電力系統(tǒng)過電壓是指系統(tǒng)中出現(xiàn)的、超過設備額定電壓的異常電壓，可能對設備絕緣造成破壞，引發(fā)停電甚至安全事故。根據(jù)產(chǎn)生機理和特性，過電壓可分為外部過電壓（雷電過電壓） 和內(nèi)部過電壓（操作過電壓、諧振過電壓） 兩大類。以下是系統(tǒng)分類及其保護方式：

一、雷電過電壓（外部過電壓）

1、成因：

由雷云放電（直擊雷或感應雷）侵入電力系統(tǒng)引起，特點是幅值高（可達數(shù)百萬伏）、持續(xù)時間短（微秒級）。

2、保護措施：

2.1避雷針/避雷線（架空地線）

作用：吸引雷電流并導入大地，保護變電站設備和輸電線路免遭直擊雷。

應用：變電站構(gòu)架、輸電線路桿塔頂部。

2.2避雷器（核心防護設備）

類型：

金屬氧化物避雷器（MOA，現(xiàn)代主流）：以氧化鋅（ZnO）閥片為核心，響應快、通流容量大。

碳化硅避雷器（淘汰中）：性能較MOA差。

原理：正常電壓下呈高電阻，過電壓時瞬間導通泄放雷電流，限制電壓幅值。

安裝位置：變壓器出口、母線、線路入口等關鍵節(jié)點。

2.3浪涌保護器（SPD）

作用：保護低壓設備（如通信、控制系統(tǒng)）免受感應雷入侵。

分級防護：

第一級（進線柜）：泄放大電流（如40kA）。

第二級（分配電柜）：進一步限壓（如20kA）。

第三級（設備端）：精細保護（如10kA）。

降低接地電阻

確保避雷針、避雷器、桿塔接地電阻合格（通常≤10Ω），提高泄流效率。

二、內(nèi)部過電壓

由系統(tǒng)內(nèi)部操作或故障引發(fā)，持續(xù)時間較長（毫秒至秒級）。

1. 操作過電壓

成因：開關操作（如切空載線路、切電容器組、切變壓器）或故障（如短路接地）引起的電磁能瞬態(tài)釋放。

典型值：可達系統(tǒng)額定電壓的2~4倍。

2、保護措施：

加裝并聯(lián)電阻的斷路器：

在分/合閘過程中通過電阻阻尼振蕩，抑制過電壓（如切空載長線）。

避雷器（MOA）：

限制操作過電壓幅值（如變壓器出口安裝MOA）。

3、選相合閘技術：

控制斷路器在電壓過零點附近合閘，減少涌流和過電壓。

三、總結(jié)

配電系統(tǒng)過電壓是威脅設備安全和供電可靠性的重要因素。通過深入理解雷電過電壓和各類內(nèi)部過電壓（操作、工頻、諧振）的產(chǎn)生機理和特點，采取以高性能氧化鋅避雷器為核心，結(jié)合良好接地、優(yōu)化斷路器性能、合理選擇中性點接地方式、針對性抑制諧振（如PT中性點經(jīng)電阻接地或消諧裝置）等綜合防護措施，并注重絕緣配合和設備的定期維護，才能有效限制過電壓水平，保障配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

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