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【摘要】对处于雷区的变电站，采取了行之有效的防雷措施后，雷害事故率减少将会非常明显，极为有效地防止了变电站设备损坏事故，确保了变电站设备的安全运行。本文对本地区电网内发生的两起雷击使设备损坏的事故进行分析后，对变电站的综合防雷技术进行了研讨，提出了多雷区变电站防雷综合治理的建议。
【关键词】变电站；侵入波；防雷技术
一、雷電的危害
雷电的破坏主要是十几甚至几十万伏的高压冲击波毁坏电气设备的绝缘，高压冲击波还可能与附近的金属通道之间发生放电，产生弧光，巨大的雷电流通过导体，在极短的时间内转换成大量的热能，会造成金属融化、飞溅而引起火灾。雷电流通过被击物体时，在被击物缝隙中的气体剧烈膨胀，缝隙中的水分也剧烈蒸发为气体，使被击物损坏或爆炸。
二、架空线路上会产生的静电感应过电压
当雷云出现在架空线路的上空时，线路导线由于静电感应而积累大量被束缚的异性电荷。在雷云对其他地方放电后，线路导线上的束缚电荷被释放，形成了向导线两端流动的电荷，从而产生很高的感应过电压，其值可达几万伏到几十万伏，会对供电系统造成极大的危害。
根据多年的运行经验，变电站发生直击雷雷害事故的概率不大，而感应雷电波沿线路侵入变电站造成变电设备事故的概率较高，这是由于感应雷过电压是由于雷云放电引起的电磁场的剧烈变化，电磁耦合而产生的，大气过电压对电力系统设备是有极大危害的，必须加以预防，感应雷过电压一般不会超过500kV，因此主要对35kV及以下等级的电力设备的绝缘有威胁。对于直击雷的防护，电气设备主要采用避雷针或避雷线保护比较成熟完善，但是，防止直击雷的措施，不能防止沿线路传入变电站的感应雷电侵入波对电气设备的危害。一般来讲，地处多雷区的电气设备，即使防雷措施均满足现有规程要求，也不能有效避免感应雷过电压的有害事故。现场经验表明：常规的防雷技术不能满足现场防感应雷过电压需要，感应雷过电压造成的设备事故比较频繁，轻则开关爆炸、母线短路接地，严重的会使变压器绕组发生变形、损坏，严重威胁电网的安全运行。近几年我公司将线路绝缘子更换成复合绝缘子后，变电站中各种电气设备的绝缘水平与同级线路相比低了很多，在雷雨季节，沿线路传到变电站的高幅值感应雷电波极大的威胁着变电站设备的运行安全，如不进行有效保护，将会使电气设备遭受破坏。近十年，由于直击雷造成多次设备击穿线路绝缘子导致停电的事故，经过深入研究探索综合防雷技术，现场陆续采取了一些针对本地实际情况的防雷措施，使电气设备因雷击造成的事故率大大降低，防雷效果比较理想，但感应雷过电压造成的雷击设备事故仍时有发生。
三、变电站雷害案例
多年来，变电站的雷害问题一直困扰着电网的安全运行。实践证明，我公司四座处于多雷区的110kV变电站发生雷害的机率较高，给安全生产埋下严重隐患。
例1：110kV天门变电站属于平凉地区较多雷区，变电站内有主变两台，一台为2004年投运，另一台为1994年投运，站内避雷器动作次数较什字变少，但每年雷击事故仍时有发生，2006年7月份，由于雷击在35kV天崆线的线路上，雷电波沿此输电线路侵入变电站内35kVⅠ段母线所带的天崆线甲刀闸，发生了天崆线真空开关及甲刀闸支持瓷瓶击穿造成母线停电的事故，当时由于设计原因，此线路没有安装线路避雷器，35kVⅠ段母线避雷器为运行了15年的阀式避雷器，对变电站的所有接地网接地电阻进行测试，发现距离故障点最近的变电站西南角的独立避雷针其接地电阻为12.6Ω，超出规程要求的最大值10Ω，没有起到对设备的保护作用。
另外我公司所辖线路发生雷击输电线路造成接地故障的案例比较多，大多数发生在线路上没有安装线路避雷器的2008年以前。
四、变电站设备补充防雷措施
根据变电站应降低地网接地电阻、限压、引雷、改变运行方式等常规防雷措施为指导思想，进行综合防雷研究，采取以下措施将大大的减少变电站的雷击事故：
1）对易遭雷击的线路杆塔进行接地网改造，使接地电阻完全符合相关规定，并安装适当数量的避雷针。
2）35kV热备用断路器在雷雨季节完全处于冷备用状态。
3）在35kV出线高压套管与出线开关间加装优良的装氧化锌避雷器。
4）所有35kV出线第一基杆塔上安装氧化锌避雷器。
5）将变电站内所有运行多年的性能较差的阀式避雷器更换成相应电压等级的性能优良的氧化锌避雷器。
如果变电站采用避雷效果优良的多针头避雷针则将使避雷针的保护范围增大，保护的可靠性更加提高。
五、补充防雷措施效果
1）本地区处于雷区的110kV变的35kV线路，采取接地网改造、安装避雷器等防雷措施后，7年来，再未发生过1次雷击跳闸事故。
2）110kV天门变电站天崆线：安装了避雷器、对变电站接地网进行改造试验合格、杆塔接地网进行改造并试验合格，并在站内出线处加装性能优良的氧化锌避雷器，以上措施实施后，变电站内35kV母线避雷器动作次数大大减少，据统计总共动作11次，平均每年动作1次，断路器等电气设备再没有发生过击穿或爆炸事故，全站设备至今一直安全运行。
六、结束语
以上多雷区变电站、线路经过综合防雷改造后，防雷击效果非常显著。尽管综合防雷措施对多雷区变电站效果很好，但对少雷区变电站只要满足规程要求，一般是能够满足防雷需要的。对于雷害频发的变电站和线路，要根据不同的情况采取有针对性的措施，既要考虑安全性，又有考虑经济性。随着电力建设的快速发展，对供电可靠性的要求越来越高，保证大型变压器、线路安全稳定运行是供电企业的重中之重。因此，在电力安全生产过程中，各级专业人员要学会发现问题、解决问题，同时也要敢于对规程规定的条款进行补充完善。
【关键词】变电站；侵入波；防雷技术
一、雷電的危害
雷电的破坏主要是十几甚至几十万伏的高压冲击波毁坏电气设备的绝缘，高压冲击波还可能与附近的金属通道之间发生放电，产生弧光，巨大的雷电流通过导体，在极短的时间内转换成大量的热能，会造成金属融化、飞溅而引起火灾。雷电流通过被击物体时，在被击物缝隙中的气体剧烈膨胀，缝隙中的水分也剧烈蒸发为气体，使被击物损坏或爆炸。
二、架空线路上会产生的静电感应过电压
当雷云出现在架空线路的上空时，线路导线由于静电感应而积累大量被束缚的异性电荷。在雷云对其他地方放电后，线路导线上的束缚电荷被释放，形成了向导线两端流动的电荷，从而产生很高的感应过电压，其值可达几万伏到几十万伏，会对供电系统造成极大的危害。
根据多年的运行经验，变电站发生直击雷雷害事故的概率不大，而感应雷电波沿线路侵入变电站造成变电设备事故的概率较高，这是由于感应雷过电压是由于雷云放电引起的电磁场的剧烈变化，电磁耦合而产生的，大气过电压对电力系统设备是有极大危害的，必须加以预防，感应雷过电压一般不会超过500kV，因此主要对35kV及以下等级的电力设备的绝缘有威胁。对于直击雷的防护，电气设备主要采用避雷针或避雷线保护比较成熟完善，但是，防止直击雷的措施，不能防止沿线路传入变电站的感应雷电侵入波对电气设备的危害。一般来讲，地处多雷区的电气设备，即使防雷措施均满足现有规程要求，也不能有效避免感应雷过电压的有害事故。现场经验表明：常规的防雷技术不能满足现场防感应雷过电压需要，感应雷过电压造成的设备事故比较频繁，轻则开关爆炸、母线短路接地，严重的会使变压器绕组发生变形、损坏，严重威胁电网的安全运行。近几年我公司将线路绝缘子更换成复合绝缘子后，变电站中各种电气设备的绝缘水平与同级线路相比低了很多，在雷雨季节，沿线路传到变电站的高幅值感应雷电波极大的威胁着变电站设备的运行安全，如不进行有效保护，将会使电气设备遭受破坏。近十年，由于直击雷造成多次设备击穿线路绝缘子导致停电的事故，经过深入研究探索综合防雷技术，现场陆续采取了一些针对本地实际情况的防雷措施，使电气设备因雷击造成的事故率大大降低，防雷效果比较理想，但感应雷过电压造成的雷击设备事故仍时有发生。
三、变电站雷害案例
多年来，变电站的雷害问题一直困扰着电网的安全运行。实践证明，我公司四座处于多雷区的110kV变电站发生雷害的机率较高，给安全生产埋下严重隐患。
例1：110kV天门变电站属于平凉地区较多雷区，变电站内有主变两台，一台为2004年投运，另一台为1994年投运，站内避雷器动作次数较什字变少，但每年雷击事故仍时有发生，2006年7月份，由于雷击在35kV天崆线的线路上，雷电波沿此输电线路侵入变电站内35kVⅠ段母线所带的天崆线甲刀闸，发生了天崆线真空开关及甲刀闸支持瓷瓶击穿造成母线停电的事故，当时由于设计原因，此线路没有安装线路避雷器，35kVⅠ段母线避雷器为运行了15年的阀式避雷器，对变电站的所有接地网接地电阻进行测试，发现距离故障点最近的变电站西南角的独立避雷针其接地电阻为12.6Ω，超出规程要求的最大值10Ω，没有起到对设备的保护作用。
另外我公司所辖线路发生雷击输电线路造成接地故障的案例比较多，大多数发生在线路上没有安装线路避雷器的2008年以前。
四、变电站设备补充防雷措施
根据变电站应降低地网接地电阻、限压、引雷、改变运行方式等常规防雷措施为指导思想，进行综合防雷研究，采取以下措施将大大的减少变电站的雷击事故：
1）对易遭雷击的线路杆塔进行接地网改造，使接地电阻完全符合相关规定，并安装适当数量的避雷针。
2）35kV热备用断路器在雷雨季节完全处于冷备用状态。
3）在35kV出线高压套管与出线开关间加装优良的装氧化锌避雷器。
4）所有35kV出线第一基杆塔上安装氧化锌避雷器。
5）将变电站内所有运行多年的性能较差的阀式避雷器更换成相应电压等级的性能优良的氧化锌避雷器。
如果变电站采用避雷效果优良的多针头避雷针则将使避雷针的保护范围增大，保护的可靠性更加提高。
五、补充防雷措施效果
1）本地区处于雷区的110kV变的35kV线路，采取接地网改造、安装避雷器等防雷措施后，7年来，再未发生过1次雷击跳闸事故。
2）110kV天门变电站天崆线：安装了避雷器、对变电站接地网进行改造试验合格、杆塔接地网进行改造并试验合格，并在站内出线处加装性能优良的氧化锌避雷器，以上措施实施后，变电站内35kV母线避雷器动作次数大大减少，据统计总共动作11次，平均每年动作1次，断路器等电气设备再没有发生过击穿或爆炸事故，全站设备至今一直安全运行。
六、结束语
以上多雷区变电站、线路经过综合防雷改造后，防雷击效果非常显著。尽管综合防雷措施对多雷区变电站效果很好，但对少雷区变电站只要满足规程要求，一般是能够满足防雷需要的。对于雷害频发的变电站和线路，要根据不同的情况采取有针对性的措施，既要考虑安全性，又有考虑经济性。随着电力建设的快速发展，对供电可靠性的要求越来越高，保证大型变压器、线路安全稳定运行是供电企业的重中之重。因此，在电力安全生产过程中，各级专业人员要学会发现问题、解决问题，同时也要敢于对规程规定的条款进行补充完善。