摘要：文章对电气设备运行中过电压产生的原因进行挖掘，以暂态过电压、操作过电压、谐振过电压、直击雷过电压为例进行阐述，提出切实有效的过电压防护措施，力求通过过电线路保护、控制设备电压、加强设备检修，以及定期监测设备等方式，使过电压现象得到有效预防和规避，确保电气设备的安全稳定运行。
关键词：过电压；高压电气；影响
引言
10/0.4kV变电所本应分别设置变压器保护接地和低压系统工作接地两个独立的接地装置，但为简化接地、节约建设成本，我国多数10kV配电变压器（简称配变）的保护接地和低压系统工作接地共用一个接地极，这就导致中压系统发生配变碰壳故障时，会给低压系统配电线路甚至所有设备外壳带来转移过电压，过电压幅值较大时还会引起人身触电、绝缘击穿、设备损坏、火灾等事故，给配电系统的安全运行带来严重威胁，应当引起重视。
1、电气设备运行中过电压产生的原因
1.1、短路故障
电路出现短路是造成变频器过流最主要也是最常见的原因，需要注意的是一旦变频系统发生短路就会导致严重的故障问题，甚至对生产过程安全以及生产操作人员的人身安全造成威胁。在处理变频器短路故障时，应该将变频器短路后出现的物力变化进行记录和分析，变频器的过流保护会在运行过程中被触发，但是如果复位后再启动变频器，技术人员会因为变频器的过流保护动作过于迅速而无法观察到电流的大小。如果将负载变频器断开，电路还是过电流故障，则说明电频器内部出现了问题，这时候为了检查逆变模块，应该将输出端电流互感器与霍尔电流检测点断开并仔细观察电流状态，然后将断开的点进行复位，如果这时候电路出现过电流问题，则说明智能功率模块内存在断相、过电流、欠电压或者短路、过载保护功能，以上这些故障信号会被传输到微控制器中，同时微控制器还会收到来自智能功率模块发送来的故障信号，这样系统维护人员就会对这些信号进行分析，快速的确定出发生故障的类型，进而选择适当的方法加以解决。如果断开负载变频器后电路能够正常运行则说明变频器的输出侧出现短路，可以检测输出侧是否有接地现象或者检测电动机之间的连接线是否有短路现象[1]。
1.2、谐振过电压
该过电压情况是指系统中电容、电感等元件在运行过程中，其方式或参数等与线路正常需求不相符合，与电源频率之间出现谐振，导致过电压现象发生。按照谐振回路不同，可将过电压分为三种类型，即线性谐振、参数谐振与铁磁谐振。线性谐振回路中包括电感与电容两种元件，其中电感元件内部铁芯可有可无，电感参数以线性规律变化；在具备铁芯的回路中，电感参数存在周期规律；在不具备铁芯的回路中，电感参数呈现非线性变化规律。
1.3、重负荷过电流故障
通常情况下，电动机的转速会随着负载量的加大发生大幅度的下降，如果过载保护无法及时被触发，电路中的电流就会快速增加并发生跳闸现象。对于电流的这种故障，首先应该检查机械内部是否存在短路情况，如果机械内部存在故障则应该及时进行检查处理。如果是由于负载分配不均或者负载出现突变导致的电流故障，可以适当的将加速或者减速时间延长，同时可以额外附加能耗制动元件对负荷进行合理分配。最后，如果这种重负荷过载频繁发生，则应该考虑加大电动机和负载之间的传动比，这样能够有效解决带不动负载的情况[2]。
2、电气设备运行中过电压的防护措施
2.1、控制设备电压
该方式可对过电压具有较强的防护作用。通常情况下，过电压是在瞬时情况下对电气设备造成损害，而有效控制设备电压，则可通过过电压分流，使电压值得到有效控制，进而保护电气设备安全。
过电压对设备造成的损害体现于高压数值对设备的冲击，有效地控制电压则可减少或规避过电压损害，较为常见的过电压控制方式为设置接地线，依靠接地电线的作用实现电压分流，使过高电压负担得以减轻，增加防护设备使电压得到及时有效的调控，对电气设备内部电压值进行限制；对设备位置进行合理布局，对设备周围环境进行有效控制，降低过电压的发生概率。通过对电压的有效控制，减少该类现象对电气设备的损害，提高用电安全性[3]。
2.2、巡视检查及测试
正常的巡检需要关注运行状况和实时数据。其中包括查看三相交流输入电压是否缺相，且不平衡度在要求范围之内，充电模块风机是否工作正常，电池及其它元器件均无工作噪声，信号显示正常，参数显示正常，各充电模块的输出电流基本均流，对地的绝缘阻值符合要求，装置通讯无异常信号等。雷电发生后应及时检查直流装置的防雷装置是否击穿；对充电装置按每月一次的周期做清洁除尘工作。交接班两次检查监控模块显示器和绝缘监测仪的显示数据。巡查监控模块的显示值外，按每周一次的周期测量电池组电压、单只电池的电压和母线对地电压，做好运行记录的同时与前期数据对比以判断是否存在劣化趋势。
2.3、定期监测设备
要想提高电气设备的稳定性与安全性，应定期做好设备监测工作，避免因电气过度损耗诱发过电压情况，使设备遭受严重损害。与电气检修相比，定期对设备进行监测更加重要，通常情况下，电气设备监测环节采用专门的系统，对技术具有严格要求。设备监测系统主要是指：在不阻碍设备正常运行的基础上，对电气设备的输变电流程、预警功能、自诊功能等进行监测，依靠电力系统对设备的运行情况进行精准监测，确保电力设备的安全运行，当电压对电气设备造成严重损害时，电力系统还会及时发挥作用，切断相应的线路、传递信息等，对线路安全来说具有十分重要的保护作用[4]。
2.4、变压器的运行维护
变压器是高压电气设备运行维护中应该重点维护的一项设备。由于变压器的作用较大，如果不能及时落实维护技术，将会造成变压器出现运行隐患，十分不利于电力企业的自身供电管理。在变压器运行维护技术处置中，主要以绕组置留电阻测量反应为主，判断三相电压值的运行情况，将变压器的均值控制在1%以下，从而提升变压器的运行质量。此外，变压器运行维护技术处置中，还应该重视变压器套管故障诊断工作，降低套管故障出现几率，定期清洁套管，保持套管的干燥和光滑，提升变压器的运营质量。
2.5、过电线路保护
在电气设备中，电力线路作为十分关键的内容，通常也是过电压现象的高发区。根据类型的不同，可将其划分为输电线路与配电线路，前者容易受到雷击作用产生过电压，为了避免线路出现断路故障，应设置绝缘子与其他避雷装置，保障线路安全；后者应设立防雷装置，以免雷电直击，避免线路超负荷中断供电；还可以设置防雷接地引线，对过电线路进行防护，利用引线将雷击过电压传入大地，确保输电与过电线路电压稳定，进而保障用电安全[5]。
结束语:
高压电气设备是电力运行的设备，因受到环境、系统和操作等内外因素的影响，过电压会对高压电气设备产生冲击和震荡作用，进而导致电力系统车出现安全事故。因此，技术人员要立足于高压电气设备的体系和运行实际，整合高压电气设备和电力系统，防范过电压的产生、扩大和影响，从而维护电力高压电气设备的稳定运行。
参考文献：
[1]贾岩鑫.电力机车高压电气系统过电压防护方案研究[D].北京交通大学,2016.
[2]潘辉.基于紫外光信号的高压电气设备放电检测研究[D].重庆大学,2015.
[3]史丹.动车组高压系统操作过电压及其抑制技术研究[D].北京交通大学,2015.
[4]赫鹏,黄召明,邱艳春,王中明,李文夏.浅析过电压对电力机车高压电气设备的影响[J].电子世界,2014(07):97.
[5]何安清.过电压对电力机车高压电气设备的影响[J].电力机车与城轨车辆,2011,34(06):55-58.