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【摘要】随着我国的经济不断更快更好的发展，我们国家对于电网技术方面也呈现迅猛发展的趋势，220kv的变电站现在也已经变成了城市供电系统的主流供电阵地，可是，在现实的操作之中，过电压的现象又是经常的发生，对于供电系统来讲，就埋下了不定的安全隐患问题。对于220kv的变电站茌实际的运行之中，操作过电压以及和谐振过电压都是频率中遇到的两种过电压的现象，他们对于人体以及设备都会带来十分大的危害。
【关键词】变电站；运行操作；过压防范；问题
1、变电站的过电压现象
所谓过电压现象，主要是指在变电站的运行系统中，电压或电位差的突然升高破坏了设备的绝缘体性能，從而导致电压不稳定的情况。变电站运行中较为常见的两类过电压现象是：操作过电压现象和谐振过电压现象，其中操作过电压现象通常是由于操作不当引起的设备回路自振过电压现象或是由于非线性设备参数周期变化造成的非线性谐振过电压现象，它主要产生在故障的过渡阶段，持续时间比较短。而谐振过电压则是持续时间较长的稳态过电压现象，部分情况下谐振过电压会延续到下一操作步骤，直至出现能破坏谐振现象的内外部条件，负载变化、线路分合闸和排除故障等是产生谐振过电压现象较为常见的原因。
2、空载变压器操作过电压
2.1过电压产生原理
空载变压器是指变压器的空载运行现象，当变压器的二次绕组处于开路状态，而以此绕组与电源相互连接时，就会形成变压器空载运行。在这个状态下，绕组中会产生相应的空载电流，也称花子励磁电流。当空载变压器被切除后，由于空载电流相对较小，断路器在切断小电流的过程中，会表现出很强的游离作用，如果此时电流不为零，则极容易出现强制熄弧的现象，这种被成为截流的现象，会导致变压器上产生操作过电压。
2.2防范措施
在对空载变压器操作过电压进行预防时，可以采取以下几种措施：
（1）改善铁芯：空载电流是由铁损电流和磁化电流共同组成的，磁化电流会产生磁通，铁芯损耗则引起铁损电流，因此，对变压器铁芯进行改善，可以有效降低空载电流。改善铁芯的措施包括两种，其一，改进铁芯结构，其二，提升铁芯质量，使用冷轧晶粒代替硅钢片，利用其较高的导磁系数，减少铁损电流。在对变压器进行维护和大修时，需要严格按照相应的质量标准，对铁芯进行检修。
（2）采用带并联电阻的开关：在截流现象发生的一瞬间，电感中的磁场会转化为电能，对电容进行充电。在這种情况下，如果可以实现开关与电阻的并联，就能够对电感中的磁场能量进行释放，从而避免过电压现象的产生。在系统中采用带并联电阻的开关，可以通过开关的闭合，短接其中的并联电阻，然后在对开关进行断开，则电感中的存在的电势就会对电阻形成电流，消耗电感中的磁场能量。
（3）采取纠结式绕组：在220kV变电站中，220kV线路采用的是芯式变压器，如果结合纠结式绕组的方式，则可以有效提升变压器寄生电容的容量。这里的纠结式绕组，是将绕组中的另外一个线匝直接插入到电气设备上相邻的线匝之间，从而带动绕组纵向电容的增加，使得实际相邻的匝间电位差增大，在出现过电压现象时，起始电压可以在各线匝之间均匀的分布。
3、母线系统谐振产生的过电压及其抑制对策
3.1原理分析
铁磁谐振的形成机理是：铁磁电感例如变压器或者电压互感器，在分闸操作过程中或故障暂态过程中，由于铁芯的饱和作用，使得谐振条件得以满足而发生的。铁磁电感是非线性的，铁芯的饱和程度是影响其大小的主要因素，而暂态过程中TV三相绕组所承受的电压幅值又决定了铁芯的饱和程度，所以电压高，铁芯越饱和，电感就是减少。铁磁谐振主要包括两种情况，一是串联铁磁谐振，二是并联铁磁谐振。
220kV变电站由多个系统组成，包括中性点不接地系统、大电流接地系统以及小电流接地系统等等。在进行实际操作时，非线性电感越大，发生过电压的可能性就越大，此时过电压的主要表现为：电压互感器的异响、电压互感器开口三角形电压有所升高以及母线电压一相或者两相出现升高的现象等等。对于这些情况要给予足够的重视，否则过电压就会使得系统的绝缘处被击穿，或者母线电压互感器由于电流过大造成损毁。
3.2相应措施分析
经过分析母线系统谐振产生过电压的原因，可以采取倒闸操作对其进行防范。进行此项操作时，要注意操作步骤的顺序。正确的顺序为：当母线停电时，先把母线TV隔离开关拉下来，再拉下母联断路器；送电时则执行相反的操作顺序。当电源向母线升压时，要先将断路器合下再进行升压，当升压结束停电时，要先把电压降至归零，再拉下断路器。如果母线差动保护动作跳闸而造成一条母线停电，则要把母联断路器的隔离开关及时拉下，或者拉下母线TV的隔离开关。
除了操作步骤的正确性还要注意运行方式。在进行电力调度时要参考相关的调度规程，进行母线倒闸操作时，值班人员要避免断路器断口电容和电磁式电压互感器发生铁磁谐振。若铁磁谐振的情况发生了，要尽量采取一切手段坡缓谐振的条件，此时可以对谐振回路电源进行切断，或改变一次接线的方式。除此之外，还可以在操作过程中增加电容，或者采取短接TV开口三角形绕组或者装设消谐装置等等。
在进行倒母线操作过程中，断开母联开关后要马上对停运母线电压进行检查，查看其是否为零，如果母线电压高于感应电压，则要将断开的母联开关马上合上；如果在母线停运了很长时间后才发现母线谐振，要及时停运母线，并带上一个不带电源的元器件以便可以消除谐振。
结语：
社会的进步对电力网络提出了越来越高的要求，为了更好地为城区提供用电服务，需要不断提高变电站性能，改进继电保护装置。有效防范和控制220kV变电站运行操作中的过电压现象，及时检修相关设备，保证变电站的安全运转，对于人们生产生活具有十分重要的作用。
【关键词】变电站；运行操作；过压防范；问题
1、变电站的过电压现象
所谓过电压现象，主要是指在变电站的运行系统中，电压或电位差的突然升高破坏了设备的绝缘体性能，從而导致电压不稳定的情况。变电站运行中较为常见的两类过电压现象是：操作过电压现象和谐振过电压现象，其中操作过电压现象通常是由于操作不当引起的设备回路自振过电压现象或是由于非线性设备参数周期变化造成的非线性谐振过电压现象，它主要产生在故障的过渡阶段，持续时间比较短。而谐振过电压则是持续时间较长的稳态过电压现象，部分情况下谐振过电压会延续到下一操作步骤，直至出现能破坏谐振现象的内外部条件，负载变化、线路分合闸和排除故障等是产生谐振过电压现象较为常见的原因。
2、空载变压器操作过电压
2.1过电压产生原理
空载变压器是指变压器的空载运行现象，当变压器的二次绕组处于开路状态，而以此绕组与电源相互连接时，就会形成变压器空载运行。在这个状态下，绕组中会产生相应的空载电流，也称花子励磁电流。当空载变压器被切除后，由于空载电流相对较小，断路器在切断小电流的过程中，会表现出很强的游离作用，如果此时电流不为零，则极容易出现强制熄弧的现象，这种被成为截流的现象，会导致变压器上产生操作过电压。
2.2防范措施
在对空载变压器操作过电压进行预防时，可以采取以下几种措施：
（1）改善铁芯：空载电流是由铁损电流和磁化电流共同组成的，磁化电流会产生磁通，铁芯损耗则引起铁损电流，因此，对变压器铁芯进行改善，可以有效降低空载电流。改善铁芯的措施包括两种，其一，改进铁芯结构，其二，提升铁芯质量，使用冷轧晶粒代替硅钢片，利用其较高的导磁系数，减少铁损电流。在对变压器进行维护和大修时，需要严格按照相应的质量标准，对铁芯进行检修。
（2）采用带并联电阻的开关：在截流现象发生的一瞬间，电感中的磁场会转化为电能，对电容进行充电。在這种情况下，如果可以实现开关与电阻的并联，就能够对电感中的磁场能量进行释放，从而避免过电压现象的产生。在系统中采用带并联电阻的开关，可以通过开关的闭合，短接其中的并联电阻，然后在对开关进行断开，则电感中的存在的电势就会对电阻形成电流，消耗电感中的磁场能量。
（3）采取纠结式绕组：在220kV变电站中，220kV线路采用的是芯式变压器，如果结合纠结式绕组的方式，则可以有效提升变压器寄生电容的容量。这里的纠结式绕组，是将绕组中的另外一个线匝直接插入到电气设备上相邻的线匝之间，从而带动绕组纵向电容的增加，使得实际相邻的匝间电位差增大，在出现过电压现象时，起始电压可以在各线匝之间均匀的分布。
3、母线系统谐振产生的过电压及其抑制对策
3.1原理分析
铁磁谐振的形成机理是：铁磁电感例如变压器或者电压互感器，在分闸操作过程中或故障暂态过程中，由于铁芯的饱和作用，使得谐振条件得以满足而发生的。铁磁电感是非线性的，铁芯的饱和程度是影响其大小的主要因素，而暂态过程中TV三相绕组所承受的电压幅值又决定了铁芯的饱和程度，所以电压高，铁芯越饱和，电感就是减少。铁磁谐振主要包括两种情况，一是串联铁磁谐振，二是并联铁磁谐振。
220kV变电站由多个系统组成，包括中性点不接地系统、大电流接地系统以及小电流接地系统等等。在进行实际操作时，非线性电感越大，发生过电压的可能性就越大，此时过电压的主要表现为：电压互感器的异响、电压互感器开口三角形电压有所升高以及母线电压一相或者两相出现升高的现象等等。对于这些情况要给予足够的重视，否则过电压就会使得系统的绝缘处被击穿，或者母线电压互感器由于电流过大造成损毁。
3.2相应措施分析
经过分析母线系统谐振产生过电压的原因，可以采取倒闸操作对其进行防范。进行此项操作时，要注意操作步骤的顺序。正确的顺序为：当母线停电时，先把母线TV隔离开关拉下来，再拉下母联断路器；送电时则执行相反的操作顺序。当电源向母线升压时，要先将断路器合下再进行升压，当升压结束停电时，要先把电压降至归零，再拉下断路器。如果母线差动保护动作跳闸而造成一条母线停电，则要把母联断路器的隔离开关及时拉下，或者拉下母线TV的隔离开关。
除了操作步骤的正确性还要注意运行方式。在进行电力调度时要参考相关的调度规程，进行母线倒闸操作时，值班人员要避免断路器断口电容和电磁式电压互感器发生铁磁谐振。若铁磁谐振的情况发生了，要尽量采取一切手段坡缓谐振的条件，此时可以对谐振回路电源进行切断，或改变一次接线的方式。除此之外，还可以在操作过程中增加电容，或者采取短接TV开口三角形绕组或者装设消谐装置等等。
在进行倒母线操作过程中，断开母联开关后要马上对停运母线电压进行检查，查看其是否为零，如果母线电压高于感应电压，则要将断开的母联开关马上合上；如果在母线停运了很长时间后才发现母线谐振，要及时停运母线，并带上一个不带电源的元器件以便可以消除谐振。
结语：
社会的进步对电力网络提出了越来越高的要求，为了更好地为城区提供用电服务，需要不断提高变电站性能，改进继电保护装置。有效防范和控制220kV变电站运行操作中的过电压现象，及时检修相关设备，保证变电站的安全运转，对于人们生产生活具有十分重要的作用。