### 供电系统的过电压及其防范措施在化工企业的深入解析
#### 过电压概述
过电压是指电力系统中超出正常工作电压的电压升高现象，它包括外部雷电过电压和内部过电压两大类。雷电过电压又细分为直击雷电电压、感应雷过电压以及雷电侵入波过电压；内部过电压则主要包括暂时过电压和操作过电压。其中，操作过电压根据负载特性又可进一步细分为操作电容负荷过电压、操作电感负荷过电压以及间歇性电弧接地过电压。
#### 化工企业面临的过电压问题
化工企业在日常生产过程中面临的主要过电压问题包括：
1. **操作过电压**：随着真空断路器的广泛应用以及电网规模的扩大，开断空载变压器及高压电动机等电感负荷产生的操作过电压日益严重。这类过电压可能导致电机绝缘积累性质的损伤，最终引发绝缘击穿。
2. **间歇性电弧接地过电压**：化工企业通常采用中性点不接地的运行方式，系统对地电容电流较高。单相接地故障时，电弧周期性的熄灭与重燃会形成间歇性电弧接地过电压，这种过电压幅值高且持续时间长，对电气设备构成重大威胁。
#### 真空断路器引起的过电压
真空断路器因其分断速度快、灭弧能力强的特点被广泛应用于化工企业。然而，这也会导致以下几种过电压问题：
1. **截流过电压**：在断路器开断电感负荷时，若不是在电流通过工频零点时熄弧，则会在电流瞬时值非零的情况下突然下降至零，产生截流过电压。
2. **多次重燃过电压**：断路器开断后可能产生高频振荡，使得断路器发生多次重燃，形成相间过电压。这种过电压的幅值最高可达3.5倍的相电压Uφ，而相地过电压仅为相间过电压的一半左右。
#### 防护措施
当前，化工企业普遍采用安装避雷器(MOA)的方式进行过电压防护。然而，传统的三星型接法避雷器只能有效地限制相对地过电压，而对相间过电压的保护效果有限。具体而言，对于10kV系统，避雷器的操作冲击电流残压U残≥25kV时，可以将相对地过电压限制在25kV左右，但相间过电压由两只避雷器叠加完成，残压为50kV，远远超过了高压电动机的绝缘耐受能力(UR=25.6kV)。
#### 对策建议
针对上述问题，化工企业应采取更加全面有效的防护措施：
1. **优化避雷器配置**：采用新型避雷器，提高其对相间过电压的保护能力。
2. **增设消弧线圈**：通过在系统中安装消弧线圈来降低接地电容电流，减少间歇性电弧接地过电压的发生。
3. **加强监测与维护**：定期对电气设备进行检查与维护，及时发现并处理潜在的过电压风险。
4. **培训员工**：提高员工对过电压危害的认识，增强应对突发事件的能力。
#### 结论
化工企业应高度重视过电压问题，不仅要加强现有的防护措施，还要积极探索新的技术和方法，以确保电力系统的稳定运行，避免因过电压造成的设备损坏和生产中断。通过综合运用各种防护措施和技术手段，可以有效降低过电压带来的风险，保障化工企业的安全生产。
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