110kV变电站二次设备雷电防护方案

王玲

[摘 要]110kV变电所是电力系统中的重要环节，雷电防护工作是电力系统安全稳定运行的根本保障。本文结合变电所遭受雷击的来源，针对110kV变电所，提出了具体的防雷措施。

[关键词]110kV变电所；防雷措施；应用

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0240-01

自然雷电是威胁电力系统安全稳定的重要因素，一旦变电所遭受雷击，将造成大面积停电，为人们的生产和生活带来了影响，这就需要变电所防雷措施的优化和完善[1]。在电力技术不断发展的过程中，电力系统从发电到供电的全过程中都发生了巨大的变化。作为电力系统中的关键环节，变电所也加强了对新技术的应用，防雷措施成为变电所设计中的重要步骤，有着广阔的发展空间。

1 变电所遭受雷击的来源

变电所遭受雷击的来源主要有两个：第一，雷电直接放点在变电所的设备上，由于设备多为金属材质，是电的优良导体，因此严重威胁着整个变电所的安全。第二，架控线路的雷电感应过电压和直接雷过电压形成较大电流的雷电波，雷电波会沿着线路直接进入到变电所中，对电力设备和电力系统构成严重的威胁。针对直击雷和雷电侵入波，必须采用可靠的防雷措施。

2 110kV变电所防雷措施

2.1针对直击雷制定措施

变电所针对直击雷一般应用避雷针，将其安装在变电所的建筑顶端，同时在变电所沿进线位置的一定范围类设置避雷线。装设避雷针和避雷线可以避免直击雷影响电气设备的运行，将直击雷引入大地，在变电所周围形成可靠的绝缘地带。针对110kV变电所而言，必须装设有独立的避雷针，此类电压等级中的相关电气设备绝缘水平较高，可以将避雷针装设在配电装置的框架上，避免雷击产生的高电位对电气设备和电力系统造成破坏。

2.2针对雷电侵入波制定措施

架控线路的雷电感应过电压和直击雷过电压时危害变电所的根源，为了避免变电所电力设备的绝缘受损，必须采取可靠的防护措施。可以在变电所内装设避雷器，限制雷电侵入波的的大小，避免过电压形成冲击耐压。也可以在变电所的线路上端设置保护段，限制雷电流幅值。除了在变电所中装设避雷器外，可以构造出一定的保护间隙，例如常用的阀型避雷器和磁吹避雷器[2]。

2.3变电所的出线防护

为了避免送电线路遭受雷击，导致安全事故，必须采用有效的防雷维护措施。由于送电线路的绝缘性比较差，所设置的避雷线形式也不同，一般不会在全线架上安装避雷线，只屏蔽线管的导线，降低绕击率，以增强线路的绝缘性，发挥避雷线的作用，提高送电线路的可靠性和防雷效果，

防雷措施中，除了安装避雷线以外，还可以在电力系统中安装自动重合闸装置来降低雷击带来的损害。由于送电线路本身具有一定的恢复能力，线路遭受雷击后，导致绝缘闪路，线路跳闸后的一段时间，可以自行恢复正常状况。

为了提高送电线路的防雷效果，可以装设于地面对接的钢筋混凝土杆，接地电阻在30欧姆以下。开展送电线路的防雷措施中，需要加强频发故障线路的管理，采取合理的措施提高线路的绝缘性，结合山区线路的实际情况不断改进现有的维护技术。

2.4变电所的进线防护

开展变电所的进线防护工作，主要是对经过避雷器的雷电流幅值进行限制。如果线路中出现过电压，雷电波将沿着导线向变电所传导，电压幅值为给线路中的绝缘部分造成较大的冲击。因此必须在靠近变电所的进线位置装设避雷线[3]。经过科学验证后发现，在没有没有装设避雷线的情况下，变电所的进线遭受雷击后的电流幅值超过5KA，对电力系统构成较大的威胁。

2.5变压器的防护

变压器时变电所中的核心设备，基本防雷措施是在靠近变压器的位置装好避雷器，避免线路侵入雷电波，导致绝缘损坏，影响电力系统的安全。装设避雷器的过程中，必须尽量靠近变压器，缩短连线的长度，阿静地雷电流在连接线导线上的压降。另外，避雷器的界限必须与变压器的金属外壳相连，当雷电侵入波导致避雷器动作后，高压侧绝缘上的电压只剩下避雷器上的一部分残压，减小了雷电对变压器的损坏。

2.6变电所的防雷接地

变电所的防雷保护措施中需要重视防雷接地的应用，需要结合实际的安全要求和地理条件铺设统一的接地网，避雷针和避雷器可以充分满足防雷的需求，也可以在防雷装置下铺设单独的接地体。

2.7加强知识教育，提高操作水平

在变电所的防雷措施中，必须认识到知识层面的重要性，因为人员的操作水平和知识水平是提高防雷措施的软实力。在不断引进国内外先进防雷技术措施的同时，不断促进自我知识的提升，规范操作，做好变电所的日常检修和维护工作，在日常的工作中不断积累经验，掌握安全用电的基本方法。

3 避雷措施在实际线路中的应用案例

湖北宜昌当阳某110kV变电所40余米高空中，西电东送主干通道±500千伏龙政直流输电线路44号杆塔上，国网湖北检修公司正技改检修作业，国内首次为直流输电杆塔和变电所穿上了特制的“避雷衣”。

“避雷衣”实际上是指氧化锌避雷器，是国家电网公司为保障西电东送主干供电通道正常运行，应对雷击隐患严重威胁三峡电力安全外送而自主研发的高科技避雷手段，目前正在全球范围内推广应用。第一批直流线路氧化锌避雷器将在龙政直流线路雷电频发区段上安装20支。还将全面推广到三峡外全部5条直流供电“主动脉”上，总计安装60支[4]。

±500千伏龙政线起始雷暴天气尤为频繁的宜昌山区，输送功率高达300万千瓦，相当于一个中等城市的用电负荷，在电力输送过程中发挥着重要的作用。但因宜昌山区线路运行条件复杂，雷击导致的线路跳闸正严重威胁国家电网的安全运行。为此，国家电网公司自主研发并推广应用防雷科技成果，将有效提升线路的耐雷能力。

4 结束语

110kV变电所是电力输送过程中的重要环节，为了提高电力系统的安全性和稳定性，必须做好变电所的防雷工作，认识到雷电的危害，掌握科学的防雷措施，将防雷措施落实到变电所的安装和维护中，以提高变电所的建设质量，提高供电质量，为城市建设提供保障。

参考文献

[1] 魏振宇.试论如何加强送电线路的防雷安全管理[J].东方教育，2013，15（11）：180.

[2] 邬雄，聂定珍，万保权等.110kV变电所的防雷措施探究[J].高电压技术，2012，26（5）：24.

[3] 陈原，王国春，姚文军等.架空送电线路安全运行分析[J].高电压技术，2012，28（5）：50.

[4] 胡毅.送电线路绝缘子运行性能及分析[J].高电压技术，2012，27（2）：33.