摘要：近年來我局多個(gè)變電站遭受雷電侵入波造成線路側(cè)斷路器、電流互感器設(shè)備損壞的情況，如灰山港變電站灰鋼線404斷路器、香鋪侖變電站香三線408電流互感器、三眼潭變電站香三線404斷路器和電流互感器、瓊湖變電站瓊?cè)€402斷路器等。

　　關(guān)鍵詞：線路,雷擊,措施

　　一、我局變電站設(shè)備損壞主要原因思考和分析如下：

　　1、輸變電規(guī)模逐年擴(kuò)大，線路、變電站數(shù)量大幅增加的同時(shí)雷擊概率也大大增加，并且我省雷電活動(dòng)強(qiáng)烈，雷電強(qiáng)度呈上升趨勢(具體可見湖南雷電定位系統(tǒng)工作總結(jié))。

　　2、線路開關(guān)熱備用狀態(tài)遭雷擊或運(yùn)行時(shí)遭多重雷擊

　　香鋪侖變408電流互感器、三眼潭404斷路器和電流互感器、瓊湖變402斷路器此四次設(shè)備損壞均是在開關(guān)為熱備狀態(tài)時(shí)發(fā)生雷擊造成的。其原因是由于開關(guān)熱備用或故障跳閘開關(guān)斷口處于暫時(shí)分閘狀態(tài)，而此四個(gè)間隔均無出線側(cè)避雷器，母線避雷器又無法對開關(guān)斷口進(jìn)行有效保護(hù)，侵入波傳至處于開路的開關(guān)斷口時(shí)，發(fā)生行波全反射，斷口承受的過電壓幅值將增加到侵入波電壓的2倍，導(dǎo)致開關(guān)斷口內(nèi)或電流互感器外絕緣不能承受而擊穿，隨后在工頻電弧作用下發(fā)生爆炸。灰山港404斷路器處于正常運(yùn)行線路遭受多重雷擊時(shí)也會(huì)發(fā)生類似斷口擊穿事故，即線路遭受第一次雷擊開關(guān)跳閘后，在重合閘期間線路再次遭受雷擊，導(dǎo)致開關(guān)斷口絕緣擊穿隨后在工頻電弧作用下發(fā)生爆炸。

　　3、為什么過去35kV設(shè)備較少發(fā)生此類情況?

　　近年變電站無油化改造，廣泛采用SF6斷路器，相對早期油斷路器，SF6斷路器的斷口開距小，沖擊伏秒特性平坦，在較大陡度雷電波作用下，斷路器斷口內(nèi)絕緣強(qiáng)度可能低于外絕緣，導(dǎo)致斷路器斷口絕緣擊穿故障。目前35kV電流互感器廣泛采用的是樹脂澆注式TA，此類干式TA較之與以前廣泛采用的瓷套充油式TA的外絕緣更加容易發(fā)生劣化。在長期紫外線照射及電化學(xué)作用下樹脂絕緣性能逐步發(fā)生不可逆的劣化從而絕緣性能逐漸下降，在過電壓作用下其絕緣薄弱點(diǎn)將發(fā)生擊穿。

　　4、為何我局發(fā)生此類設(shè)備損壞集中在35kV電壓等級

　　我局10kV電壓等級線路出線均裝設(shè)有避雷器，當(dāng)然不會(huì)發(fā)生此類設(shè)備損壞。110kV及以上電壓等級系統(tǒng)較少發(fā)生的原因有二：一是有效接地系統(tǒng)該電壓等級設(shè)備絕緣水平較高能夠耐受大部分雷電過電壓;二是線路全線均架設(shè)避雷線，直擊和繞擊概率較低。

　　大氣過電壓保護(hù)通常靠三道防線：一是在變電站內(nèi)設(shè)計(jì)避雷針，以屏蔽雷電波從大氣空間入侵;二是在進(jìn)線開關(guān)線路側(cè)安裝避雷器，以限制從線路上侵入雷電波過電壓的幅值;三是在斷路器或隔離開關(guān)后面、主變附近的母線上裝避雷器，以限制從線路上侵入雷電波過電壓的幅值。

　　二、防止發(fā)生此類雷電侵入波造成設(shè)備損壞現(xiàn)場可以采取的措施：

　　1、架空出線側(cè)加裝避雷器

　　敞開式變電站一般母線和主變壓器已安裝避雷器，出線側(cè)則沒有安裝。按2km進(jìn)線段考慮，變電站母線避雷器在單回進(jìn)線保守情況下保護(hù)距離均能有效保護(hù)出線設(shè)備，但在線路開關(guān)分?jǐn)酄顟B(tài)下無法有效保護(hù)開關(guān)斷口，必須加裝出線避雷器。在變電站出線加裝避雷器，是保護(hù)熱備用和頻遭雷擊線路開關(guān)免遭侵入波損壞的最有效措施，同時(shí)可降低入侵雷電波幅值，使主變壓器和母線處過電壓水平大大降低，減小變電設(shè)備損壞概率。目前，500kV變電站和GIS站每回出線、甚至主變壓器和母線均已安裝避雷器，其運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明侵入波事故較少，處于可接受水平。因此，變電站出線加裝避雷器是可行的，能有效保護(hù)變電設(shè)備免遭侵入波損壞，最大限度減少雷害事故，提高變電站安全可靠性。由于線路為新投運(yùn)設(shè)備，沿線氣象資料與環(huán)境情況仍在積累當(dāng)中，在這種情況下，建議針對雷擊故障點(diǎn)加裝避雷器。

　　建議采取“差絕緣”的方式解決雙回掉閘問題。即一路提高線路絕緣性能，另一路維持原狀，雷擊時(shí)線路薄弱點(diǎn)遭雷擊掉閘，從而避免雙回掉閘，可采取一路加裝間隙，另一路不裝;或一路增加爬電距離，另一路不變。

　　2、合理安排運(yùn)行方式

　　在沒有滿足第一條的情況下，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況合理安排運(yùn)行方式，盡量避免在沒有出線側(cè)避雷器的開關(guān)安排熱備用。

　　3 避雷器的接地引下線要"三位一體"，即避雷器接地引下線、配電變壓器的金屬外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)這三點(diǎn)要先連接一起，然后共同與接地相連接。接地電阻要符合規(guī)定：100kVA以下的接地電阻應(yīng)不大于10Ω，100kVA及以上的接地電阻應(yīng)不大于4Ω。

　　4 要使用正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品，安裝高低壓側(cè)避雷器之前，要進(jìn)行檢查、試驗(yàn)，杜絕使用劣質(zhì)避雷器。避雷器應(yīng)垂直安裝，不得傾斜，引線連接要牢固。

　　5 高壓側(cè)避雷器應(yīng)安裝在跌落保險(xiǎn)器的下側(cè)，距變壓器端蓋0.5m以上。這樣，既可以靠近變壓器，減少雷擊時(shí)引下線電感對配變的影響;又可以避免進(jìn)行避雷器維護(hù)檢修時(shí)整條線路停電;還可以防止避雷器爆炸而損壞變壓器瓷套管等。

　　6 加強(qiáng)管理，一要實(shí)行工程驗(yàn)收交接制度和運(yùn)行管理考核制度;二要定期巡視檢查避雷器、接地引線連接點(diǎn)和測試接地電阻值，及時(shí)處理檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題，保證避雷器起到應(yīng)有的作用。

　　7避雷器安裝位置的確定

　　經(jīng)過考慮研究，決定在直線絕緣子串和耐張絕緣子串上安裝避雷器的方式，安裝的具體位置。考慮到在直線桿塔(垂直絕緣子串)上避雷器安裝位置緊臨絕緣子串，此時(shí)絕緣子串上的電壓分布是否會(huì)影響避雷器的電位分布，繼而影響避雷器的泄漏電流，從而加速避雷器的劣化過程，縮短避雷器的使用壽命，為此在沙河試驗(yàn)大廳進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)的結(jié)果顯示，避雷器的這種安裝位置對于避雷器的使用壽命影響很小，也基本不會(huì)影響帶電試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。

　　考慮到桿塔的海拔高度、地形地貌以及避雷器的保護(hù)范圍，并且考慮到水平排列的三相的中間相(B相)基本上不會(huì)遭受直擊雷，而三角形排列的頂相由于易遭雷擊而需安裝避雷器(如130 號(hào)桿)等原則，在桿塔上裝設(shè)了復(fù)合絕緣外套氧化鋅避雷器，

　　8 建造防雷安全區(qū),規(guī)范線路的防雷措施

　　地方政府應(yīng)在財(cái)力允許的情況下,在雷擊多發(fā)區(qū)域和田間地頭建造一些避雷場所,為群眾提供一個(gè)雷雨天氣安全的防護(hù)避險(xiǎn)場所。由于農(nóng)村舊房大多都是架空線路,易引發(fā)雷電災(zāi)害。線路在門戶前套在15 m長的鋼管埋地引入或改15 m長的屏蔽線入戶,并使屏蔽線兩頭接地,就可以把線路感應(yīng)的大部分雷電流通過屏蔽層和鋼管引入地。電話線路入戶時(shí)應(yīng)將其絕緣子(如通信蝶式絕緣子)的鐵腳接地。在架設(shè)電視天線時(shí),一定要在天線的旁邊架設(shè)金屬避雷針并保持≥3 m的安全距離,用避雷針來保護(hù)天線。

　　三、結(jié)束語

　　在實(shí)際中，線路側(cè)設(shè)備的防雷保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要因地制宜，根據(jù)不同環(huán)境和和特點(diǎn)，合理地選擇防雷保護(hù)措施，有效地防止雷害事故，保證用戶的安全用電。