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摘要：当前阶段，社会正处于发展变革的关键时期，工业产业集成化、规模化的发展形势与城市化建设进程的不断推进，在提升了社会整体生产水平的同时，也大幅度增加了能源的消耗量，对电力生产单位的电力供应提出了更高的要求。
关键词：电气工程;一次设备;过电压保护
引言
社会的发展带来繁荣和昌盛的同时，也加剧了电力的需求量，并对电力系统的安全稳定性以及电力企业的工作效率提出更高的要求，电气过电压保护技术在电力系统的全面运行过程中发挥着至关重要的作用，决定着电力系统运性的稳定性，但是由于电力设备极易受到过电压的影响，因此，科学、有效、精确的过电压保护技术势在必行。
1电气一次设备过电压的危害
根据电气一次设备电压升高方式和发生区域的不同，过电压可分为内部过电压和外部过电压两种类型，其中，内部过电压指的是由电气设备自身所产生的内部能量、操作人员对电器设备操作不当引起的过电压，外部过电压指的是由雷云放电引起的过电压。无论何种类型的过电压均会对电气设备的正常使用和壽命产生诸多的不良影响，如内部过电压不仅会导致电力系统的电压、电容参数发生改变，从而引发大面积的停电，同时还会导致电气设备在运行过程中出现损坏、烧毁、爆炸等安全隐患问题，从而会对电气设备的使用寿命及相关工作人员的人身安全、企业的健康稳定发展造成严重的不良影响，因此，就需要电气设备管理人员全面分析电气一次设备过电压发生原因，并探寻有效的电气一次设备过电压保护措施，才能最大限度地降低电气一次设备过电压现象的发生，从而提高电气一次设备运行质量和保障其运行的安全性，进而才能促进企业各项电力相关的生产活动正常进行。
2电气工程一次设备过电压保护措施
2.1放电间隙保护
由两个金属构成的保护间隙是一种实用效果较好的防雷保护装置，它的一个电极与接地装置通过辅助间隙相接，另一个电极固定在绝缘子上相接带电导线，在两个电极之间保持规定的间隙距离。其中，角型、棒型和球型是放电间隙保护的主要三种间隙结构，当前在配电设备和线路的防雷保护中应用最广泛的是角型间隙，球型间隙虽然有保护性好、伏秒特性最平坦的优点，但与伏秒特性较陡，与设备的绝缘特性不易配合的棒型间隙一样都存在烧伤气间隙距离会增大、且它们的间隙端头极易烧伤，无法保证动作的准确性等缺点。总体来说，保护间隙的缺点在于自行灭弧的能力较差优点在于结构比较简单，利于后期维护，且可起到较好的防雷效果。
2.2主变压一次设备过电压的具体保护措施
现阶段，主变压一次设备的过电压参数的主要影响因素包括两种：一是空载变压设备开断;二是短路系统实际灭弧能力。据相关调查显示，变压设备的磁场能在全部转变为电能时，绕组电容测量得出的电压值达到峰值。为此，电力生产单位可以选择装设纠结式绕组，来提高绕组的电容容量，同时采用直接接地的方式来保护主变高压器，并将一组避雷设备安装在主变低压PT柜内，最大限度的避免设备遭受电击的次数，为供电系统的稳定、安全运行提供技术支持。、
2.3设备外部过电压保护
导致电气一次设备产生外部过电压现象的最主要因素为遭受雷击等极端自然因素的影响，对此，为防范和降低设备外部过电压的发生，可采取以下保护措施：（1）强化出线设备保护，设备管理人员可采用架空方式架设出线设备，也即采用塔杆接地方式对出线设备进行架设，这样不仅能有效降低雷电直接击中出线设备线路中绝缘子闪络的次数和降低雷电击中出线设备线路的概率，从而能有效保护出线设备线路行程，同时有效降低电气一次设备跳闸的概率，从而能有效预防和降低设备过电压现象的发生。（2）在设备外部装设多种防雷保护装置，为降低雷击对电气一次设备运行造成的不良影响和降低其外部过电压现象发生率，设备管理人员还需在电气一次设备外部装设多种防雷保护装置，如GIS设备、防雷接地、电容器组等，利用这些防雷保护装置可对电气一次设备进行集中保护，从而能有效防范其因雷击而发生过电压危害。（3）针对变电系统的避雷器，25项应对措施要求每年在雷雨季节前后各进行一次避雷器的带电交流试验，每3年对避雷器进行一次停电直流试验。每年要对厂房等建筑防雷设施进行检测，每年要对全厂的接地网做引上线接地导通等，这些规范都是要严格执行的。
2.4励磁变压器的过电压保护
当前应用较为广泛的是励磁变压器，因此其过电压保护的设计就显得尤为重要。通常，使用无间隙避雷器是励磁变电器的首选方法。在具体的应用中，还需注意以下两个方法。其一，在正常情况下氧化锌电阻进行连续动作和导通动作会导致非线性电阻老化的问题发生，引发短路现象，故不能进行这两个动作。另外，非线性电阻的形式也不能应用于100Hz的连续过电压吸收。其二，氧化锌电阻保护和吸收是大部分过电压现象所采取的方式。为了对其进行控制和规范化管理，国家也曾颁布了相关的规定和法律来保证励磁变电器的有效运行。需要注意的是，在产生过电压的过程中，普通的避雷器的绝缘程度不足，不能产生良好的过电效果，故不能应用于励磁变压器中。另外，合理调整相应的参数可有效确保电力系统的电压正常，但是，发动机参数指标的变化会引发励磁变压器二次电压也随之变化。总的来说，在诸多的限制设备中，组容器可用于对100Hz的过电压进行限制，因为只有阻容不会老化，只要电阻能正常散热，对电压就可以正常吸收。
2.5对输电线路的过电压保护
（1）在对输电线路的过电压保护过程中，需要注意电气也可能出现过压现象，所以要根据试验数据计算，分析电气参数，选择合适的避雷器，确保电气设备的过压水平要超过避雷器中的电气保护水平。（2）谐振过电压的产生可能是因为电网参数组合不当，在设计时应尽量避免。（3）电厂外送线路工频的分析对于输电线路的保护具有极为重要的意义。所以，在结合变压器和发电机性能的基础上，分析输电线路的工作频率更为科学与合理。
结语
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]计荣荣，等.特高压交流系统合闸过电压特点研究[J].电力系统保护与控制，2011（14）.
[2]张金炎，沈家安.电气一次过电保护技术探讨[J].安徽水利水电学报，2015（2）.
[3]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.
[4]吴德明，邓鹏程.水电厂电气一次设备过电压保护措施探讨[J].华中电力，2007（05）：25-27.
关键词：电气工程;一次设备;过电压保护
引言
社会的发展带来繁荣和昌盛的同时，也加剧了电力的需求量，并对电力系统的安全稳定性以及电力企业的工作效率提出更高的要求，电气过电压保护技术在电力系统的全面运行过程中发挥着至关重要的作用，决定着电力系统运性的稳定性，但是由于电力设备极易受到过电压的影响，因此，科学、有效、精确的过电压保护技术势在必行。
1电气一次设备过电压的危害
根据电气一次设备电压升高方式和发生区域的不同，过电压可分为内部过电压和外部过电压两种类型，其中，内部过电压指的是由电气设备自身所产生的内部能量、操作人员对电器设备操作不当引起的过电压，外部过电压指的是由雷云放电引起的过电压。无论何种类型的过电压均会对电气设备的正常使用和壽命产生诸多的不良影响，如内部过电压不仅会导致电力系统的电压、电容参数发生改变，从而引发大面积的停电，同时还会导致电气设备在运行过程中出现损坏、烧毁、爆炸等安全隐患问题，从而会对电气设备的使用寿命及相关工作人员的人身安全、企业的健康稳定发展造成严重的不良影响，因此，就需要电气设备管理人员全面分析电气一次设备过电压发生原因，并探寻有效的电气一次设备过电压保护措施，才能最大限度地降低电气一次设备过电压现象的发生，从而提高电气一次设备运行质量和保障其运行的安全性，进而才能促进企业各项电力相关的生产活动正常进行。
2电气工程一次设备过电压保护措施
2.1放电间隙保护
由两个金属构成的保护间隙是一种实用效果较好的防雷保护装置，它的一个电极与接地装置通过辅助间隙相接，另一个电极固定在绝缘子上相接带电导线，在两个电极之间保持规定的间隙距离。其中，角型、棒型和球型是放电间隙保护的主要三种间隙结构，当前在配电设备和线路的防雷保护中应用最广泛的是角型间隙，球型间隙虽然有保护性好、伏秒特性最平坦的优点，但与伏秒特性较陡，与设备的绝缘特性不易配合的棒型间隙一样都存在烧伤气间隙距离会增大、且它们的间隙端头极易烧伤，无法保证动作的准确性等缺点。总体来说，保护间隙的缺点在于自行灭弧的能力较差优点在于结构比较简单，利于后期维护，且可起到较好的防雷效果。
2.2主变压一次设备过电压的具体保护措施
现阶段，主变压一次设备的过电压参数的主要影响因素包括两种：一是空载变压设备开断;二是短路系统实际灭弧能力。据相关调查显示，变压设备的磁场能在全部转变为电能时，绕组电容测量得出的电压值达到峰值。为此，电力生产单位可以选择装设纠结式绕组，来提高绕组的电容容量，同时采用直接接地的方式来保护主变高压器，并将一组避雷设备安装在主变低压PT柜内，最大限度的避免设备遭受电击的次数，为供电系统的稳定、安全运行提供技术支持。、
2.3设备外部过电压保护
导致电气一次设备产生外部过电压现象的最主要因素为遭受雷击等极端自然因素的影响，对此，为防范和降低设备外部过电压的发生，可采取以下保护措施：（1）强化出线设备保护，设备管理人员可采用架空方式架设出线设备，也即采用塔杆接地方式对出线设备进行架设，这样不仅能有效降低雷电直接击中出线设备线路中绝缘子闪络的次数和降低雷电击中出线设备线路的概率，从而能有效保护出线设备线路行程，同时有效降低电气一次设备跳闸的概率，从而能有效预防和降低设备过电压现象的发生。（2）在设备外部装设多种防雷保护装置，为降低雷击对电气一次设备运行造成的不良影响和降低其外部过电压现象发生率，设备管理人员还需在电气一次设备外部装设多种防雷保护装置，如GIS设备、防雷接地、电容器组等，利用这些防雷保护装置可对电气一次设备进行集中保护，从而能有效防范其因雷击而发生过电压危害。（3）针对变电系统的避雷器，25项应对措施要求每年在雷雨季节前后各进行一次避雷器的带电交流试验，每3年对避雷器进行一次停电直流试验。每年要对厂房等建筑防雷设施进行检测，每年要对全厂的接地网做引上线接地导通等，这些规范都是要严格执行的。
2.4励磁变压器的过电压保护
当前应用较为广泛的是励磁变压器，因此其过电压保护的设计就显得尤为重要。通常，使用无间隙避雷器是励磁变电器的首选方法。在具体的应用中，还需注意以下两个方法。其一，在正常情况下氧化锌电阻进行连续动作和导通动作会导致非线性电阻老化的问题发生，引发短路现象，故不能进行这两个动作。另外，非线性电阻的形式也不能应用于100Hz的连续过电压吸收。其二，氧化锌电阻保护和吸收是大部分过电压现象所采取的方式。为了对其进行控制和规范化管理，国家也曾颁布了相关的规定和法律来保证励磁变电器的有效运行。需要注意的是，在产生过电压的过程中，普通的避雷器的绝缘程度不足，不能产生良好的过电效果，故不能应用于励磁变压器中。另外，合理调整相应的参数可有效确保电力系统的电压正常，但是，发动机参数指标的变化会引发励磁变压器二次电压也随之变化。总的来说，在诸多的限制设备中，组容器可用于对100Hz的过电压进行限制，因为只有阻容不会老化，只要电阻能正常散热，对电压就可以正常吸收。
2.5对输电线路的过电压保护
（1）在对输电线路的过电压保护过程中，需要注意电气也可能出现过压现象，所以要根据试验数据计算，分析电气参数，选择合适的避雷器，确保电气设备的过压水平要超过避雷器中的电气保护水平。（2）谐振过电压的产生可能是因为电网参数组合不当，在设计时应尽量避免。（3）电厂外送线路工频的分析对于输电线路的保护具有极为重要的意义。所以，在结合变压器和发电机性能的基础上，分析输电线路的工作频率更为科学与合理。
结语
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]计荣荣，等.特高压交流系统合闸过电压特点研究[J].电力系统保护与控制，2011（14）.
[2]张金炎，沈家安.电气一次过电保护技术探讨[J].安徽水利水电学报，2015（2）.
[3]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.
[4]吴德明，邓鹏程.水电厂电气一次设备过电压保护措施探讨[J].华中电力，2007（05）：25-27.