眾所周知，電能是當(dāng)前社會(huì)中極其優(yōu)秀的一種二次能源，是人類生活中必不可少的一部分。人類對(duì)電能的需求量與日俱增，大型電站的加速開發(fā)和建設(shè)迫在眉睫。電力系統(tǒng)其供電是否可靠將直接與國(guó)計(jì)民生有關(guān)，怎樣合理地確保電力系統(tǒng)的可靠、安全運(yùn)行是電力部門一直在研究的重要課題，安全運(yùn)行高壓設(shè)備是整個(gè)系統(tǒng)得以安全運(yùn)行的關(guān)鍵所在。而大容量，長(zhǎng)距離以及超高壓是電力系統(tǒng)的發(fā)展主流。與此同時(shí)，電力系統(tǒng)的過電壓防護(hù)以及電氣設(shè)備的檢測(cè)與檢修也將成為我們要經(jīng)常面對(duì)的問題。
1、電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的必要性
變電站作為樞紐點(diǎn)，它是多條輸電線路的交匯點(diǎn)，它同時(shí)也是電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)。變電站的雷電事故通常會(huì)使得大面積范圍停電的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此在進(jìn)行變電工程 設(shè)計(jì)之前，過電壓和保護(hù)問題必須被認(rèn)真研究，造成電力系統(tǒng)過電壓的主要原因有雷電過電壓，還有操作過電壓和電力系統(tǒng)故障等。
造成電力系統(tǒng)過電壓的主要原因當(dāng)中，雷害事故幾乎占據(jù)50%以上，因此對(duì)雷電的研究和防護(hù)意義重大。從電力工程方面來講，有兩個(gè)方面尤其需要引起我們的注意：其中一點(diǎn)是雷電放電過程導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)極高的雷電的過電壓，這一點(diǎn)是造成停電事故以及電力系統(tǒng)的絕緣故障的常見的原因，第二點(diǎn)是是雷電造成的極大的電流，會(huì)導(dǎo)致炸毀 被擊物體，導(dǎo)致被擊物體燃燒，導(dǎo)體熔斷，甚至?xí)ㄟ^電動(dòng)力導(dǎo)致機(jī)械損壞。
2、電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的方法
在現(xiàn)代的電力系統(tǒng)中，經(jīng)常被采用防雷保護(hù)裝置主要有以下幾種，避雷針，保護(hù)間隙，避雷線以及各種避雷器等其它許多防雷保護(hù)裝置。
輸電線路防雷措施主要有以下幾點(diǎn)，第一點(diǎn)是盡量避免雷直擊導(dǎo)線，第二點(diǎn)是盡量避免雷擊塔頂，第三點(diǎn)是盡量避免雷擊閃絡(luò)與工頻電弧間的相互轉(zhuǎn)化，第四點(diǎn)是盡量避免線路的中斷供電。
首先，為了有效完成直擊雷防護(hù)的相關(guān)工作， 把絕大多數(shù)雷電流引入到地中得以釋放是一種有效的方法。一次直擊雷防護(hù)措施假如安排妥當(dāng)，雷擊的50%～60%的能量將被釋放到大地。其次，考慮到雷電波 引發(fā)的電力設(shè)備的過電壓，電涌沿著電源，線路，地網(wǎng)以及接地這條路徑入侵。同時(shí)電力線以及地線是雷擊通道，雷電過電壓侵入防護(hù)要從以上提到的幾個(gè)方面入 手。
3、電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)
在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)要求主要有以下幾點(diǎn)，一是系統(tǒng)的投入以及使用要以不改變和影響電氣設(shè)備的正常工作 為前提；二是系統(tǒng)要能夠自動(dòng)地而且連續(xù)地監(jiān)測(cè)，并且自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及存儲(chǔ)的工作；三是自檢以及報(bào)警功能應(yīng)該是系統(tǒng)必備的功能；四是強(qiáng)的抗干擾能 力以及適當(dāng)?shù)臋z測(cè)靈敏度是系統(tǒng)所必備的；五是監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)是可靠的，并具有一定的重復(fù)性以及準(zhǔn)確度；六是在線標(biāo)定自身的監(jiān)測(cè)靈敏度應(yīng)是系統(tǒng)必備的功能；最后 一點(diǎn)，故障診斷的功能也是系統(tǒng)所必備的。
以高壓斷路器為例，高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中處于舉足輕重的地位，有著控制電網(wǎng)以及保護(hù)電網(wǎng)的作用， 所以保障斷路器的穩(wěn)定性以及可靠性運(yùn)行尤其重要。機(jī)械方面的問題是高壓斷路器大多數(shù)故障的來源，研究機(jī)械故障是解決此問題的關(guān)鍵。高壓斷路器中存在機(jī)械振 動(dòng)信號(hào)，而且它是包含了豐富的信息，其中有大量的設(shè)備狀態(tài)信息，傳感器技術(shù)，信號(hào)處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，從振動(dòng)信號(hào)入手，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)高壓斷路器的機(jī)械狀態(tài)同時(shí)對(duì)其進(jìn)行診斷已經(jīng)成為一種可行的、有效的方式。
4、電氣設(shè)備的檢修
電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)的基本元件，其性能的好壞直接影響到系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。高壓電氣設(shè)備的構(gòu)成主要包括兩大類的材料，金屬材料為第一大類；絕緣材料則 為另一類，絕緣紙、絕緣油以及層壓板等都屬于絕緣材料。與金屬材料相比，損壞的現(xiàn)象更容易在絕緣材料身上出現(xiàn)，很容易發(fā)生老化變質(zhì)的現(xiàn)象而使機(jī)電強(qiáng)度顯著 降低。因而絕緣材料機(jī)電性能的好壞往往成為決定整個(gè)電氣設(shè)備壽命的關(guān)鍵所在。
電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的多數(shù)故障是絕緣性故障。對(duì)于國(guó)外來說，美國(guó)某地區(qū)4.8kV配電系統(tǒng)對(duì)1980年-1989年間失效電容器的統(tǒng)計(jì)分析指出，其中92%是因絕緣劣化引起失效；日本日新公司對(duì)故障變壓器統(tǒng)計(jì)結(jié)果是絕緣故障占45%。引起絕緣故障的原因主要有以下四點(diǎn)：一是電應(yīng)力；二是機(jī)械力；三是熱；四是電場(chǎng)。
目前的維修機(jī)制是事故后維修到定期維修再到狀態(tài)維修，事故后維修主要是20世紀(jì)50年代以前采用，定期維修主要是20世紀(jì)60、70年代沿用至今。主要 方法為：預(yù)防性試驗(yàn)一般在每年春查時(shí)進(jìn)行，參考《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)，把預(yù)試結(jié)果與其進(jìn)行對(duì)比，假如出現(xiàn)超標(biāo)，維修以及停電計(jì)劃則應(yīng)該立刻被安排。
我國(guó)現(xiàn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目的主要內(nèi)容有：測(cè)量絕緣電阻或直流泄漏電流判斷是否總體受潮或嚴(yán)重?fù)p壞；交流下測(cè)量介質(zhì)損耗角正切值tgd，測(cè)到的是真正反 映交流下介質(zhì)損耗大小的特征參數(shù)，與絕緣的幾何尺寸無關(guān)；通過對(duì)絕緣油進(jìn)行物化分析和氣相色譜分析判斷油浸電力設(shè)備的絕緣狀況；局部放電試驗(yàn)可以反映電氣 設(shè)備突發(fā)性故障及絕緣狀況；破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目，如交流耐壓試驗(yàn)可能引起殘余破壞，僅僅在大修后等情況下才進(jìn)行。
本文從電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的必要性、電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的方法、電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、電氣設(shè)備的檢修四個(gè)方面進(jìn)行分析，闡述了電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的重要性，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)的方法、電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)、電氣設(shè)備的檢修給與了一定的概述。
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