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【摘要】：随着我国社会经济的高速发展，我国电力事业有了前所未有的进步，尤其是电网技术。当前，各大城市主流供电站是以220kV变电站为主，实际操作的过程中难免会出现过电压的情况，对设备的正常运行造成不良影响，甚至威胁到操作人员的生命安全。本文针对220kV变电站运行操作过程中存在的过电压现象进行分析，并尝试性提出一系列改善措施。
【关键词】：200kV；变电站；运行操作；过电压；防范
中图分类号： TM41 文献标识码： A 文章编号：
1、220kV变电站的过电压
1.1 低压系统中过电压的出现
目前各大城市220kV变电站所采用的接线方式为三相四线，也有一部分采用三相五线制。TN低压电网其中有一点是直接接地的，外露的部分一般是通过TNCS、TNS以及TNC等等方式，利用保护线功能来实现接地。由于在用途上具有一定的差异性，变电站的接地形式也有一定的不同，其中有防雷式、保护式、防静电式等等；设备能否稳定的运行，操作人员生命安全能否得到保障，与接地规范有直接的关系。
1.2 低压系统中接点防护问题产生的原因分析
目前，各大城市220kV变电站工程建设一般是包工包料的，另外，在实际施工过程中各方面监督机制的不完善，变电站的接地网非常有可能埋下焊接工艺的隐患，例如：某些特殊地区，像比较干燥的地区，就无法真正保证接地电阻的标准参数；也可能因为焊接焊点热稳定界面承受接地故障电流所产生的热效應参数无法得到有力的保障等等。其次，220kV变电站在扩建的过程中出现新网与旧网连接的情况，由于旧网没有进行对应的打磨焊接，而且新网与旧网联络点没有实现详细的记录。最后，220kV变电站工作现场，在静电的影响下国能造成集成芯片、模块出现损坏等情况。另外，应用微机保护也要求系统的抗电磁干扰、抗静电干扰等等性能的提升。但是针对电缆屏蔽系统不能只靠一层金属屏蔽，必须要有一套完整良好的接地系统。
2、空载变电器操作过电压分析与防范
2.1 原理分析
变电器的空载运行是指一次绕组接电源，二次绕组开路的状态。空载电流的产生就是指在变压器处于空载运行的状态时，一次绕组接通后产生的电流，又称为励磁电流。如果空载变压器被切除，在电流很小的情况下，断路器会由于游离的作用而发生熄弧的现象，也称为“截流”，当产生这种现象时就有可能在变压器上出现过电压的状况。
2.2 防范措施
在变压器的运行当中截流现场会经常发生，是不可避免的一种现象，在断路器的影响下产生了过电压。根据理论上的推算，可以通过减少空载电流、变压器的绕组电感以及增加变压器的电容来减少过电压的发生，具体的操作如下：
2.2.1改善铁芯
空载电流主要是由磁化电流和铁损电流组成的，所以通过改善铁芯能够引起空载电流的变化，磁化电流对磁通产生影响，而铁损电流的产生是由铁芯损耗引起的，所以变压器的铁芯是调节空载电流的关键部件，可以使用质量好的铁芯或者对铁芯的结构进行改进，能够减少空载电流的产生，比如用冷轧晶粒代替硅钢片，同时还要对变压器进行仔细的检修。
2.2.2使用纠结式绕组
220kV的变压器使用的是芯片变压器，所以通过使用纠结式绕组可以提升变压器电容的容量，主要是因为在纠结式绕组上通过在变压器的线砸之间插入了绕组的另一线砸，就会增加绕组的电容，而且在线砸之间的电位差也会随之增大，当产生过电压式，在各个线砸之间就能够平均的分配电压。
2.2.3用带关联的电阻开关
在变压器发生截流的时候，会将磁场转化为电能，电容的容量就会增加，如果采用了带关联的电阻开关将电阻并联就会使磁场的能量得到释放。主要操作就是在截流前将开关闭合，使与开关并联一起的电阻被短接；截流以后将开关断开，电势会在电感的作用下形成电流，就会将磁场能量不断的消弱。
3、母线系统谐振过电压的分析与防范
3.1 原理分析
由于变压器或者电压互感器等等铁磁电感，并在分闸操作或者故障暂态的过程中，铁芯会出现一定的饱和作用，进而形成了谐振，这也是形成铁磁谐振最根本的原因。铁磁电感具有非线性的特征，其中铁芯的饱和程度决定了其大小，但是暂态状态中TV三相绕组所承受的电压幅值又决定了饱和程度，由此可见，电压越高就会导致铁芯更加饱和，而电感就会越小。通常母线系统产生的铁磁谐振有这些情况，串联铁磁谐振与并联铁磁谐振。
220kV变电站其中蕴含了很多系统，而实际操作的过程中，TV的非线性电感若是有足够的变化范围，就可能会存在出现串联谐振或者并联谐振的情况，进而产生过电压的问题。这类过电压具体表现情况有：电压互感器出现了异常的声音、电压互感器开口三角形电压出现升高的情况等等，这类过电压问题严重的时候可能会击穿系统的绝缘处，或者导致母线电压互感器过电流设备被损坏。
3.2 防范措施——倒闸操作
3.2.1必须注意实际操作步骤的准确性
母线停电时，拉下母线TV的隔离开关，再将母联断路器拉下来；而送电的操作过程中则是进行相反的操作。当电源向母线升压时，起初要将断路器合下，然后再进行升压，直到升压结束停电时，必须保障电压已经降直到到零时，才将断路器拉下。若是在这个操作过程中，导致母线差保护动作跳闸而使其其中一条母线停电的情况，则需要及时拉下母联断路器的隔离开关，也可以将母线TV的隔离开关及时拉下。
3.2.2要对运行方式的实际改变进行掌握与分析
一般电力调度规程中都会有相关的明文规定：母线倒闸具体操作的过程中，值班工作人员要最大限度避免断路器断口电容与电磁式电压互感器发生铁磁谐振。一旦出现这类情况，必须要及时采取有效的改善措施来将谐振条件进行破坏，例如：对一次接线方式进行改变，也可以将谐振回路电源切断等等。
3.2.3具体操作过程中不断增加电容
可以采取一些方法将系统电容值增加，例如：投入消弧线圈、分段断路器、外地接容以及投入空载线路等等具体措施，能有效将谐振区避开。
3.2.4对停运母线电压进行及时的检查
倒母线操作过程中，将母联开关断开之后需要对停运母线电压进行及时的检查，主要是检查其值是否为零，若是母线电压对感应电压高，必须要及时合上断开的母联开关；若是母线停运了一定时间之后才发现母线谐振，要第一时间将母线停运，同时还配置一个不带电源的元器件，也能将谐振有效消除。
4、注意的问题
220kV的变电站能够供城区的电能使用，包括了几种不同等级的电压，它的接地系统和中性点不接地系统是供电的重要形式，所以要重视几种操作形式。在设备的操作过程中要尽量避免过电压的产生，不管是谐振过电压还是操作过电压都会对设备以及人身安全产生影响。
两种过电压是可以进行分析和防范的，通过采取相应的措施能够有效的避免过电压的发生。在220kV变电站中很多设备都属于储能元件，在系统的运行中常会由于断路器的隔离开关在进行操作时，储能元件在特有的静电场中发生了能量的转换，所以平时要注意储能元件的各项参数。在对220kV变电站进行操作时最能引起过电压的就是投切空载变压器和空载母线，所以要采取相关的防范措施减少过电压的发生。
5、结束语
随着经济的发展，社会各界对电力需求量越来越大，加之电网技术的快速发展，220kV变电站逐渐成为各大城市供电的主要枢纽。实际操作过程中，220kV变电站必然会出现过电压或者谐振过电压等等现象，会直接影响到设备的正常运行与工作人员的生命安全。因此，对220kV变电站运行操作过程中的过电压问题进行防范，具有极其重要的意义。
参考文献
[1]汪湲，沈倩.关于 220kV 东门 变 电 站 操 作 过电 压 的分析及抑制对策[J].山东电力高等专科学校学报，2011(5)．
[2]汪伟，汲胜昌，李彦明，等．电压互感器饱和引起铁磁谐振过电压的定性分析与仿真验证[J]．变压器，2009(2).
[3]胥望，肖辉耀，廖菁．220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范[J]．现代电力，2010(2).
【关键词】：200kV；变电站；运行操作；过电压；防范
中图分类号： TM41 文献标识码： A 文章编号：
1、220kV变电站的过电压
1.1 低压系统中过电压的出现
目前各大城市220kV变电站所采用的接线方式为三相四线，也有一部分采用三相五线制。TN低压电网其中有一点是直接接地的，外露的部分一般是通过TNCS、TNS以及TNC等等方式，利用保护线功能来实现接地。由于在用途上具有一定的差异性，变电站的接地形式也有一定的不同，其中有防雷式、保护式、防静电式等等；设备能否稳定的运行，操作人员生命安全能否得到保障，与接地规范有直接的关系。
1.2 低压系统中接点防护问题产生的原因分析
目前，各大城市220kV变电站工程建设一般是包工包料的，另外，在实际施工过程中各方面监督机制的不完善，变电站的接地网非常有可能埋下焊接工艺的隐患，例如：某些特殊地区，像比较干燥的地区，就无法真正保证接地电阻的标准参数；也可能因为焊接焊点热稳定界面承受接地故障电流所产生的热效應参数无法得到有力的保障等等。其次，220kV变电站在扩建的过程中出现新网与旧网连接的情况，由于旧网没有进行对应的打磨焊接，而且新网与旧网联络点没有实现详细的记录。最后，220kV变电站工作现场，在静电的影响下国能造成集成芯片、模块出现损坏等情况。另外，应用微机保护也要求系统的抗电磁干扰、抗静电干扰等等性能的提升。但是针对电缆屏蔽系统不能只靠一层金属屏蔽，必须要有一套完整良好的接地系统。
2、空载变电器操作过电压分析与防范
2.1 原理分析
变电器的空载运行是指一次绕组接电源，二次绕组开路的状态。空载电流的产生就是指在变压器处于空载运行的状态时，一次绕组接通后产生的电流，又称为励磁电流。如果空载变压器被切除，在电流很小的情况下，断路器会由于游离的作用而发生熄弧的现象，也称为“截流”，当产生这种现象时就有可能在变压器上出现过电压的状况。
2.2 防范措施
在变压器的运行当中截流现场会经常发生，是不可避免的一种现象，在断路器的影响下产生了过电压。根据理论上的推算，可以通过减少空载电流、变压器的绕组电感以及增加变压器的电容来减少过电压的发生，具体的操作如下：
2.2.1改善铁芯
空载电流主要是由磁化电流和铁损电流组成的，所以通过改善铁芯能够引起空载电流的变化，磁化电流对磁通产生影响，而铁损电流的产生是由铁芯损耗引起的，所以变压器的铁芯是调节空载电流的关键部件，可以使用质量好的铁芯或者对铁芯的结构进行改进，能够减少空载电流的产生，比如用冷轧晶粒代替硅钢片，同时还要对变压器进行仔细的检修。
2.2.2使用纠结式绕组
220kV的变压器使用的是芯片变压器，所以通过使用纠结式绕组可以提升变压器电容的容量，主要是因为在纠结式绕组上通过在变压器的线砸之间插入了绕组的另一线砸，就会增加绕组的电容，而且在线砸之间的电位差也会随之增大，当产生过电压式，在各个线砸之间就能够平均的分配电压。
2.2.3用带关联的电阻开关
在变压器发生截流的时候，会将磁场转化为电能，电容的容量就会增加，如果采用了带关联的电阻开关将电阻并联就会使磁场的能量得到释放。主要操作就是在截流前将开关闭合，使与开关并联一起的电阻被短接；截流以后将开关断开，电势会在电感的作用下形成电流，就会将磁场能量不断的消弱。
3、母线系统谐振过电压的分析与防范
3.1 原理分析
由于变压器或者电压互感器等等铁磁电感，并在分闸操作或者故障暂态的过程中，铁芯会出现一定的饱和作用，进而形成了谐振，这也是形成铁磁谐振最根本的原因。铁磁电感具有非线性的特征，其中铁芯的饱和程度决定了其大小，但是暂态状态中TV三相绕组所承受的电压幅值又决定了饱和程度，由此可见，电压越高就会导致铁芯更加饱和，而电感就会越小。通常母线系统产生的铁磁谐振有这些情况，串联铁磁谐振与并联铁磁谐振。
220kV变电站其中蕴含了很多系统，而实际操作的过程中，TV的非线性电感若是有足够的变化范围，就可能会存在出现串联谐振或者并联谐振的情况，进而产生过电压的问题。这类过电压具体表现情况有：电压互感器出现了异常的声音、电压互感器开口三角形电压出现升高的情况等等，这类过电压问题严重的时候可能会击穿系统的绝缘处，或者导致母线电压互感器过电流设备被损坏。
3.2 防范措施——倒闸操作
3.2.1必须注意实际操作步骤的准确性
母线停电时，拉下母线TV的隔离开关，再将母联断路器拉下来；而送电的操作过程中则是进行相反的操作。当电源向母线升压时，起初要将断路器合下，然后再进行升压，直到升压结束停电时，必须保障电压已经降直到到零时，才将断路器拉下。若是在这个操作过程中，导致母线差保护动作跳闸而使其其中一条母线停电的情况，则需要及时拉下母联断路器的隔离开关，也可以将母线TV的隔离开关及时拉下。
3.2.2要对运行方式的实际改变进行掌握与分析
一般电力调度规程中都会有相关的明文规定：母线倒闸具体操作的过程中，值班工作人员要最大限度避免断路器断口电容与电磁式电压互感器发生铁磁谐振。一旦出现这类情况，必须要及时采取有效的改善措施来将谐振条件进行破坏，例如：对一次接线方式进行改变，也可以将谐振回路电源切断等等。
3.2.3具体操作过程中不断增加电容
可以采取一些方法将系统电容值增加，例如：投入消弧线圈、分段断路器、外地接容以及投入空载线路等等具体措施，能有效将谐振区避开。
3.2.4对停运母线电压进行及时的检查
倒母线操作过程中，将母联开关断开之后需要对停运母线电压进行及时的检查，主要是检查其值是否为零，若是母线电压对感应电压高，必须要及时合上断开的母联开关；若是母线停运了一定时间之后才发现母线谐振，要第一时间将母线停运，同时还配置一个不带电源的元器件，也能将谐振有效消除。
4、注意的问题
220kV的变电站能够供城区的电能使用，包括了几种不同等级的电压，它的接地系统和中性点不接地系统是供电的重要形式，所以要重视几种操作形式。在设备的操作过程中要尽量避免过电压的产生，不管是谐振过电压还是操作过电压都会对设备以及人身安全产生影响。
两种过电压是可以进行分析和防范的，通过采取相应的措施能够有效的避免过电压的发生。在220kV变电站中很多设备都属于储能元件，在系统的运行中常会由于断路器的隔离开关在进行操作时，储能元件在特有的静电场中发生了能量的转换，所以平时要注意储能元件的各项参数。在对220kV变电站进行操作时最能引起过电压的就是投切空载变压器和空载母线，所以要采取相关的防范措施减少过电压的发生。
5、结束语
随着经济的发展，社会各界对电力需求量越来越大，加之电网技术的快速发展，220kV变电站逐渐成为各大城市供电的主要枢纽。实际操作过程中，220kV变电站必然会出现过电压或者谐振过电压等等现象，会直接影响到设备的正常运行与工作人员的生命安全。因此，对220kV变电站运行操作过程中的过电压问题进行防范，具有极其重要的意义。
参考文献
[1]汪湲，沈倩.关于 220kV 东门 变 电 站 操 作 过电 压 的分析及抑制对策[J].山东电力高等专科学校学报，2011(5)．
[2]汪伟，汲胜昌，李彦明，等．电压互感器饱和引起铁磁谐振过电压的定性分析与仿真验证[J]．变压器，2009(2).
[3]胥望，肖辉耀，廖菁．220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范[J]．现代电力，2010(2).