眾所周知，電能是當(dāng)前社會中極其優(yōu)秀的一種二次能源，是人類生活中必不可少的一部分。人類對電能的需求量與日俱增，大型電站的加速開發(fā)和建設(shè)迫在眉睫。電力系統(tǒng)其供電是否可靠將直接與國計民生有關(guān)，怎樣合理地確保電力系統(tǒng)的可靠、安全運行是電力部門一直在研究的重要課題，安全運行高壓設(shè)備是整個系統(tǒng)得以安全運行的關(guān)鍵所在。而大容量，長距離以及超高壓是電力系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。與此同時，電力系統(tǒng)的過電壓防護以及電氣設(shè)備的檢測與檢修也將成為我們要經(jīng)常面對的問題。

1 電力系統(tǒng)過電壓防護的必要性

變電站作為樞紐點，它是多條輸電線路的交匯點，它同時也是電力系統(tǒng)的樞紐點。變電站的雷電事故通常會使得大面積范圍停電的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此在進行變電工程設(shè)計之前，過電壓和保護問題必須被認真研究，造成電力系統(tǒng)過電壓的主要原因有雷電過電壓，還有操作過電壓和電力系統(tǒng)故障等。

造成電力系統(tǒng)過電壓的主要原因當(dāng)中，雷害事故幾乎占據(jù)50%以上，因此對雷電的研究和防護意義重大。從電力工程方面來講，有兩個方面尤其需要引起我們的注意：其中一點是雷電放電過程導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)極高的雷電的過電壓，這一點是造成停電事故以及電力系統(tǒng)的絕緣故障的常見的原因，第二點是是雷電造成的極大的電流，會導(dǎo)致炸毀被擊物體，導(dǎo)致被擊物體燃燒，導(dǎo)體熔斷，甚至?xí)ㄟ^電動力導(dǎo)致機械損壞。

2 電力系統(tǒng)過電壓防護的方法

在現(xiàn)代的電力系統(tǒng)中，經(jīng)常被采用防雷保護裝置主要有以下幾種，避雷針，保護間隙，避雷線以及各種避雷器等其它許多防雷保護裝置。

輸電線路防雷措施主要有以下幾點，第一點是盡量避免雷直擊導(dǎo)線，第二點是盡量避免雷擊塔頂，第三點是盡量避免雷擊閃絡(luò)與工頻電弧間的相互轉(zhuǎn)化，第四點是盡量避免線路的中斷供電。

首先，為了有效完成直擊雷防護的相關(guān)工作，把絕大多數(shù)雷電流引入到地中得以釋放是一種有效的方法。一次直擊雷防護措施假如安排妥當(dāng)，雷擊的50%～60%的能量將被釋放到大地。其次，考慮到雷電波引發(fā)的電力設(shè)備的過電壓，電涌沿著電源，線路，地網(wǎng)以及接地這條路徑入侵。同時電力線以及地線是雷擊通道，雷電過電壓侵入防護要從以上提到的幾個方面入手。

3 電氣設(shè)備的在線監(jiān)測

在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)要求主要有以下幾點，一是系統(tǒng)的投入以及使用要以不改變和影響電氣設(shè)備的正常工作為前提;二是系統(tǒng)要能夠自動地而且連續(xù)地監(jiān)測，并且自動連續(xù)地進行數(shù)據(jù)處理以及存儲的工作;三是自檢以及報警功能應(yīng)該是系統(tǒng)必備的功能;四是強的抗干擾能力以及適當(dāng)?shù)臋z測靈敏度是系統(tǒng)所必備的;五是監(jiān)測結(jié)果應(yīng)是可靠的，并具有一定的重復(fù)性以及準(zhǔn)確度;六是在線標(biāo)定自身的監(jiān)測靈敏度應(yīng)是系統(tǒng)必備的功能;最后一點，故障診斷的功能也是系統(tǒng)所必備的。

以高壓斷路器為例，高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中處于舉足輕重的地位，有著控制電網(wǎng)以及保護電網(wǎng)的作用，所以保障斷路器的穩(wěn)定性以及可靠性運行尤其重要。機械方面的問題是高壓斷路器大多數(shù)故障的來源，研究機械故障是解決此問題的關(guān)鍵。高壓斷路器中存在機械振動信號，而且它是包含了豐富的信息，其中有大量的設(shè)備狀態(tài)信息，傳感器技術(shù)，信號處理技術(shù)以及計算機技術(shù)飛速發(fā)展，從振動信號入手，從而實現(xiàn)監(jiān)測高壓斷路器的機械狀態(tài)同時對其進行診斷已經(jīng)成為一種可行的、有效的方式。

4 電氣設(shè)備的檢修

電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)的基本元件，其性能的好壞直接影響到系統(tǒng)的安全可靠運行。高壓電氣設(shè)備的構(gòu)成主要包括兩大類的材料，金屬材料為第一大類;絕緣材料則為另一類，絕緣紙、絕緣油以及層壓板等都屬于絕緣材料。與金屬材料相比，損壞的現(xiàn)象更容易在絕緣材料身上出現(xiàn)，很容易發(fā)生老化變質(zhì)的現(xiàn)象而使機電強度顯著降低。因而絕緣材料機電性能的好壞往往成為決定整個電氣設(shè)備壽命的關(guān)鍵所在。

電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的多數(shù)故障是絕緣性故障。對于國外來說，美國某地區(qū)4.8kV配電系統(tǒng)對1980年-1989年間失效電容器的統(tǒng)計分析指出，其中92%是因絕緣劣化引起失效;日本日新公司對故障變壓器統(tǒng)計結(jié)果是絕緣故障占45%。引起絕緣故障的原因主要有以下四點：一是電應(yīng)力;二是機械力;三是熱;四是電場。

目前的維修機制是事故后維修到定期維修再到狀態(tài)維修，事故后維修主要是20世紀50年代以前采用，定期維修主要是20世紀60、70年代沿用至今。主要方法為：預(yù)防性試驗一般在每年春查時進行，參考《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)，把預(yù)試結(jié)果與其進行對比，假如出現(xiàn)超標(biāo)，維修以及停電計劃則應(yīng)該立刻被安排。

我國現(xiàn)行絕緣預(yù)防性試驗項目的主要內(nèi)容有：測量絕緣電阻或直流泄漏電流判斷是否總體受潮或嚴重損壞;交流下測量介質(zhì)損耗角正切值tgd，測到的是真正反映交流下介質(zhì)損耗大小的特征參數(shù)，與絕緣的幾何尺寸無關(guān);通過對絕緣油進行物化分析和氣相色譜分析判斷油浸電力設(shè)備的絕緣狀況;局部放電試驗可以反映電氣設(shè)備突發(fā)性故障及絕緣狀況;破壞性試驗項目，如交流耐壓試驗可能引起殘余破壞，僅僅在大修后等情況下才進行。

5 結(jié)語

本文從電力系統(tǒng)過電壓防護的必要性、電力系統(tǒng)過電壓防護的方法、電氣設(shè)備的在線監(jiān)測、電氣設(shè)備的檢修四個方面進行分析，闡述了電力系統(tǒng)過電壓防護的重要性，同時對電力系統(tǒng)過電壓防護的方法、電氣設(shè)備的在線監(jiān)測、電氣設(shè)備的檢修給與了一定的概述。