配電線路過電壓保護探討

張帥

【摘 ?要】目前，我國的綜合國力的發展迅速，電力行業的發展也有了一定的改進。隨著現代科學社會的不斷發展及進步，各類新技術及設備已經被逐漸廣泛使用，在方便人們日常生活并推動現代社會發展的同時，也會將社會對于電能的實際需求增加。電力基礎設施的不斷加強以及完善，讓配電網覆蓋范圍逐漸廣泛，也使得配電網實際運行環境逐漸復雜化。配電網在實際運行中，會被各類因素影響，導致電壓出現故障，對電力供應安全性及質量會產生嚴重影響，需要電力工作人員高度重視。

【關鍵詞】配電線路;過電壓保護;探討

引言

雷擊時產生雷電過電壓，線路絕緣子表面上會流過雷電流和雷電流之后的工頻續流，從而使線路絕緣子遭到損傷，而且因為絕緣子表面污穢很厲害，電場也會受畸變的影響，導致雷電建弧率提升，嚴重程度過大的話就會完全破壞絕緣子。于是一種簡單且可靠的實用防雷技術出現，把一對鍍銅可調球型間隙并聯在線路絕緣子串兩頭，讓這個間隙的沖擊放電電壓比絕緣子遭雷擊時的放電電壓略低，這樣，在發生雷擊線路時，并聯間隙引弧角把電弧引到間隙的位置，這樣電弧就沒有辦法灼傷絕緣子串了。而且在雷電擊穿時，間隙擊穿它屬于純空氣擊穿的一種，會受風力、電動力的因素影響，電弧被引弧角引來，并被拉長，這樣便于電弧熄滅，降低雷擊建弧率。同時，由于純空氣間隙去游離強，線路在跳閘之后，間隙絕緣立刻復原，增加重合閘重合成功率，所以這一技術既能有效保護絕緣子，延長其壽命，還能提高線路重合閘成功率。

1高壓變頻器的過電壓概述

高壓變頻器內產生的過電壓主要是因為電力電子器件在開關過程中產生電壓情況，可分為換相過電壓以及關斷過電壓。而電力電子元件是保證高壓變頻器正常穩定工作的重要器件，可以說是最貴重的器件之一，如果高壓變頻器的電子器件受到損壞，不僅會影響高壓輸電線路的輸電情況，還會造成嚴重的經濟損失。并且因為高壓變頻器中的電子器件比較容易受到電壓的影響，所以，必須對高壓變頻器采取一定的過電壓保護，降低高壓變頻器中的過電壓對電子器件的影響，減少電子器件的故障可能性。目前，高壓變頻器中最常用的過電壓保護就是對所有電子器件設計相對獨立的ZnO壓敏電阻，將ZnO壓敏電阻和電子器件串聯在一起，達到降低電壓，保護電子器件的目的。但是這種保護方式有一個重要的缺陷就是會使高壓變頻器中的ZnO壓敏電阻的數量增加，使保護系統過于龐大，提高了過電保護的成本投入，經濟效益較低。并且電子器件的耐壓程度比較有限，有可能會使ZnO壓敏電阻內的殘留電壓提升，所以，計算ZnO壓敏電阻選型時也比較困難。實際上，設計高壓變頻器的過電壓保護工作時，一般要按照以下步驟進行：第一，確保直流母線的電壓比較充足，才能保證有效控制電子器件，使其完全應用到高壓變頻器中;第二，在保證母線電壓充足的情況下，要確保電力電子元件只能處于開和關兩種控制狀態下，嚴禁跳躍，才能防止出現直通情況。

2分析配電線路中的過電壓保護策略

2.1將線路絕緣強化

線路絕緣的強化一般會涉及到造價問題及成本問題，從經濟層面分析，若想將線路絕緣水平加強，就需要保證線路能夠正常運行，并能夠保證內電壓基本要求，結合實際情況進行全面并綜合分析。若將線路絕緣水平盲目性提升，將會適得其反。所以，在線路絕緣能力強化的過程中，需要保證有效性及合理性，對各類因素進行全面并詳細的分析，保證線路絕緣強化的有效性及合理性，進行各類因素的詳細分析。例如，若想將線路當中的絕緣子串實際沖擊絕緣強度提升，則可以利用木桿將水泥桿進行代替，弱項將木桿實際絕緣性提升，則需要盡量不使用鐵桿，避免在雷電沖擊過程中，雷電流超過平均電場強度，才能將木桿電弧維持。所以，需要使用與實際情況相符的木橫擔確保木板平均電場強度滿足基本需求，只有這樣才能保證木桿線路實際安全性，更不會出現雷擊導致的跳閘問題。

2.2進行自動重合閘的安裝

在雷擊之后出現閃絡情況之后，若想讓線路絕緣子在線路跳閘后將絕緣性能恢復，就需要在線路當中進行自動重合閘的有效安裝。需要重視的是，自動重合閘裝置存在一定成功率，成功率約為70%。為了將停電頻率降低，保證供電性能，就可以采用自動重合閘裝置完全實現。根據相關事件及相關數據表明，進行單向自動重合閘的安裝，可以對中性點直接接地電網中的單相雷擊閃絡進行有效使用，將雷擊對線路產生的不利影響降低，不僅僅能夠確保供電質量，還需要將線路檢查工作量降到最低，將電力系統實際維護成本降低。

2.3裝置功能及應用

1）應用到雷擊多發線路防止雷電打壞線路絕緣子，降低電線路雷害事故。配電線路在遭受雷擊時，為了讓絕緣子的沿面免受閃絡且不會被打壞，可將絕緣子的兩頭并聯上FLJ保護間隙，通過調整間隙的雷電全波沖擊動作值，讓其沖擊動作值比絕緣子的雷電沖擊閃絡電壓低5%左右，雷擊時，間隙把雷電電流泄入大地，從而保護了絕緣子。所以，用球型間隙保護線路，便于接地電弧熄滅，恢復線路正常，因為間隙擊穿屬于純空氣間隙擊穿，受電動力、風力和空氣的去游離影響，它的熄弧能力比絕緣子的沿面熄弧能力強，再配合合理的中性點接地方式和其他防雷措施，能大大提高可靠性。2）對線路特殊進線段設置保護，用來預防雷電侵入波對設備的危害。在雷電多發區，因為雷擊造成變電所里主要電氣設備損壞，而且這樣的事故頻繁發生所造成的影響很大。變電所電氣設備和線路在絕緣的配合上有著問題，現在絕大多數的線路為了降低雷擊閃絡率，采取的方法是把配電線路上的絕緣水平提高，比如在10kV的線路上多數選擇P-20或者SC210支柱式的絕緣子，P-20和SC210絕緣子的雷擊放電電壓的50%分別為182.58kV和255.73kV，但變壓器在10kV雷擊耐壓值是75kV，如若近區線路受到雷擊，而避雷器的承受能力低于雷電波的陡度與幅值，盡管避雷器會發生動作，但是雷電過電壓得不到明顯的衰減和泄放，變壓器本身承受的雷電沖擊電壓會超出其雷電沖擊耐受值，從而打壞變壓器。通過采用配電型可調過電壓保護間隙去解決問題。先要對配電線路進變電所的前10級桿塔安裝特殊的進線段保護，在讓可調式保護間隙的保護和絕緣子雷電沖擊動作值相互配合在6～10級的桿塔上，使間隙雷擊動作值比絕緣子的雷電沖擊值低5%左右，從而使絕緣子在雷擊時不被打壞，而從第5級桿塔開始，一級一級地降低可調式保護間隙的雷電沖擊動作值到終端桿，再配合變電所主設備的防雷措施，從而使變電所主設備免受線路侵入的雷電波危害。

結語

綜上所述，根據高圧變頻器的實際情況做好過電壓保護和控制工作，可以在很大程度上保證中性點箱位三電壓的穩定性，進而確保高壓變頻器安全穩定的工作狀態和使用性能。這樣才能保證輸電線路的穩定和安全，保證電力供給的持續性。因此，相關部門和工作人員必須重視對高壓變頻器的過電壓保護和控制工作，盡量減少高壓變頻器的故障概率，提升高壓變頻器的應用能力，才能為國家發展和社會進步提供推動力。

參考文獻：

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（作者單位：黑龍江省寶泉嶺電業局有限公司名山鎮供電所）