張立冬

加強(qiáng)變電所防雷保護(hù)系統(tǒng)確保變電所?運(yùn)行的安全與穩(wěn)定

張立冬

Point

我國(guó)的電力系統(tǒng)是整個(gè)發(fā)電機(jī)作業(yè)最為關(guān)鍵的一個(gè)組成部分，而電力系統(tǒng)中的變電所又是電力系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)組成部分，一旦變電所出現(xiàn)了雷擊等自然事故的話，就會(huì)造成一個(gè)地區(qū)或者一個(gè)城市的大規(guī)模停電，在現(xiàn)在的時(shí)代下，停電對(duì)人們生產(chǎn)生活的影響是非常大的，基于此種情況，本文將對(duì)變電所的防雷保護(hù)這方面進(jìn)行較為系統(tǒng)的分析，對(duì)提出的問題給出相應(yīng)的解決對(duì)策。

大自然是千變?nèi)f化的，在相應(yīng)的大氣條件和地質(zhì)條件下，潮濕的熱氣流一旦進(jìn)入到大氣層，就會(huì)出現(xiàn)冷凝的現(xiàn)象，在冷凝現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)候，雷云也就隨之產(chǎn)生，現(xiàn)階段大氣層中的雷云絕大部分都是有負(fù)電伴隨的，當(dāng)空間當(dāng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度超過大氣游離放點(diǎn)的臨界點(diǎn)的時(shí)候，就會(huì)形成雷電，大多數(shù)情況下變電所在遭受到雷電襲擊的主要原因有兩個(gè)，一個(gè)是雷電直接的擊中我們的變電設(shè)備，在一個(gè)就是架空的線路在經(jīng)過雷電擊中后出現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，對(duì)變電所的進(jìn)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(hù)措施

1.1對(duì)直擊雷的防護(hù)

大自然的力量是無窮的，我們對(duì)雷擊也是沒有什么辦法阻擋的，目前的科學(xué)技術(shù)也只能是對(duì)雷擊采取一定的攔截來縮小其對(duì)所擊中物質(zhì)的損害，或者是通過改變雷擊的方向來避免雷擊對(duì)物質(zhì)的損害，目前能夠有效避免雷擊的一項(xiàng)措施就是安裝避雷針，現(xiàn)在不僅是變電所，幾乎所有的大中小型企業(yè)或者企事業(yè)單位，工廠、學(xué)校等相關(guān)建筑上都安裝了避雷針，可見避雷針在現(xiàn)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(hù)電氣設(shè)備不受雷電直接擊中的一個(gè)雷電的接受設(shè)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(yīng)的導(dǎo)入來安全的導(dǎo)入到地面當(dāng)中，這樣就有效的保護(hù)了附近絕緣水平比其他建筑低的設(shè)備免遭受雷擊。

在變電所設(shè)備中，大多數(shù)都是在變電所架構(gòu)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(duì)相關(guān)的接地裝置都是有極其嚴(yán)格要求的，避雷針的攔截雷效果不僅能夠有效的保護(hù)相關(guān)的物質(zhì)而且還能夠在一定程度上對(duì)周圍的物質(zhì)起到保護(hù)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(guān)的地理?xiàng)l件都是有著非常緊密的關(guān)系的。這里主要影響避雷針防雷的一個(gè)因素就是地理?xiàng)l件，目前大氣條件對(duì)防雷效果的影響主要體現(xiàn)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(huì)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(huì)隨著增加，

由于避雷針?biāo)Ｗo(hù)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(hù)范圍受到了限制，最主要的是這些因素隨機(jī)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(shí)是不存在的，我們所說的雷擊保護(hù)范圍指的是雷電在擊中避雷針的時(shí)候，避雷針?biāo)軌虮Ｗo(hù)物質(zhì)的最大范圍，避雷針的保護(hù)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(jìn)行定量的，所以說在變電所安裝避雷針的時(shí)候，對(duì)于35千伏變電所，我們一定要安裝一個(gè)獨(dú)立的避雷針，而對(duì)于110千伏或者在這之上的變電所，由于其自身的電壓等級(jí)、絕緣水平都是非常高的，所以在對(duì)其安裝避雷針的時(shí)候，可以將避雷針安裝在配電設(shè)備的結(jié)構(gòu)上，這樣也能夠起到一定的防雷作用。

1.2對(duì)雷電侵入的防護(hù)

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(chǎn)生的沖擊電壓沿線路兩個(gè)方向迅速傳播的雷電波，現(xiàn)階段我國(guó)的變電所對(duì)于這種情況的防雷主要采取的措施是在變電所進(jìn)線上面安裝閥門避雷器，或者是在進(jìn)線上實(shí)行保護(hù)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(duì)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(xiàn)在研制出來的壁壘設(shè)備主要是用來保護(hù)變電所的高壓電氣設(shè)備的，高壓電氣設(shè)備在整個(gè)變電所的運(yùn)行中起到了絕對(duì)性的作用，可以說如果沒有高壓電氣設(shè)備，那么變電所是運(yùn)行不了的。避雷器安裝在高壓電氣設(shè)備上主要是為了能夠進(jìn)一步的確保變電所運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1.3對(duì)變電所進(jìn)線的防護(hù)

對(duì)變電所進(jìn)線的防護(hù)主要是為了限制流過避雷器的雷電電流幅值的，因?yàn)槔讚暨M(jìn)線保護(hù)段大部分的雷電都會(huì)被直接的引入到地下，剩下的一小部分雷電電流會(huì)沿著架空線路導(dǎo)線入侵到變電所中，當(dāng)雷電波沿著架空線路導(dǎo)線進(jìn)行傳播的時(shí)候，會(huì)受到?jīng)_擊電暈的影響而出現(xiàn)衰減的現(xiàn)象，現(xiàn)在變電所的主要危險(xiǎn)是在進(jìn)線保護(hù)這一區(qū)間內(nèi)的架空線路上，一旦這一線路遭受到雷電擊中，反擊導(dǎo)線就會(huì)產(chǎn)生雷電侵入波，這一階段我們都將其成為危險(xiǎn)段，因此加強(qiáng)這一階段的防雷保護(hù)是十分重要的，我們的科研人員要求對(duì)進(jìn)線段防雷保護(hù)要加強(qiáng)，要求進(jìn)線保護(hù)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(jìn)線上遭受了雷擊的時(shí)候，勢(shì)必會(huì)對(duì)線路造成一定的破壞，因此，我們要對(duì)不同地方進(jìn)行不同的保護(hù)。

1.4對(duì)變壓器的防護(hù)

我們的科研人員在對(duì)雷電的分析研究中發(fā)現(xiàn)，雷電頻頻出現(xiàn)的季節(jié)是在夏季和秋季，因此這兩季變壓器受到雷電波侵害的現(xiàn)象要比其余兩季的損害程度高很多，夏秋兩季出現(xiàn)雷擊事故非常的多，這也在一定程度上影響到了相關(guān)供電部門供電的可靠性，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，為了進(jìn)一步的防止雷電波對(duì)變壓器造成損害，確保變壓器的安全可靠性，對(duì)變壓器的保護(hù)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(shè)備，所以我們的研究人員在安裝避雷器的時(shí)候一定要盡量的靠近變壓器，靠的越接近，那么進(jìn)線中的雷電波就會(huì)越少，對(duì)變壓器的損害程度也就會(huì)越小，與此同時(shí)，避雷器的連接線應(yīng)該和變壓器的金屬外殼連接在一起，這樣當(dāng)侵入的雷電波作用到避雷器的時(shí)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(dāng)中存在的殘壓了，這樣就能夠有效的減少雷電對(duì)變壓器產(chǎn)生的破壞，因此要求我們的研究人員，在一些多雷地區(qū)，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(shè)備的現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.5變電所的防雷接地措施

我們?cè)谧冸娝览妆Ｗo(hù)能夠滿足相關(guān)要求之后，還要對(duì)其后面的工作進(jìn)行一個(gè)處理，要根據(jù)相關(guān)部門對(duì)電力的安全要求，在變電所設(shè)置一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，在變電所避雷針和避雷器的下方安裝一個(gè)能夠接觸到地面的接地設(shè)備，這樣就能夠從根本上滿足相關(guān)設(shè)備防雷的要求，一旦接地設(shè)備沒有安裝好或者是沒有安裝接地設(shè)備的話，一旦出現(xiàn)的雷電過大，就會(huì)直接燒毀變電設(shè)施，所以說只有做到安全接地，符合相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，才能夠起到很好的分流作用，才能夠?qū)ψ儔浩髌鸬胶芎玫谋Ｗo(hù)作用，提供供電的可靠性。

2.變電所防雷方案的優(yōu)化

我們?yōu)榱舜龠M(jìn)變電所防雷體系的完善，對(duì)其變電所的防雷接地環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的應(yīng)用，促進(jìn)接地網(wǎng)的健全以及避雷器的有效應(yīng)用，以滿足實(shí)際變電工作的需求，此外我們還要對(duì)變電所的電氣設(shè)備的接地裝置進(jìn)行有效的應(yīng)用，以此來進(jìn)一步的滿足變電所的供電需求，確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)的改善。

直到現(xiàn)在，我國(guó)大部分變電所都已經(jīng)具備了比較完善的直擊雷防護(hù)系統(tǒng)，大部分情況下戶外的變電設(shè)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(fā)生，變電所的雷擊防護(hù)系統(tǒng)在實(shí)際工作的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)電磁脈沖，這種情況會(huì)影響到變電設(shè)備的正常有效運(yùn)行的。除了變電所的防雷保護(hù)，我們還要對(duì)防雷的感應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和完善，能夠讓接地引線得到有效的運(yùn)用，保證對(duì)引線雷電流的控制，確保變電所弱電設(shè)備的有效應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)變電所進(jìn)行防雷保護(hù)其實(shí)是一項(xiàng)很大的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是由多個(gè)分支系統(tǒng)防線構(gòu)成的一個(gè)完整的變電所防雷保護(hù)系統(tǒng)，各個(gè)分支系統(tǒng)都是獨(dú)立存在，但是各個(gè)系統(tǒng)卻又相互依存，誰(shuí)也替代不了誰(shuí)的位置，現(xiàn)階段市場(chǎng)上的防雷保護(hù)裝置其實(shí)都屬于防雷保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的保護(hù)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(duì)其進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)置是目前變電所元器件都在犯的一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)槲宓婪谰€之間關(guān)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(dāng)?shù)谒牡婪谰€能力變強(qiáng)的時(shí)候，就能夠縮短第二道防線危險(xiǎn)段的長(zhǎng)度，這樣也就進(jìn)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(qiáng)的時(shí)候，就能夠有效的減輕第四道防線承受的負(fù)擔(dān)，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(dá)市電業(yè)局）