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[摘要]随着电网的迅速发展，电力线路逐年增多，10～35 kV系统单相接地引发的电网事故愈来愈多，由此带来的经济损失和社会影响也越来越大。优化谐振地方式，可以降低电弧接地过电压的幅值，缩短它的作用时间和限制它的危害性，因此起到不同程度的保护作用。本文从消除绝缘缺陷的角度，论述防止电弧接地过电压的技术措施及重要性。
[关键词]接地过电压； 防止；消除； 绝缘缺陷
Abstract：With the rapid development of the power grid, power lines increased year by year more and more, 10 ~ 35 kV system caused by single-phase power grid accident, the resulting economic loss and social impact is also growing. Optimize the resonator by way of, you can reduce the arc voltage amplitude of ground, shorten its duration of action and limit its dangers, so play the different levels of protection. This article discussed the technical measures to prevent over-voltage arc grounding and importance from the point of view of eliminating insulation defects.
[Key words] ground over-voltage; prevent; elimination; insulation defects
中图分类号：V242.3 文献标识码：A 文章编号：
随着电网的不断延伸和发展，电网中的各种过电压发生机率越来越高。当接地电容电流达到某一临界值时，接地电弧不能很快熄灭，容易造成不稳定的燃烧现象。由此引发电磁能量振荡过程，便可产生间歇接电过电压，此种过电压的幅值升高，作用时间延长，曾经导致多次发生事故。本文通过目前国内外接地方式分析，任何的接地方式，包括消弧接地开关在内，全部是不能消除电弧接地过电压的。若欲消除电弧接地过电压，则必须做到电网不再发生接地故障，因此完全防止外部原因（大气过电压和外力破坏等）引起电网单相接地是十分不经济和不可行的；只有内部原因（电气设备绝缘老化和缺陷等）引起的单相接地的可是竭力避免的。
1单相弧光接地过电压的影响因素
产生弧光接地过电压的根本原因是不稳定的电弧过程。其主要因素有：
1.1电弧过程的随机性。由于受到发生电弧部位的介质以及大气条件的影响，电弧的燃烧和熄灭具有强烈的随机性，直接影响弧光的接地电压的发展过程，使过电压数量具有统计性。
1.2导线相间电容的影响。在故障燃弧后振荡过程前，还会存在一个电荷重新分配的过程。其结果使健全相电压起始值增高，这就减少了与稳定值的差。当然，这个相间电容的存在，对以后的熄弧及重燃也有类似的影响。
1.3 电网的损耗电阻。如电源的内阻、导线的电阻、电弧的弧阻等，使振荡的回路存在有功损耗，加强了振荡的衰减。
1.4对地绝缘的泄漏电导。电弧熄灭后，电网对地电容中所存储的电荷，因绝缘有泄漏，不可能保持不变，电荷泄漏的快慢与线路绝缘表面状况及气象条件等因素有关。电荷泄漏使系统中性点位移减少。相应的弧光接地过电压有所下降。
防止产生弧光接地过电压的根本途径是消除间隔电弧，目前国内外普遍使用中性点采用谐振接地方式，能够有效地限制单相接地故障电流的破坏作用，降低电弧接地过电压的产生，但不能消除电弧接地过电压。与上述情况相反，若采取技术措施防止电力设备内部受潮和绝缘老化等系统内部原因引起的接地过电压，则是可能的。
对于运行中的设备，因内部受潮、外部污染、自然老化，制造或安装过程中存在缺陷等，可能会构成绝缘弱点，在正常工作电压的作用下，便可能对地放电产生电弧接地过电压。若发生联锁反应，更发生相间短路，导致设备损坏事故，后果更加严重。消除电网中的绝缘缺陷，不仅能有效地防止由内部原因引起的电弧接地过电压，若时可避免由此引起的扩大事故。至于由大气过电压和外力破坏等引发的电弧接地过电压，若电网存在着绝缘缺陷，则容易发展成越野（两点）接地，乃至多点短路事故。这再次说明清除绝缘缺陷具有十分重要的意义。
2清除绝缘缺陷的途径
清除绝缘缺陷除日常管理工作外，還必须采取有效的技术措施，具体地说就是选用先进的设备维修制度。因为它直接影响电网的供电可靠率、事故率、设备利用率和设备的使用寿命，以及人力、物力、财力的消耗和电力企业的劳动生产率等诸多问题。
2.1 电气设备维修制度的选择
在电力系统发展初期，当发生事故后方可进行设备的检修。随着电力系统的发展，事故后果日趋严重，客观上改变这种被动局面，实行预防为主的定期检修制度。现在，事故维修除路灯部照明部门尚在应用之外，电力系统的其它部门已经很少应用了。
当今世界的维修制度基本上有两种，即定期维修制度与状态维修制度。前者以时间周期为标准，其主要缺点是维修具有一定的盲目性；而后者是以设备的实际运行状态为标准，其主要优点是可以克服维修的过剩或不足，减少浪费，提高效益。目前世界上技术先进的国家和地区，如美、日、英、德、法、澳大利亚、新加坡等，均广泛采用状态维修制度。
2.2定期维修制度的缺点
实践结果证明，定期维修制度不可避免存在维修过剩与维修不足两大缺点。维修过剩会导致浪费，降低企业的劳动生产率，降低设备的利用率和供电可靠性，以致影响主要生产技术指标的完成等。此外，维修过剩势必增加工作人员误操作，继电保护与开关装置误操作的或然率，以致造成设备损坏与人身事故。至于维修不足，显然恶果相同，使设备事故率升高，供电可靠率降低，经济损失巨大，社会影响不良等等。
2.3 积极推行状态维修制度
推行状态维修制度是一项复杂而细微的任务，为此必须做好思想准备和技术准备。技术准备主要选用一些在线和离线的监测装置，使运行中的电气设备处于有效的监督之下，发现问题及时处理，认真做到防范于未然。同时，电力系统是一个有机的整体，随着网络化计算机综合管理系统（MIS）的建立与形成，应将MIS系统的设备维修管理中心与调节自动化系统SCADA连通，从而实现对设备状态的远程监测和跟踪管理等，向整体优化的状态维修方向迈进。
2.4状态维修制度的优点
如今，电力系统复杂而庞大，任何事故都可能带来巨大损失。所以，客观上要求一种新的维修制度。而状态维修制度是在定期维修制度和监测技术的基础上，发展形成的一种新的维修制度，克服了定期维修制度盲目性很大有缺点，所以现在世界上先进的国家和地区，均在实行状态维修制度。
2.4.1防患于未然
随着电子、微电子技术的发展和微机的推广应用，国内外的在线监测仪器成绩卓著。诸如变压器在线色谱分析、断路器状态监测仪、绝缘材料早期劣化诊断装置、电缆绝缘劣化在线监测装置等，相继进入现场实用，为全面推广状态维修制度，提高电力系统供电可靠性，奠定了良好的技术基础。利用当代的测量手段和分析软件，可以实现对电系统运行中的电气设备进行在线监测和故障分析，了解它们的工作状态和工作水平，及时发现绝缘缺陷和故障陷患，做到防患于未然。
2.4.2 显著提高经济效益和社会效益
我国自20世纪90年代推行状态维制以来，收到了良好的效果，经济效益和社会效益显著提高。
根据东莞供电局的统计，自推行状态维修制以来，全局每年投入的人力、物力和财力，均比前一年递减30%以上，同时，企业的经济效益和社会效益逐年提高。
3、消除绝缘缺陷值得注意的问题
消除绝缘缺陷除优选在线和离线监测仪器外，还应同时加强对污秽绝缘和电缆绝缘等的监测。现在空气污染日趋趋严重，电缆线路逐年增多，这些问题必须给予足够的重视，否则一旦引起事故，后果往往比较严重。
优选监测仪器设备
电网中的断路器量大面广，同时在电能传输中占有重要的位置，大到向一个国家或地区送电，小到向一个用户供电，都必须通过断路器；因事故或维修停电时，又必须经过断路器断电。目前，中压电网中应用最多的是真空、SF6和少油断路器，由于绝缘介质不同，监测对象和方法自然有别。不过，只要实现智能化，这些问题便可得到便可得到较好的解决。所谓智能化，就是将当代电了技术应用于断路器的制造中，实现机电一体化。用来监测影响断路器正常工作的电气参数、机械参数，如介质绝缘和触头烧损情况等。
适当提高泄漏比距
随着国家工业化的发展，全球环境恶化日趋严重。不仅影响人们的身体健康，威胁安全，同时大面积污闪事故也不断发生，严重影响电力系统的安全运行。除国家必须积极采取加快治理外，同时电力部门也必须在技术方面加以防范。具体措施如下：
(1) 绘制地区污秽分布图。按照不同的污秽程度，绘制出地区的污秽分布图。區分清洁区和污秽区，根据轻、重污秽不同情况，分别有针对性地采取一些措施。
(2)定期测定污秽度。污秽度的测量方法有等值盐密法、积分电导率法、泄漏电流脉冲记数法、最大泄漏电流法、绝缘子污闪电压梯度法和局部电导法等六种。
(3) 合理的绝缘度。为了保证电力系统的安全运行，必须使污秽地区的电气设备具有合理的绝缘度。同一电压等级污秽越严重，绝缘水平必须越高。如何合理地解决绝缘水平问题，就是以泄漏比距为标准。而泄漏比距就是外绝缘的泄漏距离与额定电压之比。在解决加强绝缘问题时，必须从技术经济两个方面考虑。换言之，就是可以允许一定的污闪率。
(4)其它措施。这些措施包括防污闪涂料（硫化硅橡胶 、硅汕和半导体釉等）和定期清扫（清扫和水冲洗等），以及采用合成绝缘子等。
3.3 重视电缆绝缘老化问题
运行中的电缆，因制造质量不良，施工方法或试验方法不当，以及绝缘的自身老化等原因，逐渐形成绝缘弱点，更可导致电弧接地过电压现象的产生。
多年的运行经验表明，电力电缆本体事故很少，大约有90%左右的故障发生在终端和中间接头上。特别是进行直流耐压预防性试验后，因空间电荷在电缆内部积聚，容易引起电缆附件或终端头闪络。国际大电网会议（CIGRE）21.09工作组,关于终止直流耐压试验的意见,与我国的实际经验完全一致.因此,除了交流预防性试验或直接入网24h考验外,若能配上电缆绝缘在线监测装置，则对及时消除绝缘缺陷将大有裨益。
3.4 适当分网（区）运行
在保证安全经济运行的条件下，中压电网可以适当分网（区）运行。随着电网运行范围的缩小，电力设备的数量自然减小，那么，电网中绝缘缺陷存在的概率必然降低了；同时，由于电容电流的减少，更有利于发挥消弧线圈的作用。此时，电网一旦发生瞬间单相接地故障，接地电弧可以快速瞬间熄灭，因此电弧接地过电压幅值降低，作用时间明显缩短，其破坏作用受到有力的扼制，事故就很难发生了。
结束语理论分析和实践结果表明，任何中性点接地方式，均是不能消除电弧接地过电压的。正常运行的电力系统，当雷电和外力破坏等外部原因引起的电弧接地过电压，完全消除是不现实和不必要的。而因电力设备绝缘老化和内部受潮等内部原因引发的电弧接地过电压，只要采取适当的技术措施，则完全消除是可能的。
参考文献
[1] 赖庆波.基于整体优化的状态维修策略与实践.电力设备,2000,1(1):21-24.
[2] 要焕年.电气设备两种维修制度的比较.电网技术,1997,21(5):55-61
[3] 许颖.对消弧线圈消除弧光拉那过电压的异议.电网技术,2002,26(10):75-77
[4] 李健生,李长勇,等.配电网的消弧和过电压抑制研究.中国电机工程学会,电力系统与电网技术综合学术年会,1993,11.895-907
[5] 张仁豫,绝缘污秽放电.水利出版社,1994.
[6] 平绍勋,周玉芳.电力系统中性点接地方式及运行分析.
[7] 陈化钢,张开贤,程玉兰等.电力设备异常运行及事故外理.中国水利水电出版社,2008.
[关键词]接地过电压； 防止；消除； 绝缘缺陷
Abstract：With the rapid development of the power grid, power lines increased year by year more and more, 10 ~ 35 kV system caused by single-phase power grid accident, the resulting economic loss and social impact is also growing. Optimize the resonator by way of, you can reduce the arc voltage amplitude of ground, shorten its duration of action and limit its dangers, so play the different levels of protection. This article discussed the technical measures to prevent over-voltage arc grounding and importance from the point of view of eliminating insulation defects.
[Key words] ground over-voltage; prevent; elimination; insulation defects
中图分类号：V242.3 文献标识码：A 文章编号：
随着电网的不断延伸和发展，电网中的各种过电压发生机率越来越高。当接地电容电流达到某一临界值时，接地电弧不能很快熄灭，容易造成不稳定的燃烧现象。由此引发电磁能量振荡过程，便可产生间歇接电过电压，此种过电压的幅值升高，作用时间延长，曾经导致多次发生事故。本文通过目前国内外接地方式分析，任何的接地方式，包括消弧接地开关在内，全部是不能消除电弧接地过电压的。若欲消除电弧接地过电压，则必须做到电网不再发生接地故障，因此完全防止外部原因（大气过电压和外力破坏等）引起电网单相接地是十分不经济和不可行的；只有内部原因（电气设备绝缘老化和缺陷等）引起的单相接地的可是竭力避免的。
1单相弧光接地过电压的影响因素
产生弧光接地过电压的根本原因是不稳定的电弧过程。其主要因素有：
1.1电弧过程的随机性。由于受到发生电弧部位的介质以及大气条件的影响，电弧的燃烧和熄灭具有强烈的随机性，直接影响弧光的接地电压的发展过程，使过电压数量具有统计性。
1.2导线相间电容的影响。在故障燃弧后振荡过程前，还会存在一个电荷重新分配的过程。其结果使健全相电压起始值增高，这就减少了与稳定值的差。当然，这个相间电容的存在，对以后的熄弧及重燃也有类似的影响。
1.3 电网的损耗电阻。如电源的内阻、导线的电阻、电弧的弧阻等，使振荡的回路存在有功损耗，加强了振荡的衰减。
1.4对地绝缘的泄漏电导。电弧熄灭后，电网对地电容中所存储的电荷，因绝缘有泄漏，不可能保持不变，电荷泄漏的快慢与线路绝缘表面状况及气象条件等因素有关。电荷泄漏使系统中性点位移减少。相应的弧光接地过电压有所下降。
防止产生弧光接地过电压的根本途径是消除间隔电弧，目前国内外普遍使用中性点采用谐振接地方式，能够有效地限制单相接地故障电流的破坏作用，降低电弧接地过电压的产生，但不能消除电弧接地过电压。与上述情况相反，若采取技术措施防止电力设备内部受潮和绝缘老化等系统内部原因引起的接地过电压，则是可能的。
对于运行中的设备，因内部受潮、外部污染、自然老化，制造或安装过程中存在缺陷等，可能会构成绝缘弱点，在正常工作电压的作用下，便可能对地放电产生电弧接地过电压。若发生联锁反应，更发生相间短路，导致设备损坏事故，后果更加严重。消除电网中的绝缘缺陷，不仅能有效地防止由内部原因引起的电弧接地过电压，若时可避免由此引起的扩大事故。至于由大气过电压和外力破坏等引发的电弧接地过电压，若电网存在着绝缘缺陷，则容易发展成越野（两点）接地，乃至多点短路事故。这再次说明清除绝缘缺陷具有十分重要的意义。
2清除绝缘缺陷的途径
清除绝缘缺陷除日常管理工作外，還必须采取有效的技术措施，具体地说就是选用先进的设备维修制度。因为它直接影响电网的供电可靠率、事故率、设备利用率和设备的使用寿命，以及人力、物力、财力的消耗和电力企业的劳动生产率等诸多问题。
2.1 电气设备维修制度的选择
在电力系统发展初期，当发生事故后方可进行设备的检修。随着电力系统的发展，事故后果日趋严重，客观上改变这种被动局面，实行预防为主的定期检修制度。现在，事故维修除路灯部照明部门尚在应用之外，电力系统的其它部门已经很少应用了。
当今世界的维修制度基本上有两种，即定期维修制度与状态维修制度。前者以时间周期为标准，其主要缺点是维修具有一定的盲目性；而后者是以设备的实际运行状态为标准，其主要优点是可以克服维修的过剩或不足，减少浪费，提高效益。目前世界上技术先进的国家和地区，如美、日、英、德、法、澳大利亚、新加坡等，均广泛采用状态维修制度。
2.2定期维修制度的缺点
实践结果证明，定期维修制度不可避免存在维修过剩与维修不足两大缺点。维修过剩会导致浪费，降低企业的劳动生产率，降低设备的利用率和供电可靠性，以致影响主要生产技术指标的完成等。此外，维修过剩势必增加工作人员误操作，继电保护与开关装置误操作的或然率，以致造成设备损坏与人身事故。至于维修不足，显然恶果相同，使设备事故率升高，供电可靠率降低，经济损失巨大，社会影响不良等等。
2.3 积极推行状态维修制度
推行状态维修制度是一项复杂而细微的任务，为此必须做好思想准备和技术准备。技术准备主要选用一些在线和离线的监测装置，使运行中的电气设备处于有效的监督之下，发现问题及时处理，认真做到防范于未然。同时，电力系统是一个有机的整体，随着网络化计算机综合管理系统（MIS）的建立与形成，应将MIS系统的设备维修管理中心与调节自动化系统SCADA连通，从而实现对设备状态的远程监测和跟踪管理等，向整体优化的状态维修方向迈进。
2.4状态维修制度的优点
如今，电力系统复杂而庞大，任何事故都可能带来巨大损失。所以，客观上要求一种新的维修制度。而状态维修制度是在定期维修制度和监测技术的基础上，发展形成的一种新的维修制度，克服了定期维修制度盲目性很大有缺点，所以现在世界上先进的国家和地区，均在实行状态维修制度。
2.4.1防患于未然
随着电子、微电子技术的发展和微机的推广应用，国内外的在线监测仪器成绩卓著。诸如变压器在线色谱分析、断路器状态监测仪、绝缘材料早期劣化诊断装置、电缆绝缘劣化在线监测装置等，相继进入现场实用，为全面推广状态维修制度，提高电力系统供电可靠性，奠定了良好的技术基础。利用当代的测量手段和分析软件，可以实现对电系统运行中的电气设备进行在线监测和故障分析，了解它们的工作状态和工作水平，及时发现绝缘缺陷和故障陷患，做到防患于未然。
2.4.2 显著提高经济效益和社会效益
我国自20世纪90年代推行状态维制以来，收到了良好的效果，经济效益和社会效益显著提高。
根据东莞供电局的统计，自推行状态维修制以来，全局每年投入的人力、物力和财力，均比前一年递减30%以上，同时，企业的经济效益和社会效益逐年提高。
3、消除绝缘缺陷值得注意的问题
消除绝缘缺陷除优选在线和离线监测仪器外，还应同时加强对污秽绝缘和电缆绝缘等的监测。现在空气污染日趋趋严重，电缆线路逐年增多，这些问题必须给予足够的重视，否则一旦引起事故，后果往往比较严重。
优选监测仪器设备
电网中的断路器量大面广，同时在电能传输中占有重要的位置，大到向一个国家或地区送电，小到向一个用户供电，都必须通过断路器；因事故或维修停电时，又必须经过断路器断电。目前，中压电网中应用最多的是真空、SF6和少油断路器，由于绝缘介质不同，监测对象和方法自然有别。不过，只要实现智能化，这些问题便可得到便可得到较好的解决。所谓智能化，就是将当代电了技术应用于断路器的制造中，实现机电一体化。用来监测影响断路器正常工作的电气参数、机械参数，如介质绝缘和触头烧损情况等。
适当提高泄漏比距
随着国家工业化的发展，全球环境恶化日趋严重。不仅影响人们的身体健康，威胁安全，同时大面积污闪事故也不断发生，严重影响电力系统的安全运行。除国家必须积极采取加快治理外，同时电力部门也必须在技术方面加以防范。具体措施如下：
(1) 绘制地区污秽分布图。按照不同的污秽程度，绘制出地区的污秽分布图。區分清洁区和污秽区，根据轻、重污秽不同情况，分别有针对性地采取一些措施。
(2)定期测定污秽度。污秽度的测量方法有等值盐密法、积分电导率法、泄漏电流脉冲记数法、最大泄漏电流法、绝缘子污闪电压梯度法和局部电导法等六种。
(3) 合理的绝缘度。为了保证电力系统的安全运行，必须使污秽地区的电气设备具有合理的绝缘度。同一电压等级污秽越严重，绝缘水平必须越高。如何合理地解决绝缘水平问题，就是以泄漏比距为标准。而泄漏比距就是外绝缘的泄漏距离与额定电压之比。在解决加强绝缘问题时，必须从技术经济两个方面考虑。换言之，就是可以允许一定的污闪率。
(4)其它措施。这些措施包括防污闪涂料（硫化硅橡胶 、硅汕和半导体釉等）和定期清扫（清扫和水冲洗等），以及采用合成绝缘子等。
3.3 重视电缆绝缘老化问题
运行中的电缆，因制造质量不良，施工方法或试验方法不当，以及绝缘的自身老化等原因，逐渐形成绝缘弱点，更可导致电弧接地过电压现象的产生。
多年的运行经验表明，电力电缆本体事故很少，大约有90%左右的故障发生在终端和中间接头上。特别是进行直流耐压预防性试验后，因空间电荷在电缆内部积聚，容易引起电缆附件或终端头闪络。国际大电网会议（CIGRE）21.09工作组,关于终止直流耐压试验的意见,与我国的实际经验完全一致.因此,除了交流预防性试验或直接入网24h考验外,若能配上电缆绝缘在线监测装置，则对及时消除绝缘缺陷将大有裨益。
3.4 适当分网（区）运行
在保证安全经济运行的条件下，中压电网可以适当分网（区）运行。随着电网运行范围的缩小，电力设备的数量自然减小，那么，电网中绝缘缺陷存在的概率必然降低了；同时，由于电容电流的减少，更有利于发挥消弧线圈的作用。此时，电网一旦发生瞬间单相接地故障，接地电弧可以快速瞬间熄灭，因此电弧接地过电压幅值降低，作用时间明显缩短，其破坏作用受到有力的扼制，事故就很难发生了。
结束语理论分析和实践结果表明，任何中性点接地方式，均是不能消除电弧接地过电压的。正常运行的电力系统，当雷电和外力破坏等外部原因引起的电弧接地过电压，完全消除是不现实和不必要的。而因电力设备绝缘老化和内部受潮等内部原因引发的电弧接地过电压，只要采取适当的技术措施，则完全消除是可能的。
参考文献
[1] 赖庆波.基于整体优化的状态维修策略与实践.电力设备,2000,1(1):21-24.
[2] 要焕年.电气设备两种维修制度的比较.电网技术,1997,21(5):55-61
[3] 许颖.对消弧线圈消除弧光拉那过电压的异议.电网技术,2002,26(10):75-77
[4] 李健生,李长勇,等.配电网的消弧和过电压抑制研究.中国电机工程学会,电力系统与电网技术综合学术年会,1993,11.895-907
[5] 张仁豫,绝缘污秽放电.水利出版社,1994.
[6] 平绍勋,周玉芳.电力系统中性点接地方式及运行分析.
[7] 陈化钢,张开贤,程玉兰等.电力设备异常运行及事故外理.中国水利水电出版社,2008.