1、浅析变电所防雷保护主要措施 摘 要变电所是电力系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务，因此，它是防雷的重要保护部位。由于变电所和架空线路直接连接，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备为高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电进行波的幅值也是很高的。如无完善的保护设施，就有可能使变电所内的主变压器或者其他设备的绝缘损坏。变电所一旦发生雷害事故，使设备受到损坏，就有可能造成大面积停电，给生产和生活带来重大损失和影响，其后果是十分严重的。这就要求防雷措施必须十分可靠。 关键词变电所；防雷保护；问题；措施 中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0034-01
2、 我国变电所防雷保护是以降低电气装置故障损坏率为主要目的，提高供电可靠性由网络结构来保证。所以，至今变电所全部电气装置（包括绝缘子串）仍保持采用绝缘配合外放电间隙（实际是原型避雷器） ，一旦避雷器失效则全靠后备保护。变电所全部电气装置不用绝缘配合外放电间隙， 完全押在避雷器上，一旦避雷器失效。 1.雷电侵袭的主要形式 （1）直击雷 雷电直接击在建筑物或设备上而产生的电效应、热效应和机械效应。 （2）感应雷 雷云放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。感应雷可以来自对地雷击，也可以来自云间放电。其中对地雷击由于距雷击点较近，产生的感应浪涌电压较大.作用半径也大
3、，作用范围内的电子设备均是破坏对象。 （3）雷电波侵入 由于闪电脉冲放电峰值电流大、电场强，电流随时间变化率大，且放电过程所形成的频谱范围宽，对架空线路及金属管道都会产生强大的感应过电流和感应过电压，一旦感应过电压、过电流沿着管线侵入屋内，就会危及人身安全或损坏设备。 2.变电所的防雷保护措施 2.1 变电所的直击雷防护 雷击是无法阻止的，只能通过拦截导引改变其入地路径。装设避雷针是直击雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。对直击雷的防护由拦截受雷、引流、接地散流防护系统组成。
4、接闪器有避雷针，小变电所大多采用独立避雷针，大变电所大多在变电所架构上采用避雷针或避雷线，或这两者结合，对引流线和接地装置都有严格的要求。避雷针的拦截雷效应，即对被保护物的保护作用，与雷电极性、雷电通道电荷分布、空间电荷分布、先导头部电位、放电定位高度、避雷针的数量和高度、被保护物的高度以及相互之间的位置、当时的大气条件和地理条件等因素有关。一般地说，地理条件影响雷击先导阶段电场分布，从而影响到主放电的发展；大气条件的影响是空气湿度和温度愈高，避雷针保护效果就愈小；雷电流幅值愈大，避雷针拦截雷范围就愈大，即保护范围愈大。拦截雷的避雷针保护范围与这么多因素有关，而且这些因素中许多是随机性的，能完
5、全免遭雷击的避雷针绝对保护范围是没有的。所谓保护范围是指被保护物在此空间范围内遭受雷击的概率在可接受值之内。避雷针保护范围受很多因素影响，其中一些因素的影响至今无法定量。因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。 2.2 变电所对雷电侵入波的防护 雷电侵入波是由于雷击而在架空线路或在空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电波。变电所对雷电侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器或保护间隙。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前，FS 系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，其主要用来保护小容量的配电装置SFZ 系列阀型避雷器，主要用来保护中
6、等及大容量变电站的电气设备；FCZ1 系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电所的高压电气设备。 2.3 变电所的进线防护 对变电所进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。雷击进线保护段首端及以外时，绝大部分雷电流被引入地中，只有很小部分的雷电流沿架空线路导线侵入变电所。雷电波沿架空线路导线传播时，受冲击电晕和大地效应影响而衰减，能降到变电所电气装置绝缘强度的允许值。变电所的主要危险是来自进线保护段之内的架空线路遭雷击，反击导线或绕击导线产生雷电侵入波，因此进线段又称危险段。加强进线段防雷保护是十分重要的，要求避雷线具有很好的屏蔽和较高的耐雷水平。变电所设防要求的进
7、线保护段愈短愈好，这样允许侵入波的陡度和幅值较大。 2.4 变压器的防护 近年来，夏秋两季雷电活动较频繁，变压器受雷电波侵害趋于严重，雷击事故呈现上升态势，影响了供电部门供电的可靠性，也造成了一些损失。为了防止雷电波对变压器的侵害，保障其安全可靠的运行， 变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器， 这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。装设避雷器时，要尽量靠近变压器，并尽量减少连线的长度，以便减少雷电电流在连接线上的压降。同时，避雷器的接线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起，这样，当侵入波使避雷器动作时，作用在高压侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了，就减少了雷电对变压器破坏的机
8、会。在多雷区变压器低压出线处，应安装一组低压避雷器，以用来防止由于低压侧落雷或由于正、反变换电压波的影响而造成低压侧绝缘击穿事故。低压避雷器可选用FS 系列低压阀式避雷器或或FYS 型低压金属氧化物避雷器。 2.5 变电所的进线防护 对变电所进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。雷击进线保护段首端及以外时，绝大部分雷电流被引入地中，只有很小部分的雷电流沿架空线路导线侵入变电所。雷电波沿架空线路导线传播时，受冲击电晕和大地效应影响而衰减， 能降到变电所电气装置绝缘强度的允许值。变电所的主要危险是来自进线保护段之内的架空线路遭雷击，反击导线或绕击导线产生雷电侵入波
9、，因此进线段又称危险段。加强进线段防雷保护是十分重要的，要求避雷线具有很好的屏蔽和较高的耐雷水平。变电所设防要求的进线保护段愈短愈好，这样允许侵入波的陡度和幅值较大。 3.结语 变电所的防雷保护，在平时往往不引起运行人员的重视，但很多事故确是由雷电过电压引起。变电所防雷保护是一个综合性课题，需要平时在各个环节加强管理，积累经验、及时发现隐患，做到防雷保护的可靠， 保证变电设备的安全运行。在防雷设计方面，要用发展的眼光，从高标准的微机化变电所角度出发，遵循“整体防御、综合治理、多重保护”的方针，通盘考虑。 参考文献 1 许颖.变电所防雷保护几个问题浅见J.电网技术，2000（4）. 2 吴颖波.如何做好变电所的防雷保护J.农村电气化，2002（2）.第 6 页 共 6 页
