配电线路过电压保护探讨

张帅

【摘  要】目前，我国的综合国力的发展迅速，电力行业的发展也有了一定的改进。随着现代科学社会的不断发展及进步，各类新技术及设备已经被逐渐广泛使用，在方便人们日常生活并推动现代社会发展的同时，也会将社会对于电能的实际需求增加。电力基础设施的不断加强以及完善，让配电网覆盖范围逐渐广泛，也使得配电网实际运行环境逐渐复杂化。配电网在实际运行中，会被各类因素影响，导致电压出现故障，对电力供应安全性及质量会产生严重影响，需要电力工作人员高度重视。

【关键词】配电线路;过电压保护;探讨

引言

雷击时产生雷电过电压，线路绝缘子表面上会流过雷电流和雷电流之后的工频续流，从而使线路绝缘子遭到损伤，而且因为绝缘子表面污秽很厉害，电场也会受畸变的影响，导致雷电建弧率提升，严重程度过大的话就会完全破坏绝缘子。于是一种简单且可靠的实用防雷技术出现，把一对镀铜可调球型间隙并联在线路绝缘子串两头，让这个间隙的冲击放电电压比绝缘子遭雷击时的放电电压略低，这样，在发生雷击线路时，并联间隙引弧角把电弧引到间隙的位置，这样电弧就没有办法灼伤绝缘子串了。而且在雷电击穿时，间隙击穿它属于纯空气击穿的一种，会受风力、电动力的因素影响，电弧被引弧角引来，并被拉长，这样便于电弧熄灭，降低雷击建弧率。同时，由于纯空气间隙去游离强，线路在跳闸之后，间隙绝缘立刻复原，增加重合闸重合成功率，所以这一技术既能有效保护绝缘子，延长其寿命，还能提高线路重合闸成功率。

1高压变频器的过电压概述

高压变频器内产生的过电压主要是因为电力电子器件在开关过程中产生电压情况，可分为换相过电压以及关断过电压。而电力电子元件是保证高压变频器正常稳定工作的重要器件，可以说是最贵重的器件之一，如果高压变频器的电子器件受到损坏，不仅会影响高压输电线路的输电情况，还会造成严重的经济损失。并且因为高压变频器中的电子器件比较容易受到电压的影响，所以，必须对高压变频器采取一定的过电压保护，降低高压变频器中的过电压对电子器件的影响，减少电子器件的故障可能性。目前，高压变频器中最常用的过电压保护就是对所有电子器件设计相对独立的ZnO压敏电阻，将ZnO压敏电阻和电子器件串联在一起，达到降低电压，保护电子器件的目的。但是这种保护方式有一个重要的缺陷就是会使高压变频器中的ZnO压敏电阻的数量增加，使保护系统过于庞大，提高了过电保护的成本投入，经济效益较低。并且电子器件的耐压程度比较有限，有可能会使ZnO压敏电阻内的残留电压提升，所以，计算ZnO压敏电阻选型时也比较困难。实际上，设计高压变频器的过电压保护工作时，一般要按照以下步骤进行：第一，确保直流母线的电压比较充足，才能保证有效控制电子器件，使其完全应用到高压变频器中;第二，在保证母线电压充足的情况下，要确保电力电子元件只能处于开和关两种控制状态下，严禁跳跃，才能防止出现直通情况。

2分析配电线路中的过电压保护策略

2.1将线路绝缘强化

线路绝缘的强化一般会涉及到造价问题及成本问题，从经济层面分析，若想将线路绝缘水平加强，就需要保证线路能够正常运行，并能够保证内电压基本要求，结合实际情况进行全面并综合分析。若将线路绝缘水平盲目性提升，将会适得其反。所以，在线路绝缘能力强化的过程中，需要保证有效性及合理性，对各类因素进行全面并详细的分析，保证线路绝缘强化的有效性及合理性，进行各类因素的详细分析。例如，若想将线路当中的绝缘子串实际冲击绝缘强度提升，则可以利用木杆将水泥杆进行代替，弱项将木杆实际绝缘性提升，则需要尽量不使用铁杆，避免在雷电冲击过程中，雷电流超过平均电场强度，才能将木杆电弧维持。所以，需要使用与实际情况相符的木横担确保木板平均电场强度满足基本需求，只有这样才能保证木杆线路实际安全性，更不会出现雷击导致的跳闸问题。

2.2进行自动重合闸的安装

在雷击之后出现闪络情况之后，若想让线路绝缘子在线路跳闸后将绝缘性能恢复，就需要在线路当中进行自动重合闸的有效安装。需要重视的是，自动重合闸装置存在一定成功率，成功率约为70%。为了将停电频率降低，保证供电性能，就可以采用自动重合闸装置完全实现。根据相关事件及相关数据表明，进行单向自动重合闸的安装，可以对中性点直接接地电网中的单相雷击闪络进行有效使用，将雷击对线路产生的不利影响降低，不仅仅能够確保供电质量，还需要将线路检查工作量降到最低，将电力系统实际维护成本降低。

2.3装置功能及应用

1）应用到雷击多发线路防止雷电打坏线路绝缘子，降低电线路雷害事故。配电线路在遭受雷击时，为了让绝缘子的沿面免受闪络且不会被打坏，可将绝缘子的两头并联上FLJ保护间隙，通过调整间隙的雷电全波冲击动作值，让其冲击动作值比绝缘子的雷电冲击闪络电压低5%左右，雷击时，间隙把雷电电流泄入大地，从而保护了绝缘子。所以，用球型间隙保护线路，便于接地电弧熄灭，恢复线路正常，因为间隙击穿属于纯空气间隙击穿，受电动力、风力和空气的去游离影响，它的熄弧能力比绝缘子的沿面熄弧能力强，再配合合理的中性点接地方式和其他防雷措施，能大大提高可靠性。2）对线路特殊进线段设置保护，用来预防雷电侵入波对设备的危害。在雷电多发区，因为雷击造成变电所里主要电气设备损坏，而且这样的事故频繁发生所造成的影响很大。变电所电气设备和线路在绝缘的配合上有着问题，现在绝大多数的线路为了降低雷击闪络率，采取的方法是把配电线路上的绝缘水平提高，比如在10kV的线路上多数选择P-20或者SC210支柱式的绝缘子，P-20和SC210绝缘子的雷击放电电压的50%分别为182.58kV和255.73kV，但变压器在10kV雷击耐压值是75kV，如若近区线路受到雷击，而避雷器的承受能力低于雷电波的陡度与幅值，尽管避雷器会发生动作，但是雷电过电压得不到明显的衰减和泄放，变压器本身承受的雷电冲击电压会超出其雷电冲击耐受值，从而打坏变压器。通过采用配电型可调过电压保护间隙去解决问题。先要对配电线路进变电所的前10级杆塔安装特殊的进线段保护，在让可调式保护间隙的保护和绝缘子雷电冲击动作值相互配合在6～10级的杆塔上，使间隙雷击动作值比绝缘子的雷电冲击值低5%左右，从而使绝缘子在雷击时不被打坏，而从第5级杆塔开始，一级一级地降低可调式保护间隙的雷电冲击动作值到终端杆，再配合变电所主设备的防雷措施，从而使变电所主设备免受线路侵入的雷电波危害。

结语

综上所述，根据高圧变频器的实际情况做好过电压保护和控制工作，可以在很大程度上保证中性点箱位三电压的稳定性，进而确保高压变频器安全稳定的工作状态和使用性能。这样才能保证输电线路的稳定和安全，保证电力供给的持续性。因此，相关部门和工作人员必须重视对高压变频器的过电压保护和控制工作，尽量减少高压变频器的故障概率，提升高压变频器的应用能力，才能为国家发展和社会进步提供推动力。

参考文献：

[1]张舒.配电线路上的并联过电压保护装置[J].机械管理开发，2018，33（02）：42-43+46.

[2]邓学明.浅谈低压配电线路的雷电过电压保护问题[J].科技创新与应用，2017（02）：206.

（作者单位：黑龙江省宝泉岭电业局有限公司名山镇供电所）