DQZHAN技術(shù)訊：變電站遇雷侵襲時(shí)的過壓保護(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路傳入的雷電侵入波過電壓的保護(hù)。而對雷電侵入波過電壓保護(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)。由于限制線路上操作過電壓的要求，在變電站線路斷路器的線路側(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數(shù)字仿真計(jì)算予以確定。DL／T620一1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》提出在進(jìn)行變電站雷電侵入波過電壓數(shù)字仿真計(jì)算時(shí)，一般按變電站進(jìn)線2km處因雷擊桿塔反擊在導(dǎo)線上出現(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)線段導(dǎo)線上每年出現(xiàn)雷直擊和反擊次數(shù)之和的倒數(shù)來求得。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。
日本對于1000kv特高壓變電站電氣設(shè)備的雷電侵入波過電壓保護(hù)，曾利用EMTP(電磁暫態(tài)程序)進(jìn)行過研究。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路、四組變壓器。變電站電氣主接線為雙母線分段接線。每條線路入口高壓并聯(lián)電抗器近處各布置一臺(tái)避雷器。每段母線各安裝兩臺(tái)避雷器，各變壓器近處再裝一臺(tái)避雷器。
對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*大雷電過電壓相同，其分子和分母數(shù)據(jù)分別對應(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*大雷電過電壓相同。
日本還對上述1100kv特高壓變電站采用不同的避雷器布置方案時(shí)對于電氣設(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，即在線路進(jìn)線處布置2個(gè)避雷器、每1／4母線布置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(與工作電壓之比)較低，從而也降低了制造的難度。
