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摘要：导致变配电所供电线路停止运行的关键因素之一是过电压出现异常，因此需要尽可能保证配电所不出现过电压现象，就可以保障电网的安全和稳定运行。
关键词：变配电所；过电压
1变配电所过电压的类型及判别方法
过电压通俗上可以理解为电压超出正常值，从原理上解释主要是由于电磁场的变化从而导致电压发生变化。过电压现象在电力系统中非常常见，并且会导致电力系统损坏等情况的出现，所以分析过电压的类型并找出过电压的判别方法十分重要。过电压按其产生的机理进行分类，可以大致分为两种类型。第一种为大气过电压，属于外部因素导致的电压升高现象。形成大气过电压的因素主要是雷电，雷电产生时伴随着巨大的电流，短暂的电流变化会造成电磁效应，进而影响雷电周围的电气设备。大气过电压主要分为两种形式，即直击雷过电压和感应雷过电压；第二种情况为内部过电压，属于系统内部自身原因导致的电压升高现象。内部过电压主要有三种形式，第一种形式为工频过电压，线路空载时，由于电容效应的影响，电压会逐步升高，到达线路末端时，电压达到最大值，当远距离输电线路超过300km时，空载线路造成的工频电压升高现象就不能忽略了。不对称接地是造成工频过电压的另一种原因，其中单相接地的影响最为严重。造成工频过电压的最后一个原因是线路甩负荷；第二种内部过电压的形式是操作过电压，操作过电压主要是指电力系统中的储能原件在其工作状态发生变化时，内部磁场发生变化，进而导致电压升高的现象；最后一种情况为谐振过电压，谐振过电压是外部频率与系统内部某一频率发生谐振的现象，是本文重点研究的内容。通过判断过电压发生时电气设备周围是否有雷电现象的发生，来判别大气过电压；通过输电线路的长度来判断是否为电容效应过电压；通过是否有故障接地现象，判断是否为非故障接地情况。
2形成过电压的原因
2.1外部过电压
外部过电压主要是由雷电引起的，而且往往持续的时间不会很长，其特点是电压比较高且具有超强的破坏性。雷电过电压包含两种类型。（1）直击雷过电压，就是说一些设备因为遭受雷电的破坏导致的过电压。例如正常工作运行下的接地导体的电位由于忽然收到雷电攻击而升高，并且还会给带电导体过电，另外因为直击雷过电压通常会达到百万伏以上，所以会带来严重的危害，特别是对设备绝缘造成的危害最大。（2）感应雷击过电压，就是所设备的电磁场因为遭受雷击导致了变化而形成的过电压。
2.2内部过电压
因为电力系统内部发生了一些故障而形成的过电压类型就是内部过电压。这种电压值通常不会特别的高但是持续的时间会比较长，给系统设备造成特别大的损害。例如说可能会因为操作设备方式不对，或者设备本身的质量不合格等因素，都有可能会造成内部过电压的情况。内部过电压可以分为以下几类。（1）暂时过电压。也就是系统由于出现短路的情况但是暂时状态还算稳定，例如说出现了短路地接不对称或者空载长线电容效应等等。（2）谐振过电压。就是由于电源的频率以及接线方式造成的谐振现象，进而形成的电压就是谐振过电压。
3变配电所谐振过电压情况研究
谐振过电压是系统内部过电压的主要形式，也是电气系统中常见的一种过电压现象。谐振过电压与产生谐振的条件有关，当谐振条件不消除时，过电压现象会一直存在，所以其危害程度较大。
根据电感特性的不同，可以将谐振过电压分为三类：
（1）线性谐振过电压：谐振回路由不带铁芯的电感元件或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件和系统中的电容元件所组成。
（2）非线性谐振过电压（铁磁谐振过电压）：谐振回路由带铁芯的电感元件和系统的电容元件组成。因铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，这种含有非线性电感元件的回路在满足一定的谐振条件时，会产生铁磁谐振。
（3）周期谐振过电压：由电感参数作周期性变化的电感元件（如凸极发电机的同步电抗在xd～xq间周期变化）和系统电容元件（如空载线路）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期性变化。不断向谐振系统输送能量，造成参数谐振过电压。
其中非线性谐振过电压是最常见的。非线性谐振需要一定的激发条件，使电压、电流幅值从正常工作状态转移到谐振状态，
如电源电压暂时升高、系统受到较强烈的电流冲击等。当激发因素消失后，谐振过电压仍然可以继续长期存在。还有非线性谐振过电压一般不会非常高，过电压幅值主要取决于铁心电感的饱和程度。非线性谐振过电压又可以分为以下三种类型：
3.1断线性非线性谐振
当电力系统中线路出现故障时，可能造成中性点不接地的现象，在该情况下会出现复杂的非线性串联谐振回路，从而造成断线性非线性谐振过电压的出现。断线性非线性谐振目前没有可以使用的算式，一般通过对其运行情况进行分析，将三相电路通过转化得到LC回路，通过对IC回路进行求解计算，继而得到三相电路上的过电压情况。
3.2传递性
非线性谐振产生传递性非线性谐振的主要原因是线路中的零序电压和电流分量的作用。当零序电压或电流通过铁芯电感元件时，就会在回路中产生传递性非线性谐振过电压。
3.3互感器铁芯饱和引起非线性谐振
互感器铁芯饱和引起的非线性谐振与互感器的结构有直接的关系，电压互感器低压侧和高压侧的负载容量相差很大，当回路中电流突然变化时会引起互感器铁芯的饱和，这样就会造成回路中非线性谐振现象的出现。
4变配电所谐振过电压的治理方法
4.1对电路中的谐波电流进行限制
电路中谐振的发生主要是谐波电流的影响，因此为了消除谐振现象的发生，可以从谐波电流的源头处进行限制。在谐波波源处安装交流滤波器可以较好的消除谐波电流，还可以在谐波波源处安装有源电力滤波器，可以达到同样的效果。
4.2改变系统自身参数
谐振现象的产生机理是系统内部频率与外部频率数相同从而导致谐振现象的发生。所以当谐波波源无法被控制时，可以通过改变系统内部震动参数，从而避开谐振区域。改变系统参数最常用的方式是通过系统增加电容或者电感，从而改变系统内部参数。加装微机消谐装置消除非线性谐振。其工作原理是通过微机系统循环采集并检测TV开口三角绕组电压的变化来判断是否有谐振，通常的实现办法是在开口三角绕组中并一个电阻。理论上，对于谐振频率越低的非线性谐振，应选取阻值越小的电阻，但阻值过小的电阻并接在TV开口三角绕组上会影响TV的正常运行，严重时甚至会造成TV烧毁。同时由于铁磁谐振频率往往不是单一的，所以这种方法也难以消除所有谐振。为了防止过电压情况的发生，需要对系统的过电压情况进行监控，以便能在较短的时间内进行处理。对变配电所异常过电压情况的监控，需要对变配电三相线的电压情况进行实时的监控，当出现某一相或者几相电压超标的情况时，要及时切断超标的电压。为此可以在变配电所内增设对对电压进行实时监控，如果出现过电压情况则发出警报并且具有自动切断所做操作功能的设备，从而达到对配电所异常过电压情况监控的目的。
5结束语
电网的安全可靠性随着电网系统的飞速发展也在不断提高要求。变配电系统出现了异常过电压情况不但会将设备损坏，还有可能会造成线路跳闸等安全事故发生，给人们的生活和工作造成不便。所以我们要对电网的可靠性进行研究，本文基于此，对变配电所中常见的谐振过电压现象进行了分析。
参考文献：
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[2]李文勇.变配电所异常过电压情况研究[J].电子乐园，2017（2）：141-142.