高壓輸電線路與變電站雷電防護(hù)現(xiàn)狀與對(duì)策研究

李昊舜 唐 樂（國(guó)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(hù)現(xiàn)狀與對(duì)策研究

李昊舜 唐 樂
（國(guó)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(hù)工作在全世界的范圍內(nèi)都是非常重要的一項(xiàng)工作。如果正在運(yùn)行的高壓輸電線路瞬時(shí)過載就會(huì)產(chǎn)生極其危險(xiǎn)的總跳閘事故。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)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(fù)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(huì)嚴(yán)重破壞整個(gè)高壓電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，采取怎樣的有效防護(hù)措施，最大限度地保證我國(guó)高壓輸電線路和變電站的安全運(yùn)行已經(jīng)成為我國(guó)電力系統(tǒng)工作人員迫切需要研究和解決的問題。

關(guān)鍵詞：高壓；輸電線路；變電站；雷電防護(hù)；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(shí)，合理地避開多雷區(qū)，是防止雷擊事故最有效、最經(jīng)濟(jì)、最常規(guī)的措施。在鋪設(shè)高壓輸電線路之前，我們必須對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、土壤壞境，氣候資料進(jìn)行充分的調(diào)研和研究，然后在鋪設(shè)線路時(shí)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(yùn)行。

1.2合理地架設(shè)避雷線。在高壓線路的架設(shè)中，合理地利用避雷線是防止雷擊事故最有效的一項(xiàng)基本措施，而且當(dāng)線路的電壓越高，其造價(jià)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(shè)避雷線來(lái)確保線路的可靠運(yùn)行。在高壓線路中架設(shè)避雷線不僅可以在發(fā)生雷擊時(shí)對(duì)雷擊電流進(jìn)行有效地飛流，防止雷擊事故的發(fā)生，而且避雷線對(duì)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(yīng)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(dāng)高壓輸電桿被雷擊中時(shí)，如果桿塔有效地接地，就可以及時(shí)的將雷電傳導(dǎo)入大地，從而就達(dá)到了避雷的效果。根據(jù)相關(guān)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(jìn)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(dá)國(guó)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(yīng)用。而在我國(guó)由于避雷器的安裝技術(shù)要求比較高，投資成本相對(duì)較大，避雷器的應(yīng)用還處于一個(gè)相對(duì)比較滯后的階段。國(guó)際上常用的避雷器主要分為無(wú)間隙型和串聯(lián)間隙型兩種。當(dāng)高壓輸電線路的檔距比較小時(shí)，當(dāng)電桿塔被雷擊后線路中的避雷器可以產(chǎn)生負(fù)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(jìn)而提高了線路的耐雷強(qiáng)度。

1.5采用新型的輸電線路架設(shè)結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步和人們對(duì)高壓輸送線路的不斷研究，人們對(duì)高壓線路的架設(shè)結(jié)構(gòu)也有了全新的認(rèn)知。人們開始逐步用新型的七平行線架設(shè)結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的五平行線架設(shè)結(jié)構(gòu)。據(jù)研究表明，傳統(tǒng)的五平行線架設(shè)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(shè)結(jié)構(gòu)通過對(duì)累計(jì)電流的分流作用，極大地削弱了雷擊電壓的強(qiáng)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(shí)，其事故形式主要分為2種，一種是變電站的設(shè)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(duì)于變電站被雷直接擊中的防護(hù)措施一般為安裝避雷線和避雷針。因?yàn)楸芾拙€或避雷針安裝在變電站的上方，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，就可以將雷擊電壓直接從變電站上方導(dǎo)入大地，從而達(dá)到保護(hù)變電站的目的。

2.2對(duì)雷電波侵入變電站的防護(hù)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(yīng)這三種形式，經(jīng)過對(duì)比，直擊雷的主要特點(diǎn)是發(fā)生比較突然，而且波及的范圍會(huì)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(xué)地選擇避雷器的安裝位置，使其在滿足其他設(shè)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(yán)重的設(shè)備故障，導(dǎo)致大面積停電，可加強(qiáng)防雷措施與防雷裝置的使用。首先雷直接擊在變電站導(dǎo)線或設(shè)備之上，其次是變電站避雷針落雷時(shí)形成過電壓，最后是沿線路傳過來(lái)的雷電波。變電站防侵入波保護(hù)主要的措施是在變電站內(nèi)部安裝避雷器，并在母線與進(jìn)線處加裝避雷器。同時(shí)，要運(yùn)用避雷針與避雷線相結(jié)合的避雷方式，對(duì)雷電進(jìn)行攔截，將雷電波入地的路徑改變，加強(qiáng)防雷保護(hù)的實(shí)際作用。一般小變電所可采用獨(dú)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(yùn)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(lái)加強(qiáng)避雷效果。

2.2.3對(duì)變電站的進(jìn)行段進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。在臨近變電站的進(jìn)線線路上架設(shè)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(shè)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(shè)備可以承受的合理范圍之內(nèi)，從而達(dá)到保護(hù)變電站電氣設(shè)備的目的。同時(shí)，還要加強(qiáng)日常的避雷裝置檢修工作，對(duì)于存在缺陷的部位，要及時(shí)加裝或更換避雷設(shè)備，降低安全隱患。

結(jié)語(yǔ)

由于雷電的隨機(jī)性和不可控性，導(dǎo)致高壓輸電線路和變電站的防護(hù)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(hù)的對(duì)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(shí)，我們一定要因地制宜，在全面調(diào)研和分析當(dāng)?shù)丨h(huán)境地貌、氣候特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇最有效、最經(jīng)濟(jì)、最適合的防雷措施。同時(shí)，作為電力系統(tǒng)的工作人員我們也要不斷學(xué)習(xí)，不斷加深對(duì)高壓輸送電路的認(rèn)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(zhēng)取早日取得更大的突破和成就。

參考文獻(xiàn)

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

中圖分類號(hào)：TM726

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A