过电压装置在工厂供电的选择

过电压装置在工厂供电的选择

吕争

宝武集团新疆八一钢铁有限公司 新疆乌鲁木齐市 830022

【摘要】结合工厂10-110kV供电系统常见的过电压形式及产生原因进行分析，阐述了过电压防护产品主要参数及选择原则。

关键词 过电压 防护装置

钢铁冶炼行业供电的稳定、持续供应对于企业来说至关重要，一旦供电中断将造成冶炼工序中断，甚至造成设备损坏及人身伤亡。

钢铁厂用电设备主要为电动机、变压器等设备，电压升高将危及设备绝缘损坏，一旦发生单相接地、过电压吸收器短路事故，将造成供电中断、系统电压波动，对生产造成不同程度的影响，抑制正常或故障时的电压升高是减少故障的必要手段。

一、常见的几种过电压形式

1）雷电过电压是指雷击中电力系统的电气线路、设备，成为强大雷电电流的泄放通路。架空线路直接遭受雷击后，形成高压冲击波，当雷电击中地面而不是击中输电线路的导线、杆塔或其他建筑物时，大量雷电电流通过被击中物体流通，其电压可达到几万伏至千万伏，电流可达几十到几百千安，造成人畜伤亡，建筑物破坏，大面积停电，电子信息系统瘫痪等严重事故，由雷电引起的跳闸事故占40%-70%，因此雷电过电压是电力系统预防的重点。

2）操作过电压是由于断路器操作或发生短路而引起的衰减较快持续时间较短的过电压，也是发生频次最多的过电压方式。操作过电压产生原因为：①空载线路合闸或重合闸时过电压；②切除空载线路过电压；③切除空载变压器产生的过电压；④弧光接地过电压；

3）谐振过电压是电力系统中电感、电容等储能元件，在某些接线方式下与电源频率发生谐振所造成的过电压，电力系统中存在着大量的储能元件，这就是储静电电能量的电容和电感，一般不会产生严重的震荡，但发生事故时，系统接线方式和参数发生改变，就可能发生谐振。

二、过电压装置的作用

过电压保护设备是在线路或设备上人为的制造绝缘薄弱电即间隙装置，间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低，在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态，在过电压下间隙被击穿接地，放电降压起到保护线路或设备绝缘的作用，主要以防雷为目地。过电压保护器主要用于发电机、变压器、电动机、母线等设备的绝缘免于受过电压的损害，多采用星型接法，人为设置中性点，不但可以大大降低相间过电压，而且对绝缘保护水平也有质的提高，起到对真空断路器操作过电压的有效限制，过电压吸收器既可以防止雷电侵入也可以防止操作过电压的侵害。

三、过电压装置选择的主要参数

1、持续运行电压是指在运行中允许长期施加于避雷器两端的工频电压有效值，持续运行电压Uc应满足：

·3~10kV系统Uc≥1.1Um；

·35~110kV系统Uc≥Um，

其中Um是系统最高运行线电压，为系统标称电压1.15倍。

2、额定电压是指避雷器动作负载试验条件所规定的一系列试验，允许的最大工频电压有效值，是考核避雷器热负荷的一个重要参数，可按下式选择：

·3~10kV系统：Ur≥k（1.1Um）；

·35~110kV系统：Ur≥kUm；

其中k为切除接地故障时间系数，10s以上2h以内切除故障，k=1.25~1.3；3~10kV系统：Ur≥1.4Um；35~110kV系统：Ur≥1.3Um；

四、过电压装置选择原则

当过电压防护产品选型错误，不是被保护就是容易造成过电压保护设备故障。过电压种类繁多，应根据保护对象合理选择过电压保护装置，从而有效抑制系统过电压，运行设备绝缘安全，在选择时应遵循以下原则：

1. 保护装置的保护水平应低于被保护对象的绝缘耐压水平；

2、相间保护水平应与相对地保护水平保持一致；

3、考虑保护装置自身安全，持续运行电压应按1.15*1.1额定线电压选择。

结束语：电压的均方根值超过额定电压的10%以上为过电压，因此电气设备选型时必须考虑设备的运行电压，设备绝缘能够长期耐受工作电压，同时也必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统的安全可靠运行。