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【摘 要】雷电发生的机理十分复杂，我们还不能完全控制雷害的发生，但通过必要的防雷措施，可以减少雷害的发生。
【关键词】变电所;防雷保护;雷击原因;防雷原则;具体措施 0.引言
随着大庆油田电力系统的快速发展, 大庆油田电网经过近些年的发展，目前，已拥有110kV变电所30座、35kV变电所269座；110kV输电线路65条、35kV输电线路402条；管辖3座发电厂，已逐步发展成为全国最大的企业电网之一。这使得电能这一清洁能源在人民生产、生活中得到了普遍使用。但當高压输电网在为人们提供动力和照明时,不能忽视自然界产生的雷电对高压输变电设备产生的大量危害。因此,必须加强变电所雷电防护问题的认识与研究。
1.变电所遭受雷击的主要原因
通常情况下，大庆油田电网受雷击的情况有两种:一是雷直击于变电所的设备上;二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。其具体表现形式如下:
1.1直击雷过电压
雷云直接击中电力装置时,形成强大的雷电流,雷电流在电力装置上产生较高的电压,雷电流通过物体时,将产生有破坏作用的热效应和机械效应。
1.2感应过电压
当雷云在架空导线上方,由于静电感应,在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷,在雷云对大地放电时,线路上的电荷被释放,形成的自由电荷流向线路的两端,产生很高的过电压,此过电压会对电力网络造成危害。
因此,架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所,是导致变电所雷害的主要原因,若不采取防护措施,势必造成变电所电气设备绝缘损坏,引发事故。
2.变电所防雷的原则
针对变电所的特点,其总的防雷原则是将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散(外部保护);阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波(内部保护及过电压保护);限制被保护设备上浪涌过压幅值(过电压保护)。这三道防线,相互配合,各行其责,缺一不可。应从单纯一维防护(避雷针引雷入地—无源保护)转为三维防护(有源和无源防护),包括:防直击雷,防感应雷电波侵入,防雷电电磁感应等多方面系统加以分析。
3.变电所的防雷措施
3.1装设避雷针
架设避雷针是变电所防止直击雷的常用措施，其作用是将雷电吸引到避雷针本身上来并安全地将雷电流引入大地，从而保护了设备。变电所装设避雷针时，应该使所有设备都处于避雷针保护范围之内，此外，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。 雷击避雷针时的反击事故，是由于避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿及避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间在土壤中的间隙被击穿而造成的。对于大庆油田电网35kV及以下的变电所，因其绝缘水平较低，故不允许将避雷针装设在配电构架上，以免出现反击事故，需要架设独立避雷针，并满足不发生反击的要求。
3.2装设避雷器
变电所内必须装设避雷器以限制雷电波入侵时的过电压，这是变电所防雷保护的基本措施之一。大庆油田电力系统一般采用阀型避雷器和氧化锌避雷器。金属氧化物避雷器除了有较理想的非线性伏安特性外，还有不少优点。一是无间隙。在工作电压下，金属氧化物避雷器实际上相当一绝缘体，因而工作电压不会使氧化锌阀片烧坏，同时，因无间隙，故大大改善了陡波下的响应特性。二是无续流，故只要吸收过电压能量即可，这样，对金属氧化物避雷器的热容量的要求比阀型避雷器低得多。三是通流容量大，可以用来限制内部过电压。其次，金属氧化物避雷器体积小，重量轻，结构简单，运行维护方便，使用寿命也长，因此金属氧化物避雷器取代阀型避雷器是大势所趋。 为了保证变电所电气设备的安全运行，在装设避雷器时一要限制避雷器的残压，也就是说对流过避雷器的雷电流必须加以限制使之不大于5kA，同时要限制入侵波的陡度。这两个任务将由变电所进线保护段来完成。
3.3进线段保护
对于35～110kV无避雷线的线路在靠近变电所的一段进线上必须架设避雷线以保证雷电波只在此进线段外出现，进线段内出现雷电波的概率将大大减小，其长度一般取1～2km。在线路绝缘水平很高的情况下，为了限制入侵雷电波的幅值，可在进线段首端处装设一组管型避雷器。
对于35kV的小容量变电所，可根据其重要性和雷电活动强度等情况采取简化的进线保护。由于35kV小容量变电所范围小，避雷器距变压器的距离一般在10m以内，故入侵波陡度允许增加，进线段长度可以缩短到500～600m。为限制流入变电所避雷器的雷电流，在进线首端可装设一组管型避雷器或保护间隙。
35～110kV变电所，如进线段装设避雷线有困难或进线段杆塔接地电阻难于下降，不能达到要求的耐雷水平时，可在进线的终端杆上安装一组1000μH左右的电抗线圈来代替进线段。
3.4其他防雷措施
变压器是变电所的重要电气设备，其防雷措施除了在母线侧装设避雷器外，还必须考虑其中性点的保护。"规程"规定，35～60kV变压器中性点一般不需保护，但对110kV且为单进线的变电所，则宜在中性点上加装避雷器，这些避雷器的额定电压可按线电压或相电压选择。
4.结束语
避雷器和避雷针是大庆油田电力系统防雷的重要保护设施,如果发生雷击事故,将造成大面积的停电,严重影响社会生产和人民生活。因此要求变电所的防雷措施必须十分可靠。
【参考文献】
［１］建筑防雷与接地技术.张小青编著.中国电力出版社,2003,6.
［２］袁志鑫.变电所防雷接地[J].科技情报开发与经济,2008,(2).
［３］陈伟,李小萍,胡旭红,吴雪玲.变电所的防雷措施[J].科技信息,2008,(3).
【关键词】变电所;防雷保护;雷击原因;防雷原则;具体措施 0.引言
随着大庆油田电力系统的快速发展, 大庆油田电网经过近些年的发展，目前，已拥有110kV变电所30座、35kV变电所269座；110kV输电线路65条、35kV输电线路402条；管辖3座发电厂，已逐步发展成为全国最大的企业电网之一。这使得电能这一清洁能源在人民生产、生活中得到了普遍使用。但當高压输电网在为人们提供动力和照明时,不能忽视自然界产生的雷电对高压输变电设备产生的大量危害。因此,必须加强变电所雷电防护问题的认识与研究。
1.变电所遭受雷击的主要原因
通常情况下，大庆油田电网受雷击的情况有两种:一是雷直击于变电所的设备上;二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。其具体表现形式如下:
1.1直击雷过电压
雷云直接击中电力装置时,形成强大的雷电流,雷电流在电力装置上产生较高的电压,雷电流通过物体时,将产生有破坏作用的热效应和机械效应。
1.2感应过电压
当雷云在架空导线上方,由于静电感应,在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷,在雷云对大地放电时,线路上的电荷被释放,形成的自由电荷流向线路的两端,产生很高的过电压,此过电压会对电力网络造成危害。
因此,架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所,是导致变电所雷害的主要原因,若不采取防护措施,势必造成变电所电气设备绝缘损坏,引发事故。
2.变电所防雷的原则
针对变电所的特点,其总的防雷原则是将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散(外部保护);阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波(内部保护及过电压保护);限制被保护设备上浪涌过压幅值(过电压保护)。这三道防线,相互配合,各行其责,缺一不可。应从单纯一维防护(避雷针引雷入地—无源保护)转为三维防护(有源和无源防护),包括:防直击雷,防感应雷电波侵入,防雷电电磁感应等多方面系统加以分析。
3.变电所的防雷措施
3.1装设避雷针
架设避雷针是变电所防止直击雷的常用措施，其作用是将雷电吸引到避雷针本身上来并安全地将雷电流引入大地，从而保护了设备。变电所装设避雷针时，应该使所有设备都处于避雷针保护范围之内，此外，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。 雷击避雷针时的反击事故，是由于避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿及避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间在土壤中的间隙被击穿而造成的。对于大庆油田电网35kV及以下的变电所，因其绝缘水平较低，故不允许将避雷针装设在配电构架上，以免出现反击事故，需要架设独立避雷针，并满足不发生反击的要求。
3.2装设避雷器
变电所内必须装设避雷器以限制雷电波入侵时的过电压，这是变电所防雷保护的基本措施之一。大庆油田电力系统一般采用阀型避雷器和氧化锌避雷器。金属氧化物避雷器除了有较理想的非线性伏安特性外，还有不少优点。一是无间隙。在工作电压下，金属氧化物避雷器实际上相当一绝缘体，因而工作电压不会使氧化锌阀片烧坏，同时，因无间隙，故大大改善了陡波下的响应特性。二是无续流，故只要吸收过电压能量即可，这样，对金属氧化物避雷器的热容量的要求比阀型避雷器低得多。三是通流容量大，可以用来限制内部过电压。其次，金属氧化物避雷器体积小，重量轻，结构简单，运行维护方便，使用寿命也长，因此金属氧化物避雷器取代阀型避雷器是大势所趋。 为了保证变电所电气设备的安全运行，在装设避雷器时一要限制避雷器的残压，也就是说对流过避雷器的雷电流必须加以限制使之不大于5kA，同时要限制入侵波的陡度。这两个任务将由变电所进线保护段来完成。
3.3进线段保护
对于35～110kV无避雷线的线路在靠近变电所的一段进线上必须架设避雷线以保证雷电波只在此进线段外出现，进线段内出现雷电波的概率将大大减小，其长度一般取1～2km。在线路绝缘水平很高的情况下，为了限制入侵雷电波的幅值，可在进线段首端处装设一组管型避雷器。
对于35kV的小容量变电所，可根据其重要性和雷电活动强度等情况采取简化的进线保护。由于35kV小容量变电所范围小，避雷器距变压器的距离一般在10m以内，故入侵波陡度允许增加，进线段长度可以缩短到500～600m。为限制流入变电所避雷器的雷电流，在进线首端可装设一组管型避雷器或保护间隙。
35～110kV变电所，如进线段装设避雷线有困难或进线段杆塔接地电阻难于下降，不能达到要求的耐雷水平时，可在进线的终端杆上安装一组1000μH左右的电抗线圈来代替进线段。
3.4其他防雷措施
变压器是变电所的重要电气设备，其防雷措施除了在母线侧装设避雷器外，还必须考虑其中性点的保护。"规程"规定，35～60kV变压器中性点一般不需保护，但对110kV且为单进线的变电所，则宜在中性点上加装避雷器，这些避雷器的额定电压可按线电压或相电压选择。
4.结束语
避雷器和避雷针是大庆油田电力系统防雷的重要保护设施,如果发生雷击事故,将造成大面积的停电,严重影响社会生产和人民生活。因此要求变电所的防雷措施必须十分可靠。
【参考文献】
［１］建筑防雷与接地技术.张小青编著.中国电力出版社,2003,6.
［２］袁志鑫.变电所防雷接地[J].科技情报开发与经济,2008,(2).
［３］陈伟,李小萍,胡旭红,吴雪玲.变电所的防雷措施[J].科技信息,2008,(3).