加强变电所防雷保护系统确保变电所?运行的安全与稳定

张立冬

加强变电所防雷保护系统确保变电所?运行的安全与稳定

张立冬

Point

我国的电力系统是整个发电机作业最为关键的一个组成部分，而电力系统中的变电所又是电力系统中非常重要的一个组成部分，一旦变电所出现了雷击等自然事故的话，就会造成一个地区或者一个城市的大规模停电，在现在的时代下，停电对人们生产生活的影响是非常大的，基于此种情况，本文将对变电所的防雷保护这方面进行较为系统的分析，对提出的问题给出相应的解决对策。

大自然是千变万化的，在相应的大气条件和地质条件下，潮湿的热气流一旦进入到大气层，就会出现冷凝的现象，在冷凝现象出现的时候，雷云也就随之产生，现阶段大气层中的雷云绝大部分都是有负电伴随的，当空间当中的电场强度超过大气游离放点的临界点的时候，就会形成雷电，大多数情况下变电所在遭受到雷电袭击的主要原因有两个，一个是雷电直接的击中我们的变电设备，在一个就是架空的线路在经过雷电击中后出现的雷电波沿着这一线路直接入侵到了变电站中，基于这两种情况我们发现，对变电所的进电线和变压器的防雷波阿虎是非常重要的。

1.变电所防雷保护措施

1.1对直击雷的防护

大自然的力量是无穷的，我们对雷击也是没有什么办法阻挡的，目前的科学技术也只能是对雷击采取一定的拦截来缩小其对所击中物质的损害，或者是通过改变雷击的方向来避免雷击对物质的损害，目前能够有效避免雷击的一项措施就是安装避雷针，现在不仅是变电所，几乎所有的大中小型企业或者企事业单位，工厂、学校等相关建筑上都安装了避雷针，可见避雷针在现阶段防雷上的重要性，可以说避雷针是目前最为有效的能够保护电气设备不受雷电直接击中的一个雷电的接受设备，它的主要工作原理是将雷电直接吸引到自己身上，在通过相应的导入来安全的导入到地面当中，这样就有效的保护了附近绝缘水平比其他建筑低的设备免遭受雷击。

在变电所设备中，大多数都是在变电所架构上采用避雷针或者是避雷线，由于变电所是所有电力聚集、输送的地方，所以我们的工作人员对相关的接地装置都是有极其严格要求的，避雷针的拦截雷效果不仅能够有效的保护相关的物质而且还能够在一定程度上对周围的物质起到保护防雷的作用，避雷针的拦截雷与雷电的空间电荷分布、大气的条件以及相关的地理条件都是有着非常紧密的关系的。这里主要影响避雷针防雷的一个因素就是地理条件，目前大气条件对防雷效果的影响主要体现在温度、湿度上面，一旦大气条件过高，避雷针的防雷效果就会越差，如果电流雷电的幅值如果是越大的话，那么避雷针拦截雷电的范围也就会随着增加，

由于避雷针所保护的范围影响以及多方面因素的影响使得避雷针的防雷保护范围受到了限制，最主要的是这些因素随机性的因素比较多，这样就更难以保障避雷针的防雷效果，完全免遭受雷击这在理论上其实是不存在的，我们所说的雷击保护范围指的是雷电在击中避雷针的时候，避雷针所能够保护物质的最大范围，避雷针的保护范围由于受到多方面因素的影响，而且这些因素有很多都是没有办法进行定量的，所以说在变电所安装避雷针的时候，对于35千伏变电所，我们一定要安装一个独立的避雷针，而对于110千伏或者在这之上的变电所，由于其自身的电压等级、绝缘水平都是非常高的，所以在对其安装避雷针的时候，可以将避雷针安装在配电设备的结构上，这样也能够起到一定的防雷作用。

1.2对雷电侵入的防护

雷电侵入波主要是由于雷电击中后在变电所的架空线路上产生的冲击电压沿线路两个方向迅速传播的雷电波，现阶段我国的变电所对于这种情况的防雷主要采取的措施是在变电所进线上面安装阀门避雷器，或者是在进线上实行保护间隙措施，阀门避雷器的主要元件是火花间隙和非线性电阻，这种避雷方式主要是安装在相对小型的变电所上，大型的变电所基本上其绝缘的性能都是非常好的，而我们现在研制出来的壁垒设备主要是用来保护变电所的高压电气设备的，高压电气设备在整个变电所的运行中起到了绝对性的作用，可以说如果没有高压电气设备，那么变电所是运行不了的。避雷器安装在高压电气设备上主要是为了能够进一步的确保变电所运行的安全性和稳定性。

1.3对变电所进线的防护

对变电所进线的防护主要是为了限制流过避雷器的雷电电流幅值的，因为雷击进线保护段大部分的雷电都会被直接的引入到地下，剩下的一小部分雷电电流会沿着架空线路导线入侵到变电所中，当雷电波沿着架空线路导线进行传播的时候，会受到冲击电晕的影响而出现衰减的现象，现在变电所的主要危险是在进线保护这一区间内的架空线路上，一旦这一线路遭受到雷电击中，反击导线就会产生雷电侵入波，这一阶段我们都将其成为危险段，因此加强这一阶段的防雷保护是十分重要的，我们的科研人员要求对进线段防雷保护要加强，要求进线保护段是越短越好，这样就能够最大程度上允许侵入波的陡度和幅值，如果是靠近变电所的进线上遭受了雷击的时候，势必会对线路造成一定的破坏，因此，我们要对不同地方进行不同的保护。

1.4对变压器的防护

我们的科研人员在对雷电的分析研究中发现，雷电频频出现的季节是在夏季和秋季，因此这两季变压器受到雷电波侵害的现象要比其余两季的损害程度高很多，夏秋两季出现雷击事故非常的多，这也在一定程度上影响到了相关供电部门供电的可靠性，造成了一定的经济损失，为了进一步的防止雷电波对变压器造成损害，确保变压器的安全可靠性，对变压器的保护措施一般是在靠近变压器的位置安装避雷器，这样就可以防止在线路侵入的雷电波损坏到绝缘设备，所以我们的研究人员在安装避雷器的时候一定要尽量的靠近变压器，靠的越接近，那么进线中的雷电波就会越少，对变压器的损害程度也就会越小，与此同时，避雷器的连接线应该和变压器的金属外壳连接在一起，这样当侵入的雷电波作用到避雷器的时候，避雷器工作，作用在高压的绝缘体电压就只剩下避雷器当中存在的残压了，这样就能够有效的减少雷电对变压器产生的破坏，因此要求我们的研究人员，在一些多雷地区，要在变压器的低压出线的地方再安装一组低压的避雷器，这样就能够有效的防止以低压电流击穿绝缘设备的现象出现。

1.5变电所的防雷接地措施

我们在变电所防雷保护能够满足相关要求之后，还要对其后面的工作进行一个处理，要根据相关部门对电力的安全要求，在变电所设置一个统一的接地网，在变电所避雷针和避雷器的下方安装一个能够接触到地面的接地设备，这样就能够从根本上满足相关设备防雷的要求，一旦接地设备没有安装好或者是没有安装接地设备的话，一旦出现的雷电过大，就会直接烧毁变电设施，所以说只有做到安全接地，符合相关的技术规范，才能够起到很好的分流作用，才能够对变压器起到很好的保护作用，提供供电的可靠性。

2.变电所防雷方案的优化

我们为了促进变电所防雷体系的完善，对其变电所的防雷接地环节进行有效的应用，促进接地网的健全以及避雷器的有效应用，以满足实际变电工作的需求，此外我们还要对变电所的电气设备的接地装置进行有效的应用，以此来进一步的满足变电所的供电需求，确保社会经济的改善。

直到现在，我国大部分变电所都已经具备了比较完善的直击雷防护系统，大部分情况下户外的变电设备直接受到雷电破坏的可能性是非常小的，但这并不代表不可能发生，变电所的雷击防护系统在实际工作的时候会出现电磁脉冲，这种情况会影响到变电设备的正常有效运行的。除了变电所的防雷保护，我们还要对防雷的感应系统进行保护和完善，能够让接地引线得到有效的运用，保证对引线雷电流的控制，确保变电所弱电设备的有效应用。

结语

对变电所进行防雷保护其实是一项很大的、复杂的系统工程，是由多个分支系统防线构成的一个完整的变电所防雷保护系统，各个分支系统都是独立存在，但是各个系统却又相互依存，谁也替代不了谁的位置，现阶段市场上的防雷保护装置其实都属于防雷保护系统当中的保护元器件，所起的作用也是单方面的，如果将五道防线全部割开，并对其进行独立的设置是目前变电所元器件都在犯的一个错误，因为五道防线之间关系都是非常紧密的。而且存在着相互影响，比如说第二道防线和第四道防线之间，当第四道防线能力变强的时候，就能够缩短第二道防线危险段的长度，这样也就进一步的提高了变电所耐雷的性能，如果第二道防线能力变强的时候，就能够有效的减轻第四道防线承受的负担，使得变电所耐雷的可靠性能够得到有效的提高。

（作者单位：安达市电业局）