高压输电线路与变电站雷电防护现状与对策

高压输电线路与变电站雷电防护现状与对策

梁斌

（四川能投兴文电力有限公司四川宜宾644400）

摘要：近年来，电力行业发展速度，电网运行安全问题备受多方关注。气候多变，大风和雷电等天气对变电站和高压输电线路常会造成一定的影响，其中雷电影响较为严重，如何做好变电站和高压输电线路的防雷工作成为了电力企业发展的重点问题之一，对此，本文就其防雷现状进行了分析，并探讨了较为详细的变电站和高压输电线路防雷对策，为求进一步实现输电线路和变电站的安全运行。

关键词：高压输电线路；变电站；雷电防护现状；对策

目前，供电需求越来越大，变电站和输电线路逐年增多，覆盖面积也随之增大，但是在恶劣的雷电天气的影响之下，变电站和高压输电线路往往会受到较大的损坏，最终出现一系列的问题，这在一定程度上增加了变电站和高压输电线路的运行安全隐患[1]。为了综合提升变电站和输电线路的运行效率，本文在防雷现状分析的基础上提出了相关防护措施，望对电力企业的安全运行提供帮助。

一、变电站和高压输电线路雷击防护现状

目前，变电站和高压线路常常会在恶劣天气时遭遇雷电打击，导致出现故障，常见的问题和故障表现为线路跳闸和设备出现故障，最终导致停电和系统运行受阻等。据相关研究结果显示[2]，目前，高压输电线路出现的所有跳闸故障中．因雷击引起的故障占40％-70％，由此可见雷击的跳闸率明显较高，是主要的运行危害之一。因为目前的很多线路的雷电防护措施较差，所以在雷电侵入输电线路后，其内部电压等级会随之升高，而雷电波也多会沿着输电线路侵入到变电站中．最终损坏变电站。作为电力系统的主要枢纽，变电站的变压器受损后，其内部绝缘较难恢复，所以一旦遭受雷击就会引发大面积停电现象和闪络现象，严重情况下将引起爆炸现象，最终严重影响生产和生活。所以，必须对变电站和高压输电线路进行相关防雷措施，目前，国内外对变电站和输电线路的雷电防护工作进行了大量的研究，提出了很多防雷技术和防雷对策．本文在此基础上进行了相关研究与探讨。

二、高压输电线路与变电站雷电防护措施

1.高压输电线路的防雷措施

高压输电线路在遭受雷击后极易发生跳闸现象，究其原因多与杆塔设置高度和避雷线保护角有关，同时也与线路铺设位置相关。为了有效的提高线路的防雷效果，具体的措施如下[3]：①严格把握输电线路的质量。线路质量监测工作是输电线路检查工作中的重点内容，只有确保质量才能综合提升线路的运行安全性。首先，购置质量较佳的输电线路，检查好线路的相关结构和相关零件，在购置时保证线路具有质量认证材料和合格证书，条件允许时可以使用可见光检测仪等高精度智能检查系统来检测线路的质量。在采购过程中，做好线路试验工作，同时使用自动化和智能化的线路设备，在线路运行时合理采取计算机技术和通信技术。最后，研发精密的电子器件，提高性能的可靠性。②建立线路监测系统，做好雷电防护措施。首先，做好相关系统监测工作。确保线路监测系统的系统性和全面性，记录好相关统计数据，进行全域数据分析。可以依照数据挖掘技术建立不同的数学分析模型，设立线路异常预警系统，合理监测线路，评估线路的运行状态。具体的措施为降低杆塔的接地电阻，合理安装专用的避雷针，综合提升线路的绝缘能力等。（1）正确铺设线路。依照地貌和地形合理选取最佳的铺设线路，尽量避开易遭雷击的地段。（2）设立专用的避雷线。对超过110kv的高压输电线路设立避雷线。对雷电的电流进行分流处理，同时降低线路的感应电压，将塔顶到塔底之间的电位差降低。（3）铺设输电杆塔，降低杆塔的接地电阻。铺设输电杆塔，降低接地电阻，做好接地处理，将雷电引入地里，从而有效的避雷。可以将导电体延伸至地下深处，也可以扩大地面和杆塔的接触面积。（4）正确铺设避雷针和避雷器。避雷针和避雷器是主要的避雷设备，在选型时要依照实际的地形进行选择，目前市场上较为常见的避雷器为带串联间隙符合外套氧化锌避雷器等。（5）设立自动合闸装置。在高压线路投入运行中，加装自动合闸装置，降低因线路完全损坏引发的经济损失。③确保日常的运行和维护。首先，由专业检修人员对输电线路进行定期的检修，做好日常维护工作，制定检修程序，明确分工和合作，可以设立专门的线路检修与维护小组。其次，设立无人机和检修装备构成的巡查平台，联合应用智能化监测技术和卫星遥感技术进行检修。最后，设立数学分析模型，对线路故障进行准确定位，做好及时的抢修工作。今后可以积极研制多种功能和类型的智能化、机械化和自动化检修设备，在发展故障后能够及时的应用到抢修工作中，综合提升线路的抢修能力，争取将线路故障造成的损失降到最低。

2.变电站的防雷措施

雷电打击变电站后，极易造成相关故障，具体包括两种，一是变电站的相关设备遭受雷电的直接打击，二是雷电波顺着输电线路侵入变电站最终造成损坏。对于第一种故障首先应该在设备中加装避雷线和避雷针，通过这种方式直接引导雷电电流，将其导入大地深处，这样就可以降低雷击对变电站的损害。在这个过程中，要密切留意土壤的电阻率，尽量降低其电阻率，避免因电阻率过高导致的避雷线和避雷针的效果受损。必要的情况下可以在土壤中添加降阻剂，有效的利用导线联通方式增加避雷针的效果。对于第二种故障应该具体采用多种措施，具体的措施如下：①设置避雷器。在变电站中加装适当数量的避雷器，确保变电站的每组母线上都具有适量的避雷器。正确安装和布局避雷器的位置，使其尽量靠近变压器。在安装过程中也要同时顾虑其他设备的位置和性能，确保避雷器得以合理配合，确保实现最大的避雷效果。②做好变电站的进线段的雷电防护措施，有效地将雷电的电波阻入变电站，降低雷电波对变电站内的电气设备造成的损坏。具体的措施为可以在靠近变电站的线路上加设避雷线，加强对变电站的进线段的重点维护，利用避雷线来对雷电波进行适当的分流，有效的控制流经变电站内的避雷器上的雷电流的陡度和幅值，确保变电站中的电气设备的绝缘能力能够有效的承受雷电电流强度。③使用电磁屏蔽措施来加强微电子设备的防护能力。变电站中具有微电子设备，这些设备在遭受雷击后会受到严重的干扰，这种干扰主要是受雷电电流的瞬变电磁场所致，所以为了有效的提升微电子的防护能力必须适当的采用电磁屏蔽措施，在微电子系统的关键部位加装电压保护器，或者是浪涌吸收器等，利用这些辅助保护器来综合提高防雷效果。④研发具有更高防雷能力的变电站及其相关辅助设备。相关部门和研发机构应该加强理论研究和技术研究，不断参考国外最佳的先进技术和建设经验，争取研发出防雷效果更好的变电站，或者是其相关的辅助设备，以此来综合提升防雷效果，最终确保变电站的高效使用性，延长其使用寿命。

总结：变电站和高压输电线路的运行和维护是一项系统工作，在电力企业针对性的管控模式下，必须做好变电站和线路的合理设置工作，积极建立变电站和线路安全运行维护体系，完善运行和维护分析系统和安全预警机制，争取实现变电站和输电线路的安全运行。今后，电力企业应联合其他相关部门进行紧密配合、通力协作，以技术手段为支撑，确保电力企业的安全和稳定发展。

参考文献：

[1]李昊舜，唐乐.高压输电线路与变电站雷电防护现状与对策研究[J].中国新技术新产品，2016（3）：69-69.

[2]马青川.高压输电线路和变电站雷电防护的现状与发展[J].中国科技纵横，2015（20）：147-147.

[3]李秀妹.高压输电线路和变电站雷电防护的现状与发展[J].科技创业家，2014（4）：35-46.