操作過電壓原因分析和預防

大氣過電壓：由直擊雷或雷電感應突然加到電力係統中，使電氣設備所承受的電壓遠遠超過其額定值。大氣過電壓可以分為直擊雷過電壓和感應雷過電壓。電力係統遭受大氣過電壓後，可使輸配電線路及電氣設備的絕緣發生擊穿或閃絡，造成停電以致危害人的生命安全。特點是持續時間短暫,衝擊性強,與雷擊活動強度有直接關係,與設備電壓等級無關。因此,220KV以下係統的絕緣水平往往由防止大氣過電壓決定。防止大氣過電壓，通常采取裝設避雷針、避雷線、避雷器，合理提高線路絕緣水平，采用自動重合閘裝置等措施。

操作過電壓:由於操作(如斷路器的合閘和分閘)、故障或其他原因，使係統參數突然變化，係統由一種狀態轉換為另一種狀態，在此過渡過程中係統本身的電磁能振蕩而產生的過電壓。特點是具有隨機性,但最不利情況下過電壓倍數較高。操作過電壓原因及預防措施:
1 電網的操作過電壓一般由下列原因引起
A.線路合閘和重合閘; B.空載變壓器和並聯電抗器分閘; C.線路非對稱故障分閘和振蕩解列; D.空載線路分閘。 線路合閘和重合閘過電壓對電網設備絕緣配合有重要影響，應采用有合閘電阻的斷路器對該過電壓加以限製。避雷器或過電壓保護器可作為變電所電氣設備操作過電壓的後備保護裝置，該避雷器同時是變電所的雷電過電壓的保護裝置。 設計時對A、C 類過電壓，應結合電網條件加以預測。

2 線路合閘和重合閘操作過電壓
空載線路合閘時，由於線路電感-容的振蕩將產生合閘過電壓。線路重合時，由於電源電勢較高以及線路上殘餘電荷的存在，加劇了這一電磁振蕩過程，使過電壓進一步提高。因此斷路器應安裝合閘電阻，以有效地降低合閘及重合閘過電壓。 應按電網預測條件，求出空載線路合閘、單相重合閘和成功、非成功的三相重合閘(如運行中使用時)的過電壓分布，求出包括線路受端的相對地及相間統計操作過電壓。預測這類操作過電壓的條件如下： A.空載線路合閘，線路斷路器合閘前，電源母線電壓為電網最高電壓; B.成功的三相重合閘前，線路受端曾發生單相接地故障;非成功的三相重合閘時，線路受端有單相接地故障。 空載線路合閘、單相重合閘和成功的三相重合閘(如運行中使用時)，在線路受端產生的相對地統計操作過電壓，不應大於2 2UXG 。

3 分斷空載變壓器和並聯電抗器的操作過電壓
由於斷路器分斷這些設備的感性電流時強製熄弧所產生的操作過電壓，應根據斷路器結構、回路參數、變壓器(並聯電抗器)的接線和特性等因素確定。該操作過電壓一般可用安裝在斷路器與變壓器(並聯電抗器)之間的避雷器予以限製。對變壓器，避雷器可安裝在低壓側或高壓側，但如高低壓電網中性點接地方式不同時，低壓側宜采用磁吹閥型避雷器。當避雷器可能頻繁動作時，宜采用有高值分閘電阻的斷路器。

4 線路非對稱故障分閘和振蕩解列操作過電壓
電網送受端聯係薄弱，如線路非對稱故障導致分閘，或在電網振蕩狀態下解列，將產生線路非對稱故障分閘或振蕩解列過電壓。 預測線路非對稱故障分閘過電壓，可選擇線路受端存在單相接地故障的條件，分閘時線路送受端電勢功角差應按實際情況選取。 有分閘電阻的斷路器，可降低線路非對稱故障分閘及振蕩解列過電壓。當不具備這一條件時，應采用安裝於線路上的避雷器加以限製。

5 對於空載線路分閘過電壓
應采用在電源對地電壓為1.3UXG 條件下分閘時不重燃的斷路器加以防止。

6 變電所應安裝避雷器或過電壓保護器
以防止操作過電壓損壞電氣設備。安裝位置如下： A.出線斷路器線路側的每一線路入口側，稱安裝於該位置的避雷器為線路避雷器; B.出線斷路器變電所側，稱安裝於該位置的避雷器為變電所避雷器。 所有避雷器具體安裝位置和數量尚應結合4.4.2 確定。 注：線路入口處無並聯電抗器時，如預測(對斷路器合閘需考慮合閘電阻一相失靈條件)
該處過電壓不超過避雷器操作過電壓保護水平時，可不必在該處安裝避雷器。

7 具有串聯間隙避雷器的額定電壓
應不低於安裝點的電網工頻過電壓水平。

8 應用金屬氧化物避雷器限製操作過電壓時
應參照廠家產品使用說明書，使其長期運行電壓值、工頻過電壓、諧振過電壓允許持續時間符合電網要求。

9 氧化鋅避雷器的操作過電壓通流容量
允許吸收能量應符合電網要求(對斷路器合閘需考慮合閘電阻一相失靈的條件)。 此外，還應校核避雷器上的電壓是否超過其規定保護水平。當超過時，應考慮其對絕緣配合的影響。