配電網(wǎng)由于電壓等級較低，其絕緣水平也較低，所以容易遭受過電壓事故，尤其是雷害事故。過電壓主要有兩種，一種是大氣過電壓，一般是雷電壓；另一種是操作過電壓，即一經(jīng)操作而產(chǎn)生的過電壓。下面就過電壓保護(hù)中所遇到的一些問題做簡要分析。
一、輸電線路的防雷保護(hù)問題
對新建的線路，原則上應(yīng)按“過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程”的規(guī)定來執(zhí)行，而對一部分老舊的線路則應(yīng)根據(jù)線路的先天條件，本著節(jié)約的原則采用適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)措施。如新建的110千伏及以上的輸電線路，應(yīng)全線懸掛避雷線(輕雷區(qū)除外)，且其保護(hù)角應(yīng)盡量做到20°-30°。對處于山區(qū)的輸電線路，雷繞過避雷線而擊于導(dǎo)線的概率要比平原地區(qū)的輸電線路約高三倍。即相當(dāng)于避雷線保護(hù)角增大8°，因此對于經(jīng)過山區(qū)的輸電線路應(yīng)采取較小的保護(hù)角，對重要的線路應(yīng)盡可能采用雙避雷線，以減少繞擊事故，保證線路的安全運(yùn)行。
多年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，輸電線路如能廣泛采用自動重合閘或備用電源自動投入裝置，對保證不間斷供電所起的作用很大。因?yàn)榫€路的雷擊故障往往是瞬時性的，有70-80％是可以重合成功的。
二、變電所的防雷保護(hù)
對于變電所的設(shè)備應(yīng)完全處于避雷針或避雷線的保護(hù)范圍之內(nèi)，不留任何空白點(diǎn)之外，最主要的問題是認(rèn)真做好具有完善的進(jìn)線保護(hù)。
長期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，進(jìn)線保護(hù)段首段的管型避雷器gb，能有效地限制浸入波的幅值，并使通過母線上閥型避雷器的電流不致超過5千安。當(dāng)線路斷路器斷開運(yùn)行且?guī)в须妷簳r，如果未安裝管型避雷器gb2，線路側(cè)落雷時由于雷電波反射造成電壓升高將使斷路器的套管發(fā)生閃絡(luò)。但必須指出的是gb2的外部間隙不能過小，否則容易在斷路器合閘狀態(tài)下也發(fā)生動作，而產(chǎn)生截?cái)嗾袷幉?，將會威脅主變壓器的安全，這類事故在國內(nèi)外都多次發(fā)生過，應(yīng)引以為戒。對進(jìn)線保護(hù)簡化的農(nóng)村變電站，避雷器與主變壓器的距離越近越好(一般最好小于5米)。
三、研究解決配電網(wǎng)中的鐵磁諧振過電壓
諧振按其性質(zhì)不同分線性諧振、參數(shù)諧振和鐵磁諧振三種。在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中主要有基波諧振、高頻諧振和分頻諧振。基波諧振時兩相電壓同時升高，而分頻諧振也是兩相電壓同時升高。這種情況出現(xiàn)時，過電壓和過電流的倍數(shù)均較高，所以往往造成電壓互感器燒毀和保險(xiǎn)絲熔斷，后果比較嚴(yán)重，此類事故十分普遍。 來源:輸配電設(shè)備網(wǎng)
根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，鐵磁諧振的發(fā)生往往是由下列激發(fā)條件所造成的：(1)電壓互感器的突然投入；(2)線路發(fā)生單相接地(包括弧光接地)；(3)系統(tǒng)運(yùn)行方式突然改變或某些電氣設(shè)備投、切；(4)系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生較大的波動；(5)電網(wǎng)頻率波動；(6)負(fù)荷不平衡變化。
為了解決上述問題，我們有的放矢地進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作，也采取了一些有效的措施，諸如：
1．選用勵磁特性好，在最高線電壓下鐵芯磁通不易飽和的電壓互感器，也可考慮采用電容式電壓互感。
2．對10-35千伏系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的高壓電網(wǎng)，做到合理布置，正確補(bǔ)償，在運(yùn)行操作中避免出現(xiàn)孤立的電網(wǎng)。
3．采用分頻繼電器，當(dāng)發(fā)生諧振時，自動將電壓互感器二次開中三角經(jīng)電阻短接。
4．在10千伏電壓互感器二次開口三角處長期串接500瓦白熾燈泡或分頻繼電器。
5．將10千伏及以下高壓用戶電壓互感器高壓中性點(diǎn)改為不接地。
6．在電壓互感器二次開口三角處加裝消諧器。
7．采用零序互感器的結(jié)線方案，即將三臺單電壓互感器高壓側(cè)接成星形，其中性點(diǎn)處通過一臺零序互感器再接地，而對二次開口三角處不接任何儀表，這種方法能十分有效地消除三次諧波的影響。 請登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息
為了徹底解決鐵磁諧振問題，最根本的應(yīng)從改善電壓互感器的勵磁特性人手，呼吁盡快恢復(fù)生產(chǎn)勵磁特性優(yōu)良的電壓互感器，為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。
四、接地裝置的改進(jìn)和降阻劑的使用
變電所接地網(wǎng)存在的主要問題是：(1)主接地體截面設(shè)計(jì)偏小(有的為∮6-8m／m圓鋼)；(2)沒有充分考慮整個地網(wǎng)的均壓問題；(3)設(shè)備接地引下線截面過小未經(jīng)熱穩(wěn)定驗(yàn)算；(4)控制電纜金屬外皮沒有可靠接地(有的只有一端接地)；(5)運(yùn)行年久的老變電所接地體腐蝕嚴(yán)重，有的已爛斷。
線路桿塔接地裝置存在的主要問題是：山區(qū)線路桿塔接地電阻很高，耐雷水平降低，線路跳閘率高；一般高土壤電阻率地區(qū)接地電阻亦達(dá)不到規(guī)程要求，改善尚缺乏良策。
針對以上情況，近年來我們對變電所接地網(wǎng)進(jìn)行了技術(shù)改造工作。首先徹底檢查地網(wǎng)現(xiàn)狀及腐蝕的程度，并測量電位分布，針對存在問題制訂出改造方案，既要使接地電阻值達(dá)到規(guī)程要求，更應(yīng)使整個地網(wǎng)電位分布比較均勻，因此適當(dāng)增設(shè)了一些均壓帶，為了防止控制電纜金屬外皮被燒，不但連通電纜溝中所有接地線，而且在電纜溝外平行敷設(shè)一條接地帶，還要求每隔4-6米與纜溝中的接地帶相連一次，每臺變電設(shè)備的接地引下線原來截面過小者再增加一條并與就近的地網(wǎng)干線相連接。為了防止接地體腐蝕，所有接地鋼材要求采用熱鍍鋅的材料。對控制電纜兩端金屬外皮嚴(yán)格要求可靠接地。改造完畢后應(yīng)再作一次電位分布測量，與改造前進(jìn)行對比，對有問題的局部區(qū)域可再作一些補(bǔ)充處理。對高土壤電阻地區(qū)還試點(diǎn)采用了長效化學(xué)降阻劑進(jìn)行改善，也取得了初步的效果。對線路桿塔接地裝置的改善我們主要采取放射式接地體，最多延長到60米，對個別桿塔曾采用了降阻劑后，使接地電阻值達(dá)到了規(guī)程的要求。
五、慎重采用金屬氧化物避雷器
眾所周知，金屬氧化物避雷器是七十年代發(fā)展起來的新產(chǎn)品，它具有保護(hù)特性好，放電容量大和殘壓低等優(yōu)點(diǎn)，既能保護(hù)大氣過電壓，又能保護(hù)內(nèi)部過電壓，它必將最終取代傳統(tǒng)的碳化硅避雷器，這是科技發(fā)展的必然趨勢。在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中(一般指電壓為110千伏及以上)，推廣應(yīng)用無間隙金屬氧化物避雷器有著非常明顯的優(yōu)越性，可是中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中(指不接地和消弧線圈接地)，使用金屬氧化物避雷器時其運(yùn)行條件就比較苛刻。因中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)允許帶單相接地運(yùn)行一段時間(一般為兩個小時)，將使健全相的電壓由相電壓升高到線電壓，要是發(fā)生鐵磁諧振過電壓，其持續(xù)時間往往達(dá)幾十分鐘甚至更長，過電壓的倍數(shù)也較高，為了保證避雷器在運(yùn)行中不發(fā)生爆炸，必須選用額定電壓較主的遭雷器，這樣保護(hù)效果反而差了，不然避雷器就有損壞的危險(xiǎn)(比普通閥型避雷器發(fā)生爆炸的可能性更大一些)。此外金屬氧化物避雷器在性能和價(jià)格上同普通閥型避雷器相比也沒有明顯的優(yōu)越性，因此在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中采用金屬氧化物避雷器時必須十分慎重，一般只有在下列特殊情況下(諸如弱絕緣，頻繁動作或需要釋放較大的能量者)才可使用金屬氧化物避雷器。