几起35kV变电站雷害事故探究
（530299 广西电网有限责任公司南宁邕宁供电局 广西 南宁）
【摘?要】近几年来，35kV变电站遭雷害事件频发。35kV变电站的设计和建设水平偏低。雷害事故轻的会造成线路跳闸或变电设备损坏，增加计划外停电检修次数，降低供电可靠性，严重的还会使整个供电系统陷入瘫痪，出现大规模断电，影响人民群众的正常生活。相关负责人员必须对电力设备的保养和维护提起重视。电力设备的工作状况容易受到外界环境的影响，雷雨环境就是影响供电质量的重要天气因素。过高的雷电压通过输电线传输到变电站，会对变电站的绝缘保护设施造成破坏。目前我国大部分变电站都遭遇过很多的典型雷击事故，电力技术人员要做的就是对典型的事故类型进行分析和讨论，从事故中及时的总结和积累经验教训，对避雷保护措施进行不断的完善和优化。
【关键词】35kV变电站；雷害事故；避雷保护措施一、引言
近几年来，35kV变电站遭受雷害引发停电的事件频发，变压器绕组被雷击穿、避雷保护装置被雷击损毁、电力线路遭到雷击后发生断线或跳闸等等事故时有发生。这些雷害事故轻的会造成线路跳闸或变电设备损坏，增加计划外停电检修次数，降低供电可靠性，严重的还会使整个供电系统陷入瘫痪，出现大规模断电，影响人民群众的正常生活。
35kV变电站不断遭受雷电伤害的主要原因是：我国的35kV变电站大多分布在县一级的供电企业中，是农村电网的重要组成部分，由于农村客户的供电等级较低，出于投资方面的考虑，35kV变电站的设计和建设水平偏低，设备的绝缘等级不高，且35kV变电站供电环境较为复杂，变电站运行风险较高。据统计资料表明35kV变电站70%的停电事故是由于雷电引起，我国100座35kV变电站中由于雷电入侵引起的停电事故率占比为50%。因此探究35kV变电站防雷保护措施，对提高供电系统的供电可靠性有重大的现实意义。
二、雷击事故概况
2020年，南方电网某局的35kV陈那变电站、35kV那楼变电站，分别在5月份和7月份，发生雷电从35kV线路入侵变电站的事故,事故引起35kV进线避雷器雷击穿，造成35kV线路跳闸。35kV陈那站事故发生后，经检测发现35kV进线避雷器c相损坏（绝缘电阻仅为5M欧，直流试验1毫A电压仅为55kV，75%电压的泄漏电流255微A，匀不合格）。35kV那楼变电站事故现场发现，35kV进线避雷器A相爆炸，避雷器损坏严重。
2019年 3 月国家电网某局的35kV某线路遭受雷击， 雷电过电压入侵发电站，造成某发电站的2号主变压器内绝缘层烧毁。事故发生后，经检查发现 该线路的1号杆塔有落雷痕迹，杆塔上绝缘子串有明显烧灼痕迹，初步判断为雷击杆塔发生反击，雷电过电压入侵引发事故。
三、35kV变电站主要防雷措施
1、35kV变电站的防雷系统
35kV变电站的防雷系统可分为防直击雷和防入侵雷两种，第一种防直击雷，主要是由避雷针和避雷器组成。1）避雷针安装在变电站中心或四周，由一根或几根互相独立的避雷针和地网构成，通过闪接器（针体），让雷电流沿着避雷针接地装置（地网）快速流入大地，从而保护变电设备免遭直击雷的损害。2）避雷器安装在保护设备的周围，当变电站遭受雷击时，虽然避雷针保护了变电设备免遭受直击雷的损害，但变电设备还是会受到反击雷和感应雷电的冲激，由于避雷器是非线性元件，它的击穿电压比保护设备的击穿电压低，避雷器首先放电，从而保护设备免遭雷电损害。第二种防入侵雷，主要由避雷线和进线避雷器组成。1）一般35kV变电站在进站线路的顶端安装2KM避雷线，资料表明雷击点越接近变电站，变电站遭受入侵的雷电过电压就越高，由于雷电波沿着线路传播会逐渐衰减变形，距离越大衰减变形越大，雷电的幅值就会越低，所以2KM避雷线可避免雷电直击在靠近变电站的线路上，限制了超高的雷电波沿着线路入侵变电站；2）在终端进线杆上安装进线避雷器，避免终端进线杆遭受直击雷时，未衰减变形的超高电雷波直接沿着线路入侵变电站。
2、变电站的避雷器设置
避雷器安装地点与保护设备之间的距离关系，是距离越近保护效果就越好，所以变电站的避雷器安装位置和设置数量，与变电站的防雷效果有直接的关系。35kV变电站内部设置多个35kV间隔，由于35kV变电站面积都较小，要保证每个间隔都设有一组避雷器保护，从投资和建设的角度来说都不现实，因此现在35kV变电站都是按照保护重点设备，兼顾其它设备的原则设置避雷器。一般35kV变电站的主设备是主变，其防雷保护也是放在最重要的位置，避雷器安装地点要求与变压器距离4M内为好，且在变压器防雷绝缘裕度较低的中性点上加装避雷器，加强变压器的防雷水平。其它设备防雷措施由安装在母线上的避雷器完成，一般避雷器安装地点与被保护设备距离的最好不超过10M。为了加强防雷水平，还要在变电站进线构架上加装一组进线避雷线，进一步限制超高电雷波直接沿着线路入侵。
总之35kV变电站防雷措施要从电网架构的整体来考虑，避免设备直接遭受雷击和电雷波入侵损害，从而提高变电站设备的安全性和稳定性，提高供电企业的供电可靠性。
四、雷击损害的分析和应对
4.1 前期排查工作
在遭遇雷击事故过后，技术人员要对损害情况进行全面科学的分析，以此为基础再进行处理工作。对于雷击损害事故的分析和应对主要包含了两大方面，分别是前期排查工作和后期保护工作。首先从前期排查工作的角度来讨论。在进行事故原因的分析时，要明确事故的原因，要分辨设备的损毁到底是不是雷击造成的。如果在排查时能够明确的认定事故原因就是雷击造成的，那么接下来就要确定雷击导致过电压入侵变电站的线路路径，在此过程中，可以采用排除法，将不可能成为入侵路径的线路剔除掉，剩下的就是过电压入侵路径。具体实施过程中，相关的电力技术人员要在连通变电站的主接地线路网络中对间隔之中设置的避雷针和进线和出线的几组避雷器装置进行通电测试，对电流，电压和阻值的参数进行采集。如果各个接地点的电路阻值都在规定的阈值范围内，那么该线路没有遭到入侵，可以及时排除。另一方面，还要对连通接地线路网络进行延伸和拓展，目的是为了扩大接地线路网络的覆盖面积，从而提高遭到雷击时设备的放电效用，减少保护层被击穿烧毁导致跳闸事故的发生概率。
4.2 后期保护工作
根据前期的排查工作，相关的负责人员对雷击过电压入侵变电站事故已经有了初步的了解，因此就可以针对保护措施中比较薄弱的环节进行优化改进。改进防雷设计的要求必须能够满足供电的实际需要，在35kV变电站避雷防护改进工作完成后，要对防雷能力进行客观的评估，确保防雷设备合格可靠。目前电气保护设备市场竞争相当激烈，导致了市场中的电气设备质量水平参差不一，要避免设备的采购过程中，不出现以次充好的现象。对于避雷器的型号，规格都要严格把关，避雷器的选型要与变电站选型相互匹配，要做到对标电网公司中入围的标准和规格，且在部署前期要进行质检工作。
变电站要经常与提供避雷保护设备的厂家进行交流，使对方能够充分的了解到变电站自身的实际情况，从而让对方能够有针对性提供设计方案。避雷设备的供应商也要派遣相关的技术人员到变电站内进行变压器参数和避雷保护装置性能的测试，要求具备一套科学完备的评估体系，在各项参数验收合格后才能投入使用，充分的保证避雷装置的可靠性。
五、加强运行监督管理工作
要定期对防雷设备进行检查，在专业技术人员的指导下，对电力系统的主接地线路网络和各个接地点，进行接地电阻的测试和通断测试，如果遇到问题，要及时进行处理。
为了降低输电线路遭遇雷击时的跳闸率，可以通过降低杆塔的接地电阻来实现，提高输电线路绝缘层的抗雷击能力。
由于避雷器、避雷针是雷电流的主要泄流通道，它们工作性能的好坏直接关系到变电站防雷效果的好坏，而避雷器又是防雷保护装置中关键和较为薄弱的环节，其安装或维护不当极容易引发雷害事故。一般避雷器事故的主要原因有：
避雷器接地电阻过大，雷电流通过时产生大量的热量，将绝缘保护层熔断引发事故。另一方面，变电站避雷器性能下降与站内供电设备的运行状况也不能很好相适应，这也是诱发事故的原因之一。本篇中第一个事故案例就是避雷器性能下降，引发的雷击扩大事件，因此要加强防雷设备的日常运行管理工作，一般情况下，要求每年在雷雨季节前对避雷设备进行一次预防性试验，每半年对氧化锌避雷器进行一次带电检测工作，确保防雷设备的完好。
六、结束语
终上所述，本文已经对35kV变电站雷击事故进行了全面和详细的分析。首先说明了35kV变电站防雷系统的组成结构，然后从前期的事故排查工作和后期的保护工作两大方面分析了35kV变电站防雷击事故的应对措施。最后从加强监督管理方面为防雷工作的有效实施提供了客观保证，有效的减少了雷击事故的损失，保证了35kV变电站供电系统的可靠性和安全性。
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