220kV变电站运行操作中的过电压防范与控制探究摘要：随着电力行业的繁荣，电网技术得到了新的突破，220kV变电站逐步成为城市供电系统中的关键要素。在220kV变电站的日常运作过程中，操作过电压或谐振过电压不仅对操作员的人身安全构成极大的威胁，还会造成设备的非正常中停，影响设备的使用寿命。针对这类情况，需要减少空载电流或加大变压器电容的方法来减少出现过电压情况。基于此，文章说明了220kV变电站的过电压现象，提出了科学有效的防范控制措施，为电力的安全生产提供了借鉴。关键词：220kV变电站；运行操作；过电压；防范控制措施；电力行业文献标识码：A：TM864：1009-2374（2015）05-0141-02DOI：10.13535/jki.11-4406/n.2015.0402我国电力技术的不断发展为完善电网建设提供了技术保障，变电站主要有四个等级的电压：220kV、l10kV、35kV和10kV。在目前的供电系统中，220kV变电站已经被广泛应用到城区电力供应网络中，成为城市供电的重要保障要素。在220kV变电站的使用过程中，电压升高或电位差加大导致电压不稳的情况时有发生，出现220kV变电站的过电压现象。一般来说，比较常见的过电压现象有操作过电压或谐振过电压两类，变电站的过电压现象不仅严重威胁到了操作员的生命安全，还会大大缩短设备的使用寿命，造成设备非正常停止运行现象。因此，对220kV变电站操作过程中的过电压现象进行必要的防范与控制显得十分迫切，它是保证变电站持续、安全的措施。1变电站的过电压现象所谓过电压现象，主要是指在变电站的运行系统中，电压或电位差的突然升高破坏了设备的绝缘体性能，从而导致电压不稳定的情况。变电站运行中较为常见的两类过电压现象是：操作过电压现象和谐振过电压现象，其中操作过电压现象通常是由于操作不当引起的设备回路自振过电压现象或是由于非线性设备参数周期变化造成的非线性谐振过电压现象，它主要产生在故障的过渡阶段，持续时间比较短。而谐振过电压则是持续时间较长的稳态过电压现象部分情况下谐振过电压会延续到下一操作步骤，直至出现能破坏谐振现象的内外部条件，负载变化、线路分合闸和排除故障等是产生谐振过电压现象较为常见的原因。2220kV变电站运行中存在的过电压问题2.1投切空载变压器过电压投切空载变压器是变压器在运转过程中一次绕组接通电源，但二次绕组处于开路状态的情况。这种情况下产生的电流被称为空载电流或花子励磁电流。若空载变压器一旦被切除，受变小的空载电流影响，在断路器阻隔电流的过程中，设备开关会出现较大的游离引力。在这样的情况下，需要将电流调整为零，若电流大于零则很容易使设备强制熄弧，这种现象也被称为截流，截流现象是产生投切空载变压器过电压的主要原因。2.2母线谐振过电压变压器和互感器间产生的铁磁电感现象被称为铁磁谐振，当进行分合闸操作时会使设备处于短暂的暂停状态，进而使铁芯发生改变，当铁芯达到饱和就会出现谐振现象。铁芯的饱和程度决定了铁磁电感的强度，而电压值又决定了铁芯的饱和程度，也就是说三相绕组产生的电压值改变越大，铁芯就越接近饱和状态。母线的铁磁谐振分为串联和并联两类，串联铁磁谐振一般发生在大电流接地系统，而并联铁磁谐振则多见于小电流接地系统。220kV变电站可能同时存在串联和并联铁磁谐振。出现过电压现象时，互感器声音会发生异常，设备会出现电压升高的情况，严重时系统的绝缘处会烧坏，从而使母线电压互感器无法正常运行。3过电压控制措施3.1投切空载变压器过电压的控制措施第一，减弱空载电流。空载电流的主要构成要素是铁损和磁化电流，对空载电流的改变可以通过对铁心结构与质量的控制来实现。改变变压器中的铁心结构或选用质量好的铁心可以减弱空载电流，比如将铁心中的硅钢片换成冷轧晶粒可以减小空载电流。在实际操作中，还要注重对变压器的日常检查与维护。第二，加大变压器电容。通常220kV多为内置芯片的变压器，可以利用纠结式绕组的方法来加大变压器电容。通过变压器线匝与纠结式绕组另一线匝的连接可以增强电容线粗，而线匝的电位差也会发生相应的变化。一旦出现过电压，所有线匝将会被重新分配。第三，采用并联电阻开关。当截流现象产生，...