其中的運(yùn)行方式發(fā)生了變化，比如暫時(shí)過電壓、操作過電壓以及諧振過電壓等情況都屬于輸配電系統(tǒng)中的內(nèi)過電壓故障。

外過電壓故障主要指的是由于外部環(huán)境發(fā)生變化導(dǎo)致的電壓故障，比如大氣層中的雷云放電，進(jìn)而影響輸配電系統(tǒng)中電壓的穩(wěn)定性。在這種問題中，可以根據(jù)不同的雷擊類型將其分為直擊雷電以及感應(yīng)雷電，不同的雷電類型對輸配電系統(tǒng)中過電壓的破壞程度也是不同的。在直擊雷電中，對輸配電系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的影響程度非常大，在直擊過程中形成的電壓幅值在百萬伏左右，導(dǎo)致系統(tǒng)中的絕緣設(shè)備遭到破壞，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至造成系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障。由此可以看出，過電壓問題對輸配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，相關(guān)人員在管理輸配電系統(tǒng)的過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)中的過電壓問題。只有這樣，才能保證最終的系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，進(jìn)而保證系統(tǒng)的供電質(zhì)量。

2 輸配電系統(tǒng)的過電壓保護(hù)措施

在對輸配電系統(tǒng)進(jìn)行過壓保護(hù)的過程中，主要采用的保護(hù)原理是在系統(tǒng)中電壓過高的情況下，系統(tǒng)中的電源可以自動(dòng)斷開，或者系統(tǒng)中的電壓能夠自動(dòng)降低，這兩種方式都能夠降低過電壓對系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響。目前，我國采用輸配電系統(tǒng)保護(hù)措施主要包括以下幾種。

2.1 安裝耦合地線

在輸配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，由于配電線自身具有的特點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)行中安裝了單避雷線，這種設(shè)計(jì)方式雖然在實(shí)際運(yùn)行中具有較強(qiáng)的避雷性能，但卻不能夠降低系統(tǒng)中的接地電阻，因此，無法對系統(tǒng)中的電壓進(jìn)行有效控制。如果系統(tǒng)中的電壓升高，則非常容易出現(xiàn)過電壓問題。面對這種情況，可以在系統(tǒng)中導(dǎo)線的下方安裝一條架空地線，或者將電線的避雷裝置改為雙避雷裝置，以上兩種方式都能夠降低過電壓對自身的影響。其中，耦合地線主要起到減弱雷電影響的作用，如果系統(tǒng)中出現(xiàn)雷擊的情況，則耦合地線能夠?qū)ζ渲幸徊糠掷讚舢a(chǎn)生的電壓實(shí)施分流，最終起到降低線路中整體電壓的作用。這種方式在實(shí)際應(yīng)用過程中已經(jīng)取得了較為明顯的效果，對系統(tǒng)中的過電壓實(shí)施有效保護(hù)。另外，將這種方式應(yīng)用在單桿線路中，還能夠保持其中導(dǎo)線的荷載平衡，大幅度提高輸配電系統(tǒng)整體的運(yùn)行質(zhì)量。

2.2 提高線路絕緣性能

在提高線路絕緣性能的過程中，需要注意其中的成本問題以及內(nèi)電壓問題，在強(qiáng)化的過程中，通常需要花費(fèi)一定的資金，因此，相關(guān)人員需要在自身經(jīng)濟(jì)條件的基礎(chǔ)上展開強(qiáng)化設(shè)計(jì)。另外，在線路絕緣性能強(qiáng)化的過程中，還需要符合系統(tǒng)中內(nèi)電壓的要求，否則不僅會(huì)影響系統(tǒng)整體的運(yùn)行質(zhì)量，甚至還會(huì)降低線路的絕緣性能。由此可以看出，在提高線路絕緣性能的過程中，需要根據(jù)線路的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的強(qiáng)化方案，保證線路強(qiáng)化的科學(xué)性、合理性。比如，在線路強(qiáng)化的過程中，可以將其中的水泥桿換成木桿，這種方式能夠提升線路中的沖擊絕緣強(qiáng)度。在提升木桿絕緣性能的過程中，則需要盡量減少鐵絲等金屬與木桿的接觸面積，這種方式能夠提升系統(tǒng)中木桿的絕緣性能。另外，為了提升木桿在雷電沖擊情況下的穩(wěn)定性，則可以適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)中木橫擔(dān)的長度，這種方式能夠保持木桿在雷擊情況下的安全性，避免系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)跳閘等情況。

2.3 安裝避雷裝置

在系統(tǒng)中安裝避雷裝置是解決過電壓問題最有效的方法，同時(shí)，也是人們在實(shí)際生活中應(yīng)用最普遍的方法之一。在系統(tǒng)中安裝避雷裝置，能夠保證系統(tǒng)中的絕緣裝置在受到雷擊時(shí)依舊保持較為穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，并將其中的電壓幅值有效降低，最終達(dá)到對系統(tǒng)線路進(jìn)行有效保護(hù)的目的。在安裝避雷裝置的過程中，需要根據(jù)系統(tǒng)線路中不同的電壓采取不同的保護(hù)措施，保證避雷裝置安裝的有效性以及針對性。

2.4 設(shè)置自動(dòng)合閘系統(tǒng)

自動(dòng)合閘系統(tǒng)的主要作用就是在系統(tǒng)受到雷擊之后，保證系統(tǒng)中的絕緣子具有自動(dòng)恢復(fù)絕緣性能，進(jìn)而降低過電壓對系統(tǒng)絕緣系統(tǒng)的影響。在此過程中需要注意的是，自動(dòng)合閘系統(tǒng)在正式應(yīng)用過程中只有70%左右的概率能夠正常運(yùn)行，因此，在設(shè)計(jì)安裝過程中需要對其進(jìn)行全方面考慮。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著人們對輸配電系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的要求越來越高，如何提高輸配電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究輸配電系統(tǒng)的保護(hù)措施發(fā)現(xiàn)，對其進(jìn)行研究，能夠有效提高輸配電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，還能降低輸配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過電壓故障的概率。由此可以看出，研究輸配電系統(tǒng)的過電壓保護(hù)措施，能夠?yàn)榻窈筝斉潆娤到y(tǒng)過電壓的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

［1］李春雪.輸配電系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置綜合效益評價(jià)模型研究［D］.北京：華北電力大學(xué)，2016.

［2］胡家喜，何亞屏，陳濤，等.配置PWM可控整流變頻裝置的輸配電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償電容穩(wěn)定性分析［J］.變頻器世界，2015（05）：41-44，60.