山西省工业设备安装集团有限公司山西太原030032
摘要：发电厂厂用电系统的组成部分主要包括了电气设备、电缆、变压器与断路器等，但在实际运行的过程中，电气设备很容易受外部与内部过电压冲击，对设备安全性带来严重的威胁，使厂用电系统遭受不可估量的损失。即便过电压的出现时间不长，但受其峰值较高且波形较陡的影响，会威胁到电气设备的绝缘性能。在这种情况下，对过电压产生原因、影响因素与量值范围进行研究，明确电气设备绝缘水平要求，合理选择防护设施都属于绝缘配合范畴，为电气设备运行安全提供必要的保障。由此可见，深入研究并分析发电厂厂用电气设备过电压及其防护具有一定的现实意义。
关键词：发电厂；电气一次设备；过电压保护
1引言
第二次工业革命以来，电力已发展成为人类社会极其重要且不可或缺的能源，极大的推动了人类文明的进步和发展。当今时代，我们仍然对电力有着持续增长的需求。为了满足社会的电力需求，电力企业应加强发电、输电、变电、配电、用电过程中的安全管理，针对其中可能出现的过电压问题进行防护。本文对电气设备过电压进行介绍，重点阐述了过电压保护过程中出现的问题和对策，旨在为同业人士工作提供参考。
2电力系统过电压的过程分析
电力系统过电压具体是指电力系统的电气设备在工作时，在有电压时处于绝缘的状态，而由于其他特殊原因，例如相关人员操作失误或者雷击对其造成干扰等众多原因，电力系统在正常的运行过程中受到所在区域的电压增大，这就会使电气设备处于非正常的运行状态，对电气设备造成较大的影响和损害。通常情况下，过电压一般分为大气电压和内部过电压两类，两种过电压的产生都会对设备造成较大的影响，使整个电力系统在正常的运行中发生极大的变化，进一步导致内部电压的增大，最终导致电气设备处于非正常的运行状态，造成较大的影响和损害。
3火电厂过电压现象对电气一次设备的影响
3.1外部过电压影响
外部过电压的影响大多来自于雷电天气，因为雷电属于自然电力，其不会因为电气设备本身承压能力水平而受到限制，造成影响的程度取决于雷击的程度。一般情况下，当电气一次设备受到雷击，基于雷击的巨大能量，往往会直接导致设备损毁，要对此程度的雷击进行防护，只能加强周边环境的防雷措施水平，而在部分情况下，雷电并不会直接击中设备，而是在较远的位置通过能量的干扰对电气设备造成影响，此类影响相对较小但也不可忽视，对此点的防护需要增强设备本身的防雷能力。
3.2内部过电压影响
内部过电压主要分为谐振过电压、操作过电压、工频过电压三个种类，其影响程度均有不同，因此需要针对单项进行分析。当出现谐振过电压时，中低压电网是首当其冲被影响的目标，此项过电压现象会对中低压电网带来巨大的电压荷载，并长时间的对电网带来损伤，其后期修复工作十分困难；当出现操作过电压时，其影响程度主要会因为操作时产生的电压值数而成倍增长，所以此现象影响程度不稳定，但基于低程度影响的不易察觉特性，往往此现象的影响也会达到相当的高度；当出现工频过电压时，其大部分情况下都只会造成较小的电压影响，但是如果在超高压的条件下，进行远距离输电的基础上，此现象也会对电气一次设备造成直接并具有相当程度的影响。
4电气一次设备过电压保护方案的探究分析
4.1技术人员对电气一次设备过电压保护方案进行探究分析是非常重要的，在进行设备保护时要注意外过电压与内过电压存在的不同之处，电气一次设备需要承受高强度的电压，因此要加强设备的承受电压能力，这样就能够避免电压过大而引起的事故。
4.2在进行电气一次设备过电压保护设计时，要严格遵循电气设备保护选择，准确记录各项电压数值，将两者融合到一起，需要注意的是参数有一定的标准性，保护设备的过电压承载能力要小于电气一次设备的过电压水平。
4.3经过实际调查发现由于线路空载导致电压值不稳定，从而产生一些事故，工频过电压发生时，持续的时间比较长，电压的倍数比较小，对人员的安全问题具有一定的危害性，工频过电压对绝缘材料造成的危害较小，所以在进行设备设计保护时，选择绝缘材料可以有效的避免工频过电压。
4.4当电力系统发生问题时，电力设备则会发生震动现象，出现回路，也会造成电气一次设备过电压现象，过电压持续的时间比较长，对设备造成的危害也比较大，所以要保护好电力运行的系统，才能避免电气设备的过电压现象。
5发电厂电气一次设备过电压保护策略
5.1变压器的保护
为了降低恶劣天气环境对电气一次设备造成的损害，一般都使用无间隙氧化锌避雷器，以减少雷电的侵扰。但是在变压器的保护上，需要对其措施进行一定完善和优化。因为无间隙氧化锌避器内部的重要成分是氧化锌，在其电压承受范围内表现出很高的电阻。但如果由于年久失修，氧化锌绝缘劣化或受潮，避雷器在过电压下就可能会击穿放电，引起变压器接地短路，造成严重事故。此处的保护，将变压器和避雷器分离，保持一定距离，对变压器进行保护。除此之外，应根据电气系统和设备参数选择合适规格的避雷器，严格按照相关标准及规程进行预防性试验，及时发现避雷器存在的绝缘隐患，保护变压器。
5.2采用放电间隙的保护
发电厂电气设备的过电压保护中，利用放电间隙来进行过电压保护也是一种重要的保护手段。一般来说，放电间隙过电压保护具有操作简单、维护方便、成本较低的优点，可以对原因简单的过电压进行防护。常见的放电间隙防护手段主要分为三种，棒形、角形和球形，此三种方法各自具备一定的优点和缺点，实际运用时，需要结合自身情况选择，将过电压对设备的危害降到最低。
5.3设备内部过电压保护
和外部过电压产生原因相比，内部过电压是可以人为控制的，因此发电厂可以在此方面采取一定措施，减少内部过电压的产生，主要从两个方面进行：一方面，要避免负荷突变，以防设备在运行中电压突然升高，出现过电压，做好突发事件的处理方案，保护发电机侧励磁系统，控制电枢。限制空载线路，将长线路电容反应控制在一定范围内。利用多种方法协同，将过电压降到最低，减少对电气设备带来的影响。另一方面，发电厂电气设备在工作的过程中，经常出现电路单相接地的故障产生过电压。此时可以统计运行中单相接地故障的数量和频率，结合单相接地时的正向过电压值，设置避雷设备的相关参数，提升电气设备的使用寿命。
6结束语
总而言之，在电力系统运行过程中电气一次设备的安全影响着整个系统的稳定性，所以相关人员要加大设备保护力度，同时对内过电压与外过电压进行保护，但是内过电压产生的影响比较大，并且造成这种现象的原因也比较多，需要相关部门竭力配合，共同保护，在进行保护设计时，要根据设备保护原则进行，不能违背相关原则，否则可能会出现安全问题，还有要根据注意事项进行相关的设备保护，总而言之要用科学有效的方法来进行电气一次设备过电压保护，这样不仅能够使电力系统恢复正常，还能够提高电气设备的使用寿命，使得电力系统部门的资金消耗减少了，供电质量也提高了，所以对电气设备的过电压保护要积极进行，有利于国家电力的发展。
参考文献
[1]查建华.万安溪水电厂电气一次设备过电压保护问题与对策探讨[J].福建水力发电,2017(02):45-46.
[2]张永会,杨剑虹,张洪坤,郑智勇,杨廷方.基于ATP/EMTP仿真的抽水蓄能电站雷电入侵波保护方案的选择[J].电工技术,2017(01):124-126.
[3]舒春雷.水电站电气过电压保护技术分析[J].工程技术研究,2016(06):39+88.
[4]张平新.钢铁厂电气设备运行中的过电压及防护措施[J].电子世界,2016(17):96.
[5]赵明,朱钰.电气过电压保护技术的应用与研究[J].科技传播,2015,7(24):166+187.
[6]苏瑞林.试论水电厂电气一次设备过电压保护措施[J].无线互联科技,2015(20):133-134.
[7]韩春辉.试论水电厂电气一次设备过电压保护措施[J].科技与企业,2015(07):179.
[8]刘锦忠.电气一次设备过电压保护问题探讨[J].科技传播,2014,6(21):84+108.