雷電能量的侵入方式及防護

摘 要

500KV超高壓變電站是作為整個電力系統的樞紐，需要提高對常見雷害的抵抗能力，在建設過程中需要針對性防范，提出應對各種雷害的方式，有效合理的保護電子設備的安全，讓變電站能夠良好的運作。

【關鍵詞】500KV變電站 雷害 防護措施

500KV超高壓變電站是作為整個電力系統的樞紐，由雷擊導致大面積的停電現象層出不窮，云層電荷作用造成雷電，進而造成過電壓一個重要因素。在變電站中必須保障雷電防護的持續和可靠性。

1 雷電能量的侵入方式

一般的，雷電種類分為直擊雷和球形雷等形式，雷電的能量進入500KV變電站造成雷害有幾種方式：

1.1 雷電侵入波

在雷電擊中輸電線路中，由于線路范圍廣，雷電能量能夠通過電磁感應等方式進入輸電線路，造成沿線癱瘓，沿線能量進入變電站，，雷電侵入波是造成500kv變電站雷害事故的主要原因。必須采取一定的措施去削弱侵入波的能量，減低設備發生雷害事故的風險。

1.2 感應雷和直擊雷

感應雷多會對于500KV變電站的二次系統造成影響，造成大面積的電子設備損壞，需要加強進行二次設備的防護。直擊雷直接擊中變電站設備，造成事故，產生高幅電流，對構筑物直接進行破壞。對于500KV變電站，電氣設備多，精細程度高，設備間距離遠需要加強防范措施。

2 防護雷害的措施

對于500KV變電站的雷電防范措施主要是避雷針和避雷器、使用架空地線等方法進行避免雷害事故。

2.1 應用避雷針和避雷線防范直擊雷

對于110KV以上的變電一般安裝有架構避雷針，保障在避雷針擊穿時發生反擊事故，配備有比較高水平的絕緣能力的裝置，一般在土壤的電阻率小于1000歐米，將避雷針直接配裝在電力架構上，能夠最大限度的防止雷害。避雷線大多數應用峽谷地帶變電站和500KV以上的大型高壓變電站，原理相同，相對縱向保護范圍大，但保護寬度較小，比較經濟方便。對于避雷針和避雷線均需要考慮所需要保護的設備的安全距離，需要進行合理裁定。在國際在一般采用滾球法來判斷避雷針的保護范圍，在中等規模的110KV的變電站使用3-5根進行保護，500KV變電站需要更完善的保護。消雷器能夠緩慢雷擊防電過程，達到將被保護物產生的感應電流削弱的效果，避雷針和避雷線可以與消雷器一同配合使用，加強防雷效果，共同對電子設備起到保護作用。

2.2 避雷器的應用

在線路段的上安裝避雷器防范侵入波是最常使用的方法，大多為母線、設備處閥型避雷器等保護大小不一容量的配電裝置，金屬氧化物避雷器是現今保護最好的一種避雷器，以氧化鋅為主。根據500KV變電站電壓等級，選擇不同類型的避雷器，能夠達到最好性能的釋放。在安裝避雷器過程中要裁定防護距離，將被保護設備良好保護，500KV變電站的需要保護范圍較廣，需要盡量縮短連線長度，避免壓降的產生。在500KV變電站建設時，將進出金屬管線直埋進站，可以經絕緣管道隔離后引入。能夠大范圍的防止雷電侵入波的雷害效果。

2.3 對二次設備的防護

對于500KV變電站，一般采用分區分級的方式進行雷電防護，對電源系統，由于殘壓高，仍然會對二次設備造成損害，因此二級保護通常運用殘壓低的防雷裝置，保護精細重要的電子設備，提高抗干擾能力；對于二次設備的信號線，采用多重屏蔽的方式，減少電磁感應產生的影響，按照國家標準利用建筑物的鋼筋等條件形成第一層屏蔽，再者，利用設備屏柜金屬等外殼進行電磁屏蔽形成多層屏蔽，保護設備。

參考文獻

[1]夏紅光，李紅志.變電站雷電防護與雷擊事故分析[J].智能建筑電氣技術，2007（04）.

[2]胡勁松.貝杰龍算法在墨江500kV變電站雷擊過電壓計算中的應用[D].四川大學.2005.

[3]紀留利.避雷針保護范圍分析[J].科技廣場，2011（08）.

作者簡介

林祖馨（1988-），男，工科學士學位。現供職于中國南方電網超高壓輸電公司百色局。主要研究方向為電氣工程及其自動化，變電運維。

作者單位

中國南方電網超高壓輸電公司百色局 廣西壯族自治區百色市 533000