一、方案背景
矿山、冶金、化工、铁路等行业的输、配电系统中，过电压危害最为突出，传统解决方案以避雷器、组合式过电压保护器等被动保护器件为主，存在动作电压与残压高、运行状态不可知、易爆炸等固有缺陷，无法实现对过电压的全过程实时感知、可视、可控。同时，接地过电压缺乏监控与防御手段，系统保护存在明显盲区。
二、过电压的危害
雷电过电压、操作过电压、谐振过电压，会造成核心设备绝缘击穿（高压电缆、高压电缆终端、电机绕组、开关柜等）、继电保护动作（触发停电事故）、加速绝缘老化，降低设备寿命等。现有避雷器、组合式过电压保护器、过电压抑制柜等传统保护装置具有动作电压及残压高、易爆炸等缺点，无法保证现有供电系统的安全稳定运行。
三、雷电监测与过电压保护装置简介
雷电监测与过电压保护装置直接并联在母线上，采用雷电录波与控制单元、能量吸收单元和阶梯过电压抑制单元（反击抑制技术），经过科学计算和精细设计而成。充分利用了雷电录波设备、过电压截峰器、能量吸收设备和反击抑制设备，使雷电监测与过压抑制综合保护装置具备快捷的响应速度、巨大的热能容吸收、柔性能量阶梯释放和地电位反击抑制等特性。装置可以改装到传统PT柜上。
四、主要功能
（1）雷电监测及录波功能；
（2）母线过电压抑制功能；
（3）接地过电压抑制功能；
（4）与系统保护完美兼容。
五、关键技术
（1）过电压监测录波
可自动记录动作次数、动作时间、动作时母线电压等参数；采样频率 20MHz，对暂态过电压发生时的电压波形实时记录并存储，分辨率达 50ns。
（2）专利型二级限压
第一级：高能吸收单元迅速接入，响应时间无延迟；
第二级：若电压仍超过设定允许值，投入过电压截峰器，迅速将母线电压限制在 1.8 倍以下。
（3）接地过电压抑制
实时抑制接地反击过电压，最大阻断电压可达 25kV（暂态）。
六、技术优势
（1）纳秒级监测录波：暂态过电压发生时对母线电压实时监测并实现纳秒级录波，记录数据并存储波形；
（2）超强过电压抑制：抑制母线各类过电压，动作电压更低（1.6 倍）、残压极低（1.8 倍），耐受能量达兆焦级（传统为千焦级）；
（3）全场景可靠兼容：与系统现有保护配置完全兼容，无需做任何改动；
（4）低损耗杜绝爆炸：平常为待机状态，损耗可忽略不计；过电压时无爆炸危险，安全可靠。
七、产品扩展（增强型PT柜）
7.1简介
增强型PT柜在传统PT柜基础上集成了雷电监测与过电压保护装置的功能，可以在原有PT柜基础上升级改建，将原有PT柜改建为增强型PT柜，
7.2主要功能
电气隔离：实现一次与二次系统的电气隔离，保障二次设备和人员安全；
电压转换与测量：为继电保护及计量柜提供电压信号；
电源分配：为二次系统提供操作电源及辅助设备电源；
谐振抑制：配备一次消谐与二次消谐装置，抑制铁磁谐振；
过电压抑制：采用过电压截峰技术将母线残压限制在 1.8 倍额定电压以下，消除系统过电压保护盲区；
能量吸收及泄放：兆焦级能量吸收能力、柔性能量泄放技术及接地过压抑制技术，避免传统避雷器因接地过电压反噬导致的炸毁问题；
过电压监测：纳秒级监测系统运行状况，20MHz 超高采样频率，可记录包括雷电过压在内的所有过电压事件波形。
7.3 应用方式
（1）改造项目：在 PT 柜的基础上增加录波分析仪、母线过压抑制单元、一次消谐装置、二次消谐装置、接地过压抑制单元；
（2）新建项目：设计时采用增强型 PT 柜代替传统 PT 柜和过电压抑制柜，实现功能整合与柜体简化。
八、实施部署流程
（1）现场勘查：系统电压等级、母线接线方式、过电压历史、PT 柜现状勘察；
（2）方案设计：完成 LOPS 并联接入，增强型 PT 柜配建设或改造；
（3）设备供货与出厂测试：核心设备出厂前完成性能测试与一致性检验；
（4）现场安装与调试：LOPS或增强型PT柜安装（新建或改造）与系统调整；
（5）试运行与验收：组织试运行、数据比对与项目验收交付；
（6）运维培训：对用户运维人员开展装置使用、报警处置及日常维护培训。
九、预期收益
抑制过电压，彻底消除保护盲区；
杜绝过电压引起的设备炸毁；
接地、谐振、雷击等过电压得到全面治理，显著减少非计划停车。