變電站避雷器配置有關(guān)問題的探討

徐林

摘 要：變電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，對于整個電網(wǎng)的安全和運行都有著相當(dāng)重要的意義。而雷電無疑是威脅變電站安全的一個常見的因素，尤其是在實際生產(chǎn)中，因雷電而造成的電網(wǎng)損失更是不計其數(shù)。故此對于避雷器裝置的研究也一直在不斷的進行中。本文就變電站避雷器配置有關(guān)問題進行討論。

關(guān)鍵詞：變電站；斷路器；避雷器；問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.153

0 前言

避雷器（Surge Arrester）是用于保護電氣設(shè)備過電壓危害的一種電氣設(shè)備。通常安裝在高壓輸電線和大地之間，當(dāng)避雷器的動作電壓小于其保護的電氣設(shè)備瞬態(tài)電壓時，避雷器就進行放電動作，大量的過電壓能量引入大地，限制過電壓對電氣設(shè)備的損壞及電網(wǎng)的失穩(wěn)情形發(fā)生，起到放電和保護的重要作用。自然界中的雷擊類型都是固定的，所以在研究變電站避雷器裝置時主要集中在直擊雷和感應(yīng)雷上，當(dāng)變電站遭受雷擊時，最為直接的影響就是會出現(xiàn)瞬時大量電壓的釋放，這種電壓相當(dāng)之大，不經(jīng)處理會直接損壞變電站的各種電氣設(shè)備，故此設(shè)置避雷器對大額電壓進行引流。

1 配置

我國經(jīng)濟水平的不斷提升，用電需求也有了十分明顯的提升，使得電網(wǎng)的負荷不斷增大。在這種背景之下，如何保證安全穩(wěn)定的生產(chǎn)成為了首要的任務(wù)，而變電站更是電網(wǎng)網(wǎng)架中的重中之重，對于其安全性的研究也在不斷的進行中。前文詳細闡述了變電站避雷措施的必要性。通常情況下在變電站中都安裝了避雷裝置，即常說的避雷線，但是隨著研究的不斷深入，單一的避雷線已經(jīng)無法滿足并保證絕對的安全，故此對于避雷設(shè)備的設(shè)置要求更加的嚴格。變電站的雷電侵入波保護：一是設(shè)置進線段保護，以減少危險雷電波侵入產(chǎn)生的機會，對110kV和220kV進出線，應(yīng)設(shè)置1～2km的進線保護段，即采用雙避雷線，采用雙避雷器線無疑增加了整個裝置的性能，同時可以更好的避免雷擊電壓所引起的各種復(fù)雜的磁場變化；二是在變電站內(nèi)裝設(shè)避雷器，以限制雷電波侵入過電壓的幅值。

2 選型

MOA在變電站中長期處于工作狀態(tài)，也就意味著整個避雷器長期處于高電壓的狀態(tài)下，就目前所使用的材料而言，在長期高負荷的工作情況下，勢必會出現(xiàn)一定的損壞或是老化，這就意味著需要定期的進行更換和檢測，同時MOA監(jiān)測器也是必須安裝的，這是為了保證時刻掌握MOA的工作情況。

3 結(jié)構(gòu)和性能

MOA的作用就是在變電站受到雷擊時，將雷電所帶來的高額的電壓迅速釋放到地面，從而保證變電站中的電力設(shè)備的安全。在遭受雷擊時，MOA處于運作狀態(tài)，此時其電阻是十分小的，目的是為了快速的引流電壓，而在平時沒有雷擊的情況下，MOA的阻值是相當(dāng)之高的，目的是為了避免對變電站內(nèi)電力設(shè)備的運行造成干擾。有上述的特性得益于其特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材料組成，MOA都是有氧化鋅非線性電阻片組成，這種材料可以在需要時切換自身阻值，實現(xiàn)電阻變化。一般來說，在MOA工作時，其所承受電壓是相當(dāng)之大的，加上目前技術(shù)和材料方面的一些缺陷，想要實現(xiàn)絕對的安全是不現(xiàn)實的，所以在MOA內(nèi)設(shè)有壓力釋放裝置，該裝置的作用是在發(fā)生意外情況下保證MOA自身的安全，不至于在高電壓的情況下發(fā)生裝置爆炸等危險狀況。

4 試驗

MOA投入運行及每年雷雨季節(jié)前，應(yīng)進行預(yù)防性試驗：測1mA下的直流電壓，其值與初始值或廠家規(guī)定值比較，變化率應(yīng)不大于±5%；測75%1mA直流電壓下的泄漏電流，其值與初始值或廠家規(guī)定值比較，變化率應(yīng)不大于±5%；35kV以上的MOA絕緣電阻不低于2500MΩ，35kV以下的MOA絕緣電阻不低于1000MΩ。

4.1 試驗時應(yīng)注意事項

（1）在良好干燥天氣下進行，并應(yīng)記錄當(dāng)時的溫度和相對濕度；（2）避雷器表面要擦拭干凈；（3）采用直流電壓脈動率不大于±1.5%直流高壓發(fā)生器。

4.2 MOA監(jiān)測器的試驗

（1）動作性能試驗：將一只耐壓1000V，容量10～15μF的電容器接在1000V搖表上，用每分鐘90～120轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速搖動搖表，對電容器充電，當(dāng)電容器上的電壓達到800V時，立即斷開搖表上的電容器，用電容器對監(jiān)測器進行瞬間放電，監(jiān)測器應(yīng)計數(shù)一次，同時毫安表指針應(yīng)有明顯擺動后恢復(fù)到原位；低壓側(cè)的電壓可以直接傳入到弱電系統(tǒng)的電子設(shè)備中，并對電子設(shè)備造成一定的損壞。

（2）泄漏電流測量誤差試驗。

5 安裝與運行

5.1 安裝

MOA的工作原理是將雷擊電壓引入到大地，所以裝置的接地性能是十分重要的，在安裝MOA裝置時，對于接地系統(tǒng)的安裝是重點，首先整個裝置不能超出規(guī)定數(shù)值范圍內(nèi)的傾斜，其次，其呼吸裝置要保證整齊。

5.2 運行注意事項

新MOA投入運行時，應(yīng)記錄MOA監(jiān)測器上的泄漏電流和當(dāng)時空氣的相對濕度，作為MOA泄漏電流的原始值，該項操作十分重要，是避雷器今后監(jiān)測和運行的重要依據(jù)之一。同時，在新MOA投入運行的初期，應(yīng)當(dāng)不定期的對其進行電流電壓檢測，對于一些細微的異常情況應(yīng)當(dāng)予以高度的重視，如電流表技術(shù)呈現(xiàn)大幅度的波動。安全生產(chǎn)始于細微之處，這一點一定要予以高度的重視。

6 結(jié)論

綜上所述，對于變電站中避雷器裝置的研究是十分有意義的，從保證變電站安全角度出發(fā)，避雷器裝置的技術(shù)越先進，在安裝設(shè)置時越嚴謹，就越能保證變電站的安全，其次從整個電網(wǎng)運行的角度出發(fā)，雖然避雷器并不服務(wù)于電力的生產(chǎn)運輸，但是無疑是電力生產(chǎn)的重要組成部分，目前國內(nèi)的變電站避雷器裝置的科技水平已經(jīng)達到了一定的階段，但是仍有很大的提升空間，故此在今后的研究道路上，對于變電站避雷器配置的研究仍會不斷的進行。

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