DQZHAN技術(shù)訊：變電站遇雷侵襲時(shí)的過(guò)壓保護(hù)技術(shù)
與高壓、超高壓變電站一樣，特高壓變電站電氣設(shè)備也需考慮由特高壓架空輸電線(xiàn)路傳入的雷電侵入波過(guò)電壓的保護(hù)。而對(duì)雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)的根本措施在于在變電站內(nèi)適當(dāng)位置安裝金屬氧化物避雷器(MOA)。由于限制線(xiàn)路上操作過(guò)電壓的要求，在變電站線(xiàn)路斷路器的線(xiàn)路側(cè)必然安裝有MOA,變壓器回路也要求安裝MOA。
至于變電站母線(xiàn)上是否要安裝金屬氧化物避雷器以及各避雷器距被保護(hù)設(shè)備的距離則需要通過(guò)數(shù)字仿真計(jì)算予以確定。DL／T620一1997《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》提出在進(jìn)行變電站雷電侵入波過(guò)電壓數(shù)字仿真計(jì)算時(shí)，一般按變電站進(jìn)線(xiàn)2km處因雷擊桿塔反擊在導(dǎo)線(xiàn)上出現(xiàn)直角電壓波后向變電站傳播，波頭變緩，且不引起變電站內(nèi)電氣設(shè)備絕緣損壞來(lái)要求。
而變電站耐雷指標(biāo)——雷害事故重現(xiàn)期(年)，則可由該2km進(jìn)線(xiàn)段導(dǎo)線(xiàn)上每年出現(xiàn)雷直擊和反擊次數(shù)之和的倒數(shù)來(lái)求得。前蘇聯(lián)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出，220、500kv和1150kv的變電站耐雷指標(biāo)應(yīng)分別為400—600、800—1000年和1200—1500年。我國(guó)220kV變電站耐雷指標(biāo)的多年運(yùn)行統(tǒng)計(jì)值不低于600年，是很**的。
日本對(duì)于1000kv特高壓變電站電氣設(shè)備的雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)，曾利用EMTP(電磁暫態(tài)程序)進(jìn)行過(guò)研究。被研究的變電站為GIS結(jié)構(gòu)，站內(nèi)有六回特高壓輸電線(xiàn)路、四組變壓器。變電站電氣主接線(xiàn)為雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)。每條線(xiàn)路入口高壓并聯(lián)電抗器近處各布置一臺(tái)避雷器。每段母線(xiàn)各安裝兩臺(tái)避雷器，各變壓器近處再裝一臺(tái)避雷器。
對(duì)于侵入特高壓變電站的雷電侵入波，日本只考慮近區(qū)雷擊。計(jì)算時(shí)取雷擊變電站進(jìn)線(xiàn)的**基桿塔，且雷電流幅值為200kA(500kv變電站該電流取150kA)，雷電流波形為1／70μs。G1S和高壓并聯(lián)電抗器上的*大雷電過(guò)電壓相同，其分子和分母數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)計(jì)算中考慮和不考慮雷電先導(dǎo)放電的條件。后一情況比前一情況的電壓高出10％。兩種情況下，變壓器上的*大雷電過(guò)電壓相同。
日本還對(duì)上述1100kv特高壓變電站采用不同的避雷器布置方案時(shí)對(duì)于電氣設(shè)備的雷電沖擊耐壓和成本的影響進(jìn)行了研究，在近區(qū)雷擊的嚴(yán)格雷電侵入波條件下，方案6是員經(jīng)濟(jì)可取的，即在線(xiàn)路進(jìn)線(xiàn)處布置2個(gè)避雷器、每1／4母線(xiàn)布置2個(gè)避雷器，每個(gè)變壓器回路布置1個(gè)避雷器。此時(shí)LJW對(duì)變壓器和GIS分別取為1950kv和2250Lv。和500kv系統(tǒng)相比較，這些雷電沖擊耐受電壓相對(duì)(與工作電壓之比)較低，從而也降低了制造的難度。
