简析750kV超高压变电设备的防雷保护工作

摘　要：随着我国电力网络建设的不断完善，输电线路管网发展逐步进入到一个黄金阶段，为更好的满足人们对于电力能源的需求，在不断开发电力能源的同时，建设者对于电力超高压变电设备的保护工作的重视力度也逐年提高，其中对于常规状态下750KV超高压变电设备的防雷保护工作的研究力度尤为显著。下面本文讲解合作和多年的工作实践经验，对750kV超高压变电设备的防雷保护工作进行简单论述，以供参考。

关键词：750kV输电线路；变电设备；防雷保护工作

   0前言
   近年来，随着我国国民经济发展速度的不断加快，人们的生活水平、工业与农业建设得到了迅猛的提高，在此基础上对于发展所需的基础设施建设的需求度便随着不断加大，其中以对于电力的使用需求尤为明显。为满足快速增长的经济发展和人们生产生活的实际需求，自改革开放以来，在我国相关政府部门的大力支持下，电力系统得到了不断地改造和完善，促进了我国电压等级、数量和综合化水平的不断提高。然而，在此期间由于雷击而导致的供电中断、输配电线路设备故障问题，严重危害了电力系统运行的安全可靠和稳定性。为此，加强对超高压变电设备的防雷保护工作已刻不容缓。
   1雷电的形成原因
   作为常见自然灾害之一，雷电的袭击不仅会造成经济财产的损失，更会造成人员伤亡情况的发生。雷电的产生原因主要是由于云层中带负电荷的积雨层，与潮湿状态下地面感应所形成的大量正电荷，在一定的条件下形成强大的电场，当电场空间中电荷强度超过大气游离放电的临界点时，在云层与云层、云层与大地之间的正负电离子相互碰撞，从而发生剧烈的放电现象，这便是雷电产生的主要原因。在放电的过程中，由于750kV超高压变电设备具备有导体的作用，因此通过直击雷过电压或者感应过电压使其很容易遭受到雷电的袭击。
   2超高电压变电设备的防雷原则
   根据750kV超高压变电设备的遭雷击的产生原因和表现形式来分析，可以将其防雷原则概括为：1）通过采用避雷针或避雷管网的方式，将其与大地（自然传输导体）形成一个外部保护系统，当雷电产生的电流通过避雷装置的导向直接接入到地表进行地下电流泄散；2）对于设备保护区内的相关电源线路与避雷过压保护装置进行等电位连接，以阻塞雷电电流沿电源线、数据传输线或信号线引入的过电压波对变压设备的损害；3）由于雷电容易促使变电所中的相关设备产生电位差现象，因此还需将其进行过电电压保护，以限制设备电位超过上限压幅值。
   3对超高压变电设备的防雷保护的具体措施
   雷电按照其产生后的发展方向性来说，由带电荷雷云碰撞产生，并向大地进行导向的称之为下行雷；而接地物体顶部激发产生的向带电荷雷云方向发展的称其为上行雷。在引起超高电压设备雷击故障的往往则是由下行雷雷击造成的。通常情况下，下行雷在进行放电导向大地过程中，容易使变电设备中的电压负荷产生不稳定情况，在各种带电离子相互作用下，下行雷电流容易直接电击到变电设备上，或者是通过架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿供电线路侵入导向至变电设备中，最终导致信号中断、变电设备故障问题的发生。因此，需特别加强上述两方面原因而造成的超高压变电设备的雷击危害的保护工作。具体来说可以采取以下几方面措施：
   第一，变电所的直击雷防护。避雷针、避雷线路管网的建设是有效避免雷击事故发生的外部保护中的最行之有效的措施，通过将避雷针直接装配到750KV的超高压变电装置的结构架构体系上，利用避雷针的高电位导向性作用影响，将雷击电流最大限度的安全导向大地深处进行排泄，而不致使雷击电流的破坏影响力直接用作用在电气设备上，避免成为雷电的接收导向器，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。
   第二，变电所对侵入波的防护。对于750KV超高压变电设备而言，其本身具有的内部绝缘环境水平较高，因此，采用在超高压变电设备的进线上位置上，装设阀型避雷器的方式，可有效的防止侵入波防护对于超高压变电设备的破坏。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前，FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器，主要用来保护中等及大容量变电所的电气设备；FCZ1系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电所的高压电气设备。
   第三，变电设备的进线防护。如果在靠近超高压变电设备的进行上没有装设必要的避雷线，一旦在下行雷的放电作用下导致其进线遭受雷击现象，那么雷电电流在流经避雷器区域时，不仅其陡度将会超过可控范围值内，更会使电流幅值可增加至5kA以上，如此情况下猛增的电流强度将会对变电设备线路造成严重的破坏。因此，为将流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度进行最大程度上的限制，降低雷电电流经过进线与变电设备进行串联反应，在变电设备的进线区域上设置防雷保护势在必行。当线路上出现过电压时，将有行波沿导线向变电所运动，其幅值为线路绝缘的50％冲击闪络电压，线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高很多。因此，采取将避雷线装设在靠近变电所的进线上便成为了对于变电设备进线防雷防护的主要措施。
   第四，变压器的防护。在靠近变压器部位处安装避雷装置，可有效的防止因雷电波通过线路入侵而对绝缘装置的损坏，最终导致变压器受损，干扰变电设备的正常运转。在装设避雷器时，以越靠近变压器的位置为宜，通过采用减少连线的长度的方式，以便于降低雷电电流在通过线路连接线上的电压值。此外，在变压器附近位置安装避雷器时，应将避雷器接线、变压器的金属外壳以及低压侧中性点三个接应点连接在一起，如此一来，便可以在侵入电波进入避雷器动作时，将作用在高压侧主绝缘上的电压进行降压分解，最终将强大的电压冲击降化为避雷器上的少许残压值，从而减少了雷电对变压器破坏的机会。
   第五，变电所的防雷接地。除了需满足超高压变电设备的防雷需求外，还需要按照变电设备运转的安全和工作接地要求铺设一个统一的系统性的接地网络，然后在避雷针和避雷器下面增加接地体，或者在防雷装置下敷设单独的接地体，以满足对整体超高压变电设备的防雷的要求
   4结束语
   由于雷击而导致的变电设备损坏问题,不仅会造成大面积的停电现象的发生，更会严重影响人们的正常生产生活的进行，因此，加强对超高压变电设备的防雷保护工作，不仅 需要我国相关部门的大力支持，更需要电力建设者不断运用先进的科学理论，去将其更好的完善，为我国经济建设的快速发展提供坚强的后盾支持。
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