雷电能量的侵入方式及防护

摘 要

500KV超高压变电站是作为整个电力系统的枢纽，需要提高对常见雷害的抵抗能力，在建设过程中需要针对性防范，提出应对各种雷害的方式，有效合理的保护电子设备的安全，让变电站能够良好的运作。

【关键词】500KV变电站 雷害 防护措施

500KV超高压变电站是作为整个电力系统的枢纽，由雷击导致大面积的停电现象层出不穷，云层电荷作用造成雷电，进而造成过电压一个重要因素。在变电站中必须保障雷电防护的持续和可靠性。

1 雷电能量的侵入方式

一般的，雷电种类分为直击雷和球形雷等形式，雷电的能量进入500KV变电站造成雷害有几种方式：

1.1 雷电侵入波

在雷电击中输电线路中，由于线路范围广，雷电能量能够通过电磁感应等方式进入输电线路，造成沿线瘫痪，沿线能量进入变电站，，雷电侵入波是造成500kv变电站雷害事故的主要原因。必须采取一定的措施去削弱侵入波的能量，减低设备发生雷害事故的风险。

1.2 感应雷和直击雷

感应雷多会对于500KV变电站的二次系统造成影响，造成大面积的电子设备损坏，需要加强进行二次设备的防护。直击雷直接击中变电站设备，造成事故，产生高幅电流，对构筑物直接进行破坏。对于500KV变电站，电气设备多，精细程度高，设备间距离远需要加强防范措施。

2 防护雷害的措施

对于500KV变电站的雷电防范措施主要是避雷针和避雷器、使用架空地线等方法进行避免雷害事故。

2.1 应用避雷针和避雷线防范直击雷

对于110KV以上的变电一般安装有架构避雷针，保障在避雷针击穿时发生反击事故，配备有比较高水平的绝缘能力的装置，一般在土壤的电阻率小于1000欧米，将避雷针直接配装在电力架构上，能够最大限度的防止雷害。避雷线大多数应用峡谷地带变电站和500KV以上的大型高压变电站，原理相同，相对纵向保护范围大，但保护宽度较小，比较经济方便。对于避雷针和避雷线均需要考虑所需要保护的设备的安全距离，需要进行合理裁定。在国际在一般采用滚球法来判断避雷针的保护范围，在中等规模的110KV的变电站使用3-5根进行保护，500KV变电站需要更完善的保护。消雷器能够缓慢雷击防电过程，达到将被保护物产生的感应电流削弱的效果，避雷针和避雷线可以与消雷器一同配合使用，加强防雷效果，共同对电子设备起到保护作用。

2.2 避雷器的应用

在线路段的上安装避雷器防范侵入波是最常使用的方法，大多为母线、设备处阀型避雷器等保护大小不一容量的配电装置，金属氧化物避雷器是现今保护最好的一种避雷器，以氧化锌为主。根据500KV变电站电压等级，选择不同类型的避雷器，能够达到最好性能的释放。在安装避雷器过程中要裁定防护距离，将被保护设备良好保护，500KV变电站的需要保护范围较广，需要尽量缩短连线长度，避免压降的产生。在500KV变电站建设时，将进出金属管线直埋进站，可以经绝缘管道隔离后引入。能够大范围的防止雷电侵入波的雷害效果。

2.3 对二次设备的防护

对于500KV变电站，一般采用分区分级的方式进行雷电防护，对电源系统，由于残压高，仍然会对二次设备造成损害，因此二级保护通常运用残压低的防雷装置，保护精细重要的电子设备，提高抗干扰能力；对于二次设备的信号线，采用多重屏蔽的方式，减少电磁感应产生的影响，按照国家标准利用建筑物的钢筋等条件形成第一层屏蔽，再者，利用设备屏柜金属等外壳进行电磁屏蔽形成多层屏蔽，保护设备。

参考文献

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[2]胡劲松.贝杰龙算法在墨江500kV变电站雷击过电压计算中的应用[D].四川大学.2005.

[3]紀留利.避雷针保护范围分析[J].科技广场，2011（08）.

作者简介

林祖馨（1988-），男，工科学士学位。现供职于中国南方电网超高压输电公司百色局。主要研究方向为电气工程及其自动化，变电运维。

作者单位

中国南方电网超高压输电公司百色局 广西壮族自治区百色市 533000