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摘要：在电力系统中，变配电所处于中心环节，确保变配电所不受过电压影响，具有十分重要的意义。其中，变配电所过电压分为内部过电压与外部过电压两种，两种过电压形成的原因不同，治理的措施也不同。建立过电压在线监测系统、加强变配电所、架空线和电缆的防雷保护，可降低过电压的发生率，有助于变配电所运行的安全性与稳定性，确保电力系统正常运行。本文对变配电所异常过电压分析与治理进行了探讨。
关键词：变配电所；异常过电压；治理措施
电力系统有着不可替代的重要性，在各种自然原因、人为原因、设备原因的影响之下，常常会出職电压的情况，对电力系统的安全运行造成严重的影响，甚至出现停电问题，对人们的生活工作造成不良影响。同时过电压问题在修复的过程中具有一定的难度，因此，要对过电压产生的原因进行重点分析，针对不同的过电压情况采用不同的治理措施，为电力系统的安全运行奠定基础。
1变配电所异常过电压及形成原因
1.1外部过电压
外部过电压指的多是雷电过电压，大部分地由雷云对地放电造成，其持续时间不长，但电压太高、破坏性极强。雷电过电压又可分为两种，一是直击雷过电压，指的是雷电直接击中电力系统中的某些设备，从而引起的过电压。当地上处于正常运行状态的接地导体被雷电击中后，电位会随之增高，又反过来对带电导体进行放电。直击雷过电压非常强大，高达上百万伏，对相关设备的绝缘危害极大，不利于电力系统的正常运行。二是感应雷过电压，指的是未直接遭到雷击的设备受遭到直接雷击的设备于放电时引起的电磁场变化的影响而感应到的电压。
1.2内部过电压
内部过电压通常是指电力系统内部因诸多原因出现故障引起的过电压，电压值通常不会很高，但具有持久性，也对系统设施造成了巨大损害。引起内部过电压的原因呈多样化，包括设备质量不符标准、操作不当等。内部过电压通常可分为三大类，一是暂时过电压，是指系统在短路之后达到暂时稳定状态时的过电压，多表现为不对称短路接地、空载长线电容效应等;二是谐振过电压，指系统内部的一些储能部件在某些接线方式下与电源频率发生谐振形成的过电压，包括参量、铁磁以及线性谐振过电压；三是操作过电压，指突然短路之后造成的衰减较快而持续时间短的过电压，多指弧光接地、切除空载线路或变压器等形式。
2变配电所过电压的类型及判别方法
过电压通俗上可以理解为电压超出正常值，从原理上解释主要是由于电磁场的变化从而导致电压发生变化。过电压现象在电力系统中非常常见，并且会导致电力系统损坏等不利情况的出现，所以分析过电压的类型并找出过电压的判别方法十分重要。过电压按其产生的机理进行分类，可以大致分为两种类型。第一种为大气过电压，属于外部因素导致的电压升高现象。形成大气过电压的因素主要是雷电，雷电产生时伴随着巨大的电流，短暂的电流变化会造成电磁效应，进而影响雷电周围的电气设备。大气过电压主要分为两种形式，即直击雷过电压和感应雷过电压；第二种情况为内部过电压，属于系统内部自身原因导致的电压升高现象。内部过电压主要有三种形式，第一种形式为工频过电压，线路空载时，由于电容效应的影响，电压会逐步升高，到达线路末端时，电压达到最大值，当远距离输电线路超过300km时，空载线路造成的工频电压升高现象就不能忽略了。不对称接地是造成工频过电压的另一种原因，其中单相接地的影响最为严重。造成工频过电压的最后一个原因是线路甩负荷；第二种内部过电压的形式是操作过电压，操作过电压主要是指电力系统中的储能原件在其工作状态发生变化时，内部磁场发生变化，进而导致电压升高的现象；最后一种情况为谐振过电压，谐振过电压是外部频率与系统内部某一频率发生谐振的现象，是重点研究的内容。过电压的判断主要是根据过电压的产生原理进行判断。通过判断过电压发生时电气设备周围是否有雷电现象的发生，来判别大气过电压；通过输电线路的长度来判断是否为电容效应过电压；通过是否有故障接地现象，判断是否为非故障接地情况。
3变配电所异常过电压的治理措施
3.1架空线路防雷措施
架空线路为输配电的基础设施，由于多为露天，易遭受雷击，为了降低雷击率，可采用避雷线，增加线路绝缘性能或者减少避雷线接地地阻等措施减少雷击。而避雷器作为重要的防雷设备，可安装于导线与大地之间，形成一种有效的并联形式，一旦导线遭受雷击，由其负责释放超出额定电压的电压，将电压值控制在正常范围，并防止绝缘遭到破坏。
3.2变配电所的防雷保护
为了避免出现过电压，也需要加强变配电所防雷保护，直接雷的抵御可采用避雷线或避雷针，如果收到入侵波影响，可进行线段或使用阀型避雷器保护。但是部分避雷线可不用全部假设，可于变配电所2km外安装管型避雷器，避免雷电波的入侵。同时，在使用中，还需要加强养护，防止老化，并使被保护设备与避雷器残压间间隔一定距离。
3.3电缆线路的防雷保护
一般情况下，电缆线路受到过电压的入侵，是通过架空线路，电缆对雷电波阻抗值较小，相当于架空线的10%，且遭受雷击的可能性较小。如果发生了入侵波进入，可在电缆两端反射回来，易造成过电压，对电缆线路造成破坏。为此，就需要在电缆末端安装避雷器进行保护。
3.4建立过电压在线监测系统
①电压传感器直接影响着测量的精确度，由两部分组成，一是高压分压器，主要负责电压信号的获取工，其结构简单，具有良好的暂态响应和测量精度，涵盖了电容、电阻等几种形式的分压器。在运行时，分压器需要保持长期并联的状态，因此电网的等级较高时，需注意人员安全；二是光纤传感器频带较宽，具有极好的绝缘性和抗干扰能力，在雷电过电压中较为适用。但有源光纤的运行需配置有高压分压器，无源光纤受温度影响大，有很大的局限性。
②信号传输，主要负责监测系统中各种数据的传输，其媒质多为光纤或同轴电缆，同轴电缆成本低，对信号损害性小，而且安装比较简单，尽管如此，在使用时也要做好安全防护。光纤具有良好的绝缘性，且传输量大，另外，不受电磁干扰，具有较高的安全性，但需配备专门的接收机和光发射，成本较同轴电缆高，而且安装不便。
③数据采集，主要负责模拟信号的转换处理。包括多路转换、预处理及数据采集几个单元。多路转路多用于对传感器的选择或监测，选通信号时通常要借助程控模拟开关来完成;预处理单元，主要负责输入信号的调整工作，为模数转换器提供必要条件；数据采集单元，采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作，并进行筛选，将数值未发生变化的信号送入模数转换器。
总之，在变配电所实际运行的过程中，在各种不确定因素影响下往往会出现各种故障。过电压指的是电压在某个阶段出现的异常，电压已经超过了额定电压。过电压会对电力系统的正常运行造成严重的危害，因此需要对其进行分析与治理。
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