摘要：电气一次设备是水电厂必不可少的构成部分，但在运行中频繁出现过电压情况，会影响电力系统整体运行。因此，本文从不同角度入手探讨了水电厂电气一次设备过电压保护问题，提出了一些合理化的对策，在解决过电压保护问题的过程中促使水电厂电气一次设备运行更加安全、稳定、经济。
关键词：浅析；水电厂；电气一次设备；过电压保护问题；对策；探讨
水电厂电气一次设备过电压有着较大的危害性、危险性[1]，极有可能导致整个电力系统瘫痪，影响发电以及输电质量，危及作业人员的生命安全，造成不同程度的经济损失。水电厂要在实践过程中全面以及深入剖析过电压保护问题，处理问题的同时加强电气一次设备维护管理，最大化降低过电压发生频率以及运行成本，全面提升电气一次设备运行效率以及效益。
一、水电厂电气一次设备及其过电压概述
简单来说，水电厂电气一次设备就是直接应用到电能生产、输送、分配等环节的高压电气设备，比如，发电机、电动机、隔离开关、断路器、变压器，关乎电力系统运行、水力发电质量等。由于受到各层面因素影响，水电厂电气一次设备运行中极易发生过电压，大气过电压、工频过电压、谐振过电压、操作过电压等[2]，损害电气一次设备的同时还会引发停电事故。在此过程中，水电厂电气一次设备过电压问题发生的影响因素较多，比如，外部自然因素、设备因素、人为因素，发生原因也体现在多个层面，比如，电气一次设备运行中受到外部雷击，具有持续时间不长、较强的冲击性等特点，引发大气过电压问题；电气一次设备操作不规范，引发操作过电压、谐振过电压等问题，熔断器熔断、母线短路、避雷器爆炸、大面积停电等；电气一次设备自身质量不达标，日常维修管理不到位，运行中存在质量隐患问题，引发各类过电压保护问题。
二、水电厂电气一次设备的过电压保护问题及其对策
1、防雷击与放电间隙过电压保护
雷电过电压保护问题的出现和杆塔高度、接地电阻等紧密联系，水电厂要加强出线设备过电压保护，利用架空出线模式，降低雷电天气情况下绝缘子以及输电线路闪络发生几率，避免输电线路运行中频繁受到雷击，电气一次设备频繁跳闸等。与此同时，为了避免电气一次设备被雷击，水电厂大都会安装无间隙氧化锌避雷器。氧化锌是无间隙氧化锌避雷器内部关键性构成部分，在电压承受范围内有着较高的电阻。如果日常维修不到位，避雷器极易出现绝缘劣化、受潮等情况，一旦电压超过规定的范围，避雷器就会被击穿，电气一次设备发生接地短路故障，出现过电压保护问题。针对这种情况，水电厂要结合电力系统运行参数、电气一次设备参数，严格按照具体规定，科学选择避雷器，要具有较高的性能以及质量，做好预防性试验工作[3]，规范化安装到适宜的位置，避雷器以及变压器分离，控制好二者间距，便于最大化避雷器功能作用，高效保护运行中的变压器，避免过电压频繁发生。此外，还要做好放电间隙保护工作，间隙距离适中的同时不能动态变化；间歇放电时，保护各类电气一次设备，避免电弧跳到设备上面，间隙正常动作时，避免烧坏电极，对电极进行镀锌、防锈等处理，在相互作用过程中最大化提高放电间隙过电压保护效果。电力电缆、电抗器、接触器、变压器等电气一次设备运行中电压突然增大，出现过电压问题，在放电间隙过电压保护作用下，放电间隙结构被击穿，将大量雷电流及时泄入大地，降低电压的同时保护运行中的电气一次设备。
2、电气一次设备内部过电压保护
2.1变压器与开关、断路器过电压保护
变压器运行中过电压的出现和保护不当有着直接关系，在空载情况下，断路器会切断空载电流，磁场能量转变成电能，绕组上的电容电压明显增大，变压器电压将会超过规定的范围。发电厂要围绕变压器运行情况以及发生的过电压问题、影响因素，对其进行针对性过电压保护，动态控制断路器的灭弧能力、电气设备电磁能转变等，避免变压器运行中电压数值大幅度增加。此外，在水力发电过程中，自动开关、隔离开关、刀开关以及断路器都属于电气一次设备[4]，要在具体分析过电压保护问题的过程中对其进行合理化处理，仔细检查、检测各类开关以及断路器，精准定位过电压发生点的同时明确发生的原因，巧用在现代化维修设备以及技术，科学处理过电压问题，及时更换问题严重的自动开关、刀开关、隔离开关，将氧化锌装置安装到断路器的内部，也可以安装过电压保护装置、过电压监控装置，动态监控断路器运行中电压以及电流变化，自动调控电压的同时提升断路器的运行效果。
2.2负荷突变过电压保护
在电气一次设备运行中，负荷突变过电压保护问题的出现大都和人为操作有关。由于操作不规范，电气一次设备运行受到影响，突然发生故障问题，运行电压明显提升，导致负荷发生变化，极易引发负荷突变过电压问题。在过电压保护过程中，针对电气一次设备运行参数以及运行状态，将励磁系统安装到电气一次设备两侧，动态监测以及控制负荷数值、电压数值，也可以有效控制输电线路的电容效应，应用限制空载线路投切方式，防止负荷突然发生较大变化，尽可能降低电枢反应发生率，促使电气一次设备运行更加高效。
2.3谐振过电压保护与接地过电压保护
电气一次设备运行中谐振过电压保护问题出现的原因比较多，比如，谐振过电压时间过长，谐振过电压稳定性不高。水电厂要针对过电压保护具体情况、具体要求等，灵活应用可行的方法，比如，适当增加设备电阻、安装消谐器、减少电抗，科学处理电气一次设备运行中呈现的谐振过电压保护问题。此外，电气一次设备单相接地时，极易出现接地故障问题，和电压高低有着较大的关系。针对呈现的接地过电压保护问题，以接地故障为导向，结合电力系统正常运行情况下电压动态变化，合理选择、安装单相接地避雷器设备，防雷保护的同时有效控制接地过电压数值，促使各类电气一次设备正常运行，满足水力发电各环节要求。
三、结语
总而言之，水电厂要细化分析电气一次设备运行情况以及过电压保护问题，结合影响因素、发生位置、发生频率等，对电气一次设备进行有效过电压保护管理，在监测、检查、维修、管理等协调统一过程中控制过电压发生，确保电气一次设备高效运转的同时功能作用最大化发挥，保证电能质量的同时满足地区经济发展中对电能的需求，提高水力发电的经济以及社会效益。
参考文献：
[1]鲁毅东,潘乐宏,梁超等.试论发电厂电气设备过电压保护问题与对策[J].山东工业技术,2019,(15):192-192.
[2]任海波.水电厂电气一次设备过电压保护措施探讨[J].商品与质量,2018,(9):251-251.
[3]贾长赫.关于电气一次设备过电压保护问题的研究[J].科技展望,2017,27(25):119.
[4]李晓泉.电气一次设备过电压保护措施讨论[J].科学与财富,2017,(31):57-58.