加強變電所防雷保護系統確保變電所?運行的安全與穩定

張立冬

加強變電所防雷保護系統確保變電所?運行的安全與穩定

張立冬

Point

我國的電力系統是整個發電機作業最為關鍵的一個組成部分，而電力系統中的變電所又是電力系統中非常重要的一個組成部分，一旦變電所出現了雷擊等自然事故的話，就會造成一個地區或者一個城市的大規模停電，在現在的時代下，停電對人們生產生活的影響是非常大的，基于此種情況，本文將對變電所的防雷保護這方面進行較為系統的分析，對提出的問題給出相應的解決對策。

大自然是千變萬化的，在相應的大氣條件和地質條件下，潮濕的熱氣流一旦進入到大氣層，就會出現冷凝的現象，在冷凝現象出現的時候，雷云也就隨之產生，現階段大氣層中的雷云絕大部分都是有負電伴隨的，當空間當中的電場強度超過大氣游離放點的臨界點的時候，就會形成雷電，大多數情況下變電所在遭受到雷電襲擊的主要原因有兩個，一個是雷電直接的擊中我們的變電設備，在一個就是架空的線路在經過雷電擊中后出現的雷電波沿著這一線路直接入侵到了變電站中，基于這兩種情況我們發現，對變電所的進電線和變壓器的防雷波阿虎是非常重要的。

1.變電所防雷保護措施

1.1對直擊雷的防護

大自然的力量是無窮的，我們對雷擊也是沒有什么辦法阻擋的，目前的科學技術也只能是對雷擊采取一定的攔截來縮小其對所擊中物質的損害，或者是通過改變雷擊的方向來避免雷擊對物質的損害，目前能夠有效避免雷擊的一項措施就是安裝避雷針，現在不僅是變電所，幾乎所有的大中小型企業或者企事業單位，工廠、學校等相關建筑上都安裝了避雷針，可見避雷針在現階段防雷上的重要性，可以說避雷針是目前最為有效的能夠保護電氣設備不受雷電直接擊中的一個雷電的接受設備，它的主要工作原理是將雷電直接吸引到自己身上，在通過相應的導入來安全的導入到地面當中，這樣就有效的保護了附近絕緣水平比其他建筑低的設備免遭受雷擊。

在變電所設備中，大多數都是在變電所架構上采用避雷針或者是避雷線，由于變電所是所有電力聚集、輸送的地方，所以我們的工作人員對相關的接地裝置都是有極其嚴格要求的，避雷針的攔截雷效果不僅能夠有效的保護相關的物質而且還能夠在一定程度上對周圍的物質起到保護防雷的作用，避雷針的攔截雷與雷電的空間電荷分布、大氣的條件以及相關的地理條件都是有著非常緊密的關系的。這里主要影響避雷針防雷的一個因素就是地理條件，目前大氣條件對防雷效果的影響主要體現在溫度、濕度上面，一旦大氣條件過高，避雷針的防雷效果就會越差，如果電流雷電的幅值如果是越大的話，那么避雷針攔截雷電的范圍也就會隨著增加，

由于避雷針所保護的范圍影響以及多方面因素的影響使得避雷針的防雷保護范圍受到了限制，最主要的是這些因素隨機性的因素比較多，這樣就更難以保障避雷針的防雷效果，完全免遭受雷擊這在理論上其實是不存在的，我們所說的雷擊保護范圍指的是雷電在擊中避雷針的時候，避雷針所能夠保護物質的最大范圍，避雷針的保護范圍由于受到多方面因素的影響，而且這些因素有很多都是沒有辦法進行定量的，所以說在變電所安裝避雷針的時候，對于35千伏變電所，我們一定要安裝一個獨立的避雷針，而對于110千伏或者在這之上的變電所，由于其自身的電壓等級、絕緣水平都是非常高的，所以在對其安裝避雷針的時候，可以將避雷針安裝在配電設備的結構上，這樣也能夠起到一定的防雷作用。

1.2對雷電侵入的防護

雷電侵入波主要是由于雷電擊中后在變電所的架空線路上產生的沖擊電壓沿線路兩個方向迅速傳播的雷電波，現階段我國的變電所對于這種情況的防雷主要采取的措施是在變電所進線上面安裝閥門避雷器，或者是在進線上實行保護間隙措施，閥門避雷器的主要元件是火花間隙和非線性電阻，這種避雷方式主要是安裝在相對小型的變電所上，大型的變電所基本上其絕緣的性能都是非常好的，而我們現在研制出來的壁壘設備主要是用來保護變電所的高壓電氣設備的，高壓電氣設備在整個變電所的運行中起到了絕對性的作用，可以說如果沒有高壓電氣設備，那么變電所是運行不了的。避雷器安裝在高壓電氣設備上主要是為了能夠進一步的確保變電所運行的安全性和穩定性。

1.3對變電所進線的防護

對變電所進線的防護主要是為了限制流過避雷器的雷電電流幅值的，因為雷擊進線保護段大部分的雷電都會被直接的引入到地下，剩下的一小部分雷電電流會沿著架空線路導線入侵到變電所中，當雷電波沿著架空線路導線進行傳播的時候，會受到沖擊電暈的影響而出現衰減的現象，現在變電所的主要危險是在進線保護這一區間內的架空線路上，一旦這一線路遭受到雷電擊中，反擊導線就會產生雷電侵入波，這一階段我們都將其成為危險段，因此加強這一階段的防雷保護是十分重要的，我們的科研人員要求對進線段防雷保護要加強，要求進線保護段是越短越好，這樣就能夠最大程度上允許侵入波的陡度和幅值，如果是靠近變電所的進線上遭受了雷擊的時候，勢必會對線路造成一定的破壞，因此，我們要對不同地方進行不同的保護。

1.4對變壓器的防護

我們的科研人員在對雷電的分析研究中發現，雷電頻頻出現的季節是在夏季和秋季，因此這兩季變壓器受到雷電波侵害的現象要比其余兩季的損害程度高很多，夏秋兩季出現雷擊事故非常的多，這也在一定程度上影響到了相關供電部門供電的可靠性，造成了一定的經濟損失，為了進一步的防止雷電波對變壓器造成損害，確保變壓器的安全可靠性，對變壓器的保護措施一般是在靠近變壓器的位置安裝避雷器，這樣就可以防止在線路侵入的雷電波損壞到絕緣設備，所以我們的研究人員在安裝避雷器的時候一定要盡量的靠近變壓器，靠的越接近，那么進線中的雷電波就會越少，對變壓器的損害程度也就會越小，與此同時，避雷器的連接線應該和變壓器的金屬外殼連接在一起，這樣當侵入的雷電波作用到避雷器的時候，避雷器工作，作用在高壓的絕緣體電壓就只剩下避雷器當中存在的殘壓了，這樣就能夠有效的減少雷電對變壓器產生的破壞，因此要求我們的研究人員，在一些多雷地區，要在變壓器的低壓出線的地方再安裝一組低壓的避雷器，這樣就能夠有效的防止以低壓電流擊穿絕緣設備的現象出現。

1.5變電所的防雷接地措施

我們在變電所防雷保護能夠滿足相關要求之后，還要對其后面的工作進行一個處理，要根據相關部門對電力的安全要求，在變電所設置一個統一的接地網，在變電所避雷針和避雷器的下方安裝一個能夠接觸到地面的接地設備，這樣就能夠從根本上滿足相關設備防雷的要求，一旦接地設備沒有安裝好或者是沒有安裝接地設備的話，一旦出現的雷電過大，就會直接燒毀變電設施，所以說只有做到安全接地，符合相關的技術規范，才能夠起到很好的分流作用，才能夠對變壓器起到很好的保護作用，提供供電的可靠性。

2.變電所防雷方案的優化

我們為了促進變電所防雷體系的完善，對其變電所的防雷接地環節進行有效的應用，促進接地網的健全以及避雷器的有效應用，以滿足實際變電工作的需求，此外我們還要對變電所的電氣設備的接地裝置進行有效的應用，以此來進一步的滿足變電所的供電需求，確保社會經濟的改善。

直到現在，我國大部分變電所都已經具備了比較完善的直擊雷防護系統，大部分情況下戶外的變電設備直接受到雷電破壞的可能性是非常小的，但這并不代表不可能發生，變電所的雷擊防護系統在實際工作的時候會出現電磁脈沖，這種情況會影響到變電設備的正常有效運行的。除了變電所的防雷保護，我們還要對防雷的感應系統進行保護和完善，能夠讓接地引線得到有效的運用，保證對引線雷電流的控制，確保變電所弱電設備的有效應用。

結語

對變電所進行防雷保護其實是一項很大的、復雜的系統工程，是由多個分支系統防線構成的一個完整的變電所防雷保護系統，各個分支系統都是獨立存在，但是各個系統卻又相互依存，誰也替代不了誰的位置，現階段市場上的防雷保護裝置其實都屬于防雷保護系統當中的保護元器件，所起的作用也是單方面的，如果將五道防線全部割開，并對其進行獨立的設置是目前變電所元器件都在犯的一個錯誤，因為五道防線之間關系都是非常緊密的。而且存在著相互影響，比如說第二道防線和第四道防線之間，當第四道防線能力變強的時候，就能夠縮短第二道防線危險段的長度，這樣也就進一步的提高了變電所耐雷的性能，如果第二道防線能力變強的時候，就能夠有效的減輕第四道防線承受的負擔，使得變電所耐雷的可靠性能夠得到有效的提高。

（作者單位：安達市電業局）