李昊舜 唐 樂（國網(wǎng)陜西省電力公司調(diào)控中心，陜西 西安 710000）

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高壓輸電線路與變電站雷電防護現(xiàn)狀與對策研究

李昊舜 唐 樂
（國網(wǎng)陜西省電力公司調(diào)控中心，陜西 西安 710000）

摘 要：高壓輸電線路與變電站的雷電防護工作在全世界的范圍內(nèi)都是非常重要的一項工作。如果正在運行的高壓輸電線路瞬時過載就會產(chǎn)生極其危險的總跳閘事故。據(jù)相關資料統(tǒng)計，目前我國所有高壓輸電線路的總跳閘事故中，大約有50%的跳閘事故是由雷擊引起的，特別是在地形復雜、土壤電阻率高、雷電多發(fā)的地區(qū)，雷擊造成的總跳閘事故率更高。一旦發(fā)生雷擊事故，就會嚴重破壞整個高壓電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。所以，采取怎樣的有效防護措施，最大限度地保證我國高壓輸電線路和變電站的安全運行已經(jīng)成為我國電力系統(tǒng)工作人員迫切需要研究和解決的問題。

關鍵詞：高壓；輸電線路；變電站；雷電防護；雷擊事故

1　輸電線路的防雷措施

1.1合理選擇安全的輸電線路。在選擇高壓輸電線路的路徑時，合理地避開多雷區(qū)，是防止雷擊事故最有效、最經(jīng)濟、最常規(guī)的措施。在鋪設高壓輸電線路之前，我們必須對當?shù)氐牡匦蔚孛?、土壤壞境，氣候資料進行充分的調(diào)研和研究，然后在鋪設線路時才能合理地繞開雷擊多發(fā)的地區(qū)，最大限度地保證輸電線路的安全運行。

1.2合理地架設避雷線。在高壓線路的架設中，合理地利用避雷線是防止雷擊事故最有效的一項基本措施，而且當線路的電壓越高，其造價越低效果越好。所以，一般情況下，我們要求在高壓線路中最好全程架設避雷線來確保線路的可靠運行。在高壓線路中架設避雷線不僅可以在發(fā)生雷擊時對雷擊電流進行有效地飛流，防止雷擊事故的發(fā)生，而且避雷線對于高壓輸電線路本身還具有電壓屏蔽作用從而有效降低了輸電線路的感應電壓，從而從根本上降低了雷擊事故發(fā)生的概率。

1.3確保高壓線路中的輸電桿有效接地。在高壓輸電線路中，當高壓輸電桿被雷擊中時，如果桿塔有效地接地，就可以及時的將雷電傳導入大地，從而就達到了避雷的效果。根據(jù)相關研究表明，輸電桿與土壤直接的接地電阻越小，其能起到的防雷效果就越佳，所以，我們就必須想辦法采取合理而有效地措施，最大限度地降低輸電桿與土壤之間的接地電阻。例如：用電阻率更低的物質(zhì)進行填充；使用降阻劑；采用接地模塊降租；多根放射形接地體；

1.4在輸電線路中合理安裝避雷器。在發(fā)達國家高壓輸電線路中安裝避雷器已經(jīng)被證明是一種非常有效的避雷措施，并且已經(jīng)得到了極其廣泛的應用。而在我國由于避雷器的安裝技術(shù)要求比較高，投資成本相對較大，避雷器的應用還處于一個相對比較滯后的階段。國際上常用的避雷器主要分為無間隙型和串聯(lián)間隙型兩種。當高壓輸電線路的檔距比較小時，當電桿塔被雷擊后線路中的避雷器可以產(chǎn)生負反射波作用于受累桿塔，有效降低其絕緣子串上承受的電壓進而提高了線路的耐雷強度。

1.5采用新型的輸電線路架設結(jié)構(gòu)。隨著科學技術(shù)的飛速進步和人們對高壓輸送線路的不斷研究，人們對高壓線路的架設結(jié)構(gòu)也有了全新的認知。人們開始逐步用新型的七平行線架設結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的五平行線架設結(jié)構(gòu)。據(jù)研究表明，傳統(tǒng)的五平行線架設結(jié)構(gòu)防雷效果有限，抗雷擊效果不佳。而新型的七平行線架設結(jié)構(gòu)通過對累計電流的分流作用，極大地削弱了雷擊電壓的強度，極大地改善了高壓輸電線路的防雷性能。

2　變電站的有效防雷措施

變電站在遭遇雷擊時，其事故形式主要分為2種，一種是變電站的設備被雷電直接擊中，另外一種是雷電波沿線路侵入變電站。

2.1變電站被雷直擊的防雷措施。對于變電站被雷直接擊中的防護措施一般為安裝避雷線和避雷針。因為避雷線或避雷針安裝在變電站的上方，當發(fā)生雷擊時，就可以將雷擊電壓直接從變電站上方導入大地，從而達到保護變電站的目的。

2.2對雷電波侵入變電站的防護措施

2.2.1在變電站中合理安置避雷器。雷擊為直擊雷與雷電波侵入、雷電感應這三種形式，經(jīng)過對比，直擊雷的主要特點是發(fā)生比較突然，而且波及的范圍會在10km以上。要在變電站中合理的安裝避雷器，要保證變電站的所有母線上都安裝有避雷器，并且要科學地選擇避雷器的安裝位置，使其在滿足其他設備要求的情況下盡量靠近變壓器，從而最大限度地提高避雷效果。

2.2.2加裝避雷針與避雷線。為了避免變電站遭到雷擊，造成嚴重的設備故障，導致大面積停電，可加強防雷措施與防雷裝置的使用。首先雷直接擊在變電站導線或設備之上，其次是變電站避雷針落雷時形成過電壓，最后是沿線路傳過來的雷電波。變電站防侵入波保護主要的措施是在變電站內(nèi)部安裝避雷器，并在母線與進線處加裝避雷器。同時，要運用避雷針與避雷線相結(jié)合的避雷方式，對雷電進行攔截，將雷電波入地的路徑改變，加強防雷保護的實際作用。一般小變電所可采用獨立的避雷針，而大的變電所則可在變電站的整體構(gòu)架上運用避雷針或是避雷線，也可以將兩種裝置有效結(jié)合到一起來加強避雷效果。

2.2.3對變電站的進行段進行重點防護。在臨近變電站的進線線路上架設避雷線可以有效阻斷雷電波侵入變電站，防止變電站的電氣設備受到損害。避雷線可以分流有雷電引起的雷電波，限制流經(jīng)變電站內(nèi)避雷器的雷電流的幅值和陡度，使雷電電流降低到電器設備可以承受的合理范圍之內(nèi)，從而達到保護變電站電氣設備的目的。同時，還要加強日常的避雷裝置檢修工作，對于存在缺陷的部位，要及時加裝或更換避雷設備，降低安全隱患。

結(jié)語

由于雷電的隨機性和不可控性，導致高壓輸電線路和變電站的防護工作非常困難，本文提出了一些高壓輸電線路和變壓站雷電防護的對策，但不一定能夠適用于所有的情況和環(huán)境，所以，在確定高壓輸電線路和變電站的防雷措施和方案時，我們一定要因地制宜，在全面調(diào)研和分析當?shù)丨h(huán)境地貌、氣候特點的基礎上，選擇最有效、最經(jīng)濟、最適合的防雷措施。同時，作為電力系統(tǒng)的工作人員我們也要不斷學習，不斷加深對高壓輸送電路的認知程度，努力研究高壓輸送線路和變電站防雷的新技術(shù)和新手段，爭取早日取得更大的突破和成就。

參考文獻

[1]顏世明.高壓輸電線路雷電防護對策的探討[J].科技與企業(yè)，2013（08）.

中圖分類號：TM726

文獻標識碼：A