电力系统内部过电压及防护措施分析
【摘要】在电力设备正常运行过程中，有时即使无雷电等外部侵入也会出现损坏的事故。

通常将电网内部原因造成的过电压称为内部过电压，其对电网系统有着直接而有效的影响。

本文将对电力系统内部过电压进行分析，并且提出切实可行的防护措施。

【关键词】电力系统；过电压；防护措施；分析
引言
在电力系统中，其运行的可靠性与过电压大小有着不可分割的关系。

过电压可以分为稳态过电压与暂态过电压两种。

内部过电压能量大部分来自于电网自身，并且在额定电压基础之上而产生的，因此，其幅值一般和额定电压的大小成正相关，并且具备统计的性质。

1 暂时过电压种类
1.1 由接地故障而导致的过电压
在电力系统中，故障时有发生，发射管单相接地故障次数相对较多，并且其伴随着系统电压等级增大而不断增加。

当发生故障为单相接地故障时，以故障点为作为等效点系统等值正序、负序阻抗为：Z1=Z2=JX1，零序限抗为：ZO=JX0，等值电动势为E，A相接地时，B、C两正常相的过电压UB、UC可按照下式进行计算：
因为避雷器并不具有保护单相接地时增大单相电压的功能，但是在实际运行过程中，发生单相故障的次数却最多，所以即使产生单相接地故障时正常相过电压尚未达到，然而在实际操作中防护内部过电压常常是用单相接地时正常相工频过电压的值来选择合适的避雷器灭弧电压，并且对于中性点非接地系统来说，因为X0/X11/ωC时，才会引起电压升高导致铁磁谐振，铁磁谐振之后会导致电流反响，极易引起电机反转的故障。

一般情况下，可以采取相应的措施来破坏谐振的条件，例如：减小电抗、增加电阻或者使用消谐器等等。

2 暂态过电压防护措施
2.1 间歇性电弧接地过电压
间歇性电弧接地过电压一般都是发生在中性点不接地系统之中，因为此类系统具备发生单相接地仍然能持续工作两小时的特征，所以其中电弧可能发生多次充入，使得线路中负荷进行多次重新分配，引起中性点电压上升，最终导致过电压。

虽然此种过电压的幅值相对较小，只为额定电压的3倍左右，然而由于其持续的时间比较长，并且范围相对比较广，将对弱绝缘设备造成严重影响，应该采
取相应措施来避免。

2.2 切小电感性电流电压
系统中的变压器和空载电动机属于小电感性负荷，因为通常情况下，断路器是依照大电流的条件来设计的灭弧能力，所以当切断电流时极易引起电感与电容震荡，此时对地杂散电容相对较小，并且容易导致高幅值的过电压。

2.3 开断电容性电流过电压
电网中电容性电流主要由空载线路、电缆等等而产生，当断路器完成开断时，如果介质的强度上升的速度超过恢复电压上升的速度，那么就会引起重燃现象，此时如果断路器断口两侧电压极性相反，那么重燃之后就会出现电源持续供能而引起系统充分震动，进而产生过电压。

因为此种电压由断路器重燃所导致，所以可以使用限制断口电压上升幅值来对过电压进行限制，具体可以采取在断路器断口处并联电阻以起到阻尼的效果。

3 合空载长线过电压
在系统中经常会出现对空载线路进行关合等等常规的操作，在超高压的系统之中，重合闸经常会出现相对比较严重后果的过电压，同时，线路残压容易与回合电源电压叠加，这样就加剧了振荡，在计及空载长线路电容效应的基础下过电压甚至能够达到额定电压的三倍，可使用下列措施进行一定的限制：使用带合闸电阻断路器进行合闸的操作；及时将线路中的残余电压消除；使用专门装置来进行判断，在断路器两相电压最低时，完成选相合闸操作；采用磁吹型金属氧化物避雷器来进行后背保护工作。

因为不同电网结构操作不同，针对中性点接地系统，比较突出的矛盾是电弧接地电压，随着电压不断增大，针对中性点接地系统，最为主要的问题是切换控制线路过程中出现的过电压，所以，必须要对不同电压等级而产生的内部过电压进行区分：空载变压器产生的过电压应使用避雷器对其进行防护；超高压输电线路的工频电压升高，则要利用补偿装置对其进行综合的治理。

4 结语
综上所述，在电力系统中，内部过电压会在很大程度上影响系统，长期持续内部过电压会引起各种事故发生。

因此，必须针对各种内部过电压的类型加以综合防范，保证电力系统运行的安全性和稳定性。

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