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摘要：对于220KV变电所而言，要想保证正常供电，就必须做好防雷保护工作。雷电危害是电力传输中所必须考虑的防护项目，我们必须要充分认识到防雷保护的重要性。本文主要讨论了防雷保护工作对220KV变电所的重要作用及相关技术措施，供业内人士参考。
关键词：220kV变电所；防雷；分析；避雷器
1变电所的进线段保护作用
变电所进线段保护的作用主要是限制进入变电所的雷电流幅值和限制入侵波的陡度。按照规范要求，对于35kV及以上线路必须全线架设避雷线，将变电所附近2km长的一段进线列为进线保护段，避雷线的保护角应为20度左右，以减少雷击机会。极小概率下，才会发生在变电所线路进线段内发生雷绕击或反击，而在进线段以外线路遭雷击时，只有很少部分雷电流进入变电所，由于变电所进线段导线本身阻抗的存在，流入雷电流的幅值大小将会受到限制；并且，冲击电晕的影响也将使入侵波幅值和陡度下降，这样就可以避免进线段以外落雷时变电所发生设备损伤事故。
2避雷器在变电所内的保护作用
目前220kV变电所广泛安装了氧化锌避雷器，氧化锌压敏电阻具有十分理想的非线性伏安特性，高频电压下呈现高阻值，冲击电压下呈现低阻值，与普通的FZ阀式避雷器相比，氧化锌避雷器具有很多优点：无间隙、具有完全的防雷性能，对雷电陡波和幅值具有同时限制作用、无续流、可以泄放大量雷电流、具有连续雷電冲击保护能力等，普通阀式避雷器易爆炸。氧化锌避雷器动作特性可保持长期稳定运行，能够适应变电所的安全稳定运行的需要。雷电流经避雷器的短路电流一般为几千安培乃至几十千安培。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流，即迅速恢复到正常状态，具有再次动作能力。避雷器安装在变压器附近合理距离之内，则变压器和避雷器将具有相同的雷电过电压波形，若变压器的冲击耐压大于避雷器的冲击放电电压和残压，变压器就能够得到可靠的保护，避免被雷电伤害。
在220kV变电所的三侧母线上全部装设避雷器，且尽量靠近变压器，减少连接线长度，保证电气距离在合理范围之内。为了保证变压器和其它电气设备安全运行，必须降低雷电流经过时避雷器的残余电压，使流过避雷器的雷电流不大于5kA。
3线路避雷器的防雷保护作用
由于线路长度大，暴露在旷野或高山，高压线路容易遭到频繁雷击，造成线路雷击跳闸事故。根据雷电定位系统统计数据，应对重雷区的220kV线路做好线路防雷措施，根据线路所处地形环境等，加装避雷器及引雷针，防止或消弱雷电波沿线路侵入变电站。根据规范要求，在变电所220kV出线侧必须安装避雷器。
当前，国内220kV输电线路主要采用复合外套绝缘金属氧化物避雷器，机械强度高，密封性能高，分为无间隙和有间隙两种。变电站进线段保护用避雷器应当选用无间隙型，由于氧化锌阀片具有良好的陡波特性，能够保护设备承受多重雷电过电压的冲击。高压输电线
路一般采用带串联间隙型式的氧化物避雷器，也就是说在无间隙线路避雷器的本体上再串联1个空气间隙或绝缘复合支撑件间隙。有串联间隙线路避雷器由避雷器本体和外串联间隙组成，本体与普通的复合外套避雷器相当，外串联间隙（放电间隙）由两个环—环或棒—棒型放电电极组成。无间隙线路避雷器的成功应用得益于硅橡胶复合材料，它取代了原有瓷外套，使220kV避雷器的质量降至50kg以下，从而实现在杆塔上悬挂安装。对比发现，带串联间隙氧化锌避雷器运行中不容易发生老化现象，正常运行工况下避雷器本体的荷电率为10%以下，它主要承受雷击过电压，因此对它的其他技术性能要求大为降低。复合外套耐污秽性能远高于瓷套，同样爬距条件下，具有较高的防污闪性能。
4变压器中性点的防雷保护
变压器的中性点接地方式不同，在其中性点上出现的过电压幅值也不同，在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，变压器是按照全绝缘设计的。一般情况下，变电所具有2条及以上进线，未遭雷击进线起到分流作用，并且变压器绝缘有一定设计裕度，这些都有利于防止雷击破坏故障。根据变压器的实际情况，220kV变压器的35kV低压侧中性点上加装避雷器。
5避雷器的运行维护管理
避雷器在运行中，由于阀片老化、受潮等原因会引起故障，所以必须对避雷器必须进行预试，重视其工作状态要。在正常工作电压下，氧化锌压敏电阻阻值很大，呈现高阻值，电流只有微安或毫安级。但是，氧化锌避雷器阀片在运行中长期承受工作电压的作用，由于老化严重会导致避雷器有功损耗剧增，受潮也会使内部泄漏电流变大，产生热量，进一步导致恶性循环。由于避雷器与运行设备相连，不可随意停电，因此必须进行带电测试。瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级，Ⅰ级为普通型、Ⅱ级为用于中等污秽地区（爬电比距20mm/KV）、Ⅲ级为用于重污秽地区（爬电比距25mm/kV）、Ⅳ级为用于特重污秽地区（爬电比距31mm/kV）。氧化锌避雷加装了泄露电流在线监测仪，在线监测避雷器的内部泄漏电流，了解避雷器的性能，将设备故障消灭在萌芽状态，防止事故扩大。
氧化锌避雷器受潮会导致泄漏电流增加，这种数值变化不会随时间变化；避雷器表面的脏污会导致泄漏电流增加。但避雷器表面造成泄漏电流增加只是在一段时间内出现，随着雨雾冰雪的天气变化可以恢复正常；还有其他情况，如氧化锌避雷器阀片老化接触不良、在线监测仪损坏都会导致泄漏电流指示变化。因此，如果泄漏电流表数据异常，要进行分析，才能进行故障处理。由于人们关心的主要是避雷器内部泄露电流，因此，在安装避雷器时会通过屏蔽环将表面泄露电流直接入地。必须加强避雷器的检查与维护工作。在停电条件下，检查避雷器套管是否有裂纹，是否污秽等。若发现表面污秽时，必须及时清扫，有条件的单位可以进行带电水清洗；日常巡视，要观察避雷器引线及接地引下线有断股现象、无烧伤痕迹，以及避雷器放电记录等。及早发现避雷器的隐性事故。
6防雷接地装置的检查与维护
不管是直击雷、感应雷，都将通过接地装置泄入大地。因此，接地装置是防雷过电压保护装置的一个重要部分，没有良好的接地装置，就不能实现对电气设备的有效保护。接地体、接地网都埋设在地下，我们在土建及电气安装时，一定要严格要求，保证接地装置符合条件。通过接地电阻的测量结果来进行判断设备接地是否良好，定期检查接地引下线锈蚀程度。在雷雨季节前，应当进行接地网电阻测试，必要时应进行地网开挖，检查锈蚀情况。对含重酸、碱等土壤地带的变电所接地装置，一般以5年为周期进行局部开挖检查一次，对接地网截面不符合规程反措要求的，要尽快进行更换。根据新试验规程：变电所的接地网测试周期为每年一次；架构上所安装避雷针的集中接地装置和独立避雷针的接地装置，每5年至少测量一次。发现接地引下线的断续卡子接触不良应当除锈拧紧；若发现接地装置电阻过大，应当安排更换；当接地网导体腐蚀达30%以上，或老旧变电所接地网，应当及时更换接地网。在对防雷接地装置进行修理或重新敷设处理时，如有改动，应当及时更新接地网图纸。
7结束语
220kV变电所的防雷保护，应当引起我们的足够重视，从而避免或减少雷击造成的损害。变电所防雷固然要选择新材料、新设备、新工艺，使变电所的设备得到更好的保护，但是，由于雷电的出现是随机的，因此应当选择最合理最有效的变电所防雷方法，才能保证电网安全运行。
关键词：220kV变电所；防雷；分析；避雷器
1变电所的进线段保护作用
变电所进线段保护的作用主要是限制进入变电所的雷电流幅值和限制入侵波的陡度。按照规范要求，对于35kV及以上线路必须全线架设避雷线，将变电所附近2km长的一段进线列为进线保护段，避雷线的保护角应为20度左右，以减少雷击机会。极小概率下，才会发生在变电所线路进线段内发生雷绕击或反击，而在进线段以外线路遭雷击时，只有很少部分雷电流进入变电所，由于变电所进线段导线本身阻抗的存在，流入雷电流的幅值大小将会受到限制；并且，冲击电晕的影响也将使入侵波幅值和陡度下降，这样就可以避免进线段以外落雷时变电所发生设备损伤事故。
2避雷器在变电所内的保护作用
目前220kV变电所广泛安装了氧化锌避雷器，氧化锌压敏电阻具有十分理想的非线性伏安特性，高频电压下呈现高阻值，冲击电压下呈现低阻值，与普通的FZ阀式避雷器相比，氧化锌避雷器具有很多优点：无间隙、具有完全的防雷性能，对雷电陡波和幅值具有同时限制作用、无续流、可以泄放大量雷电流、具有连续雷電冲击保护能力等，普通阀式避雷器易爆炸。氧化锌避雷器动作特性可保持长期稳定运行，能够适应变电所的安全稳定运行的需要。雷电流经避雷器的短路电流一般为几千安培乃至几十千安培。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流，即迅速恢复到正常状态，具有再次动作能力。避雷器安装在变压器附近合理距离之内，则变压器和避雷器将具有相同的雷电过电压波形，若变压器的冲击耐压大于避雷器的冲击放电电压和残压，变压器就能够得到可靠的保护，避免被雷电伤害。
在220kV变电所的三侧母线上全部装设避雷器，且尽量靠近变压器，减少连接线长度，保证电气距离在合理范围之内。为了保证变压器和其它电气设备安全运行，必须降低雷电流经过时避雷器的残余电压，使流过避雷器的雷电流不大于5kA。
3线路避雷器的防雷保护作用
由于线路长度大，暴露在旷野或高山，高压线路容易遭到频繁雷击，造成线路雷击跳闸事故。根据雷电定位系统统计数据，应对重雷区的220kV线路做好线路防雷措施，根据线路所处地形环境等，加装避雷器及引雷针，防止或消弱雷电波沿线路侵入变电站。根据规范要求，在变电所220kV出线侧必须安装避雷器。
当前，国内220kV输电线路主要采用复合外套绝缘金属氧化物避雷器，机械强度高，密封性能高，分为无间隙和有间隙两种。变电站进线段保护用避雷器应当选用无间隙型，由于氧化锌阀片具有良好的陡波特性，能够保护设备承受多重雷电过电压的冲击。高压输电线
路一般采用带串联间隙型式的氧化物避雷器，也就是说在无间隙线路避雷器的本体上再串联1个空气间隙或绝缘复合支撑件间隙。有串联间隙线路避雷器由避雷器本体和外串联间隙组成，本体与普通的复合外套避雷器相当，外串联间隙（放电间隙）由两个环—环或棒—棒型放电电极组成。无间隙线路避雷器的成功应用得益于硅橡胶复合材料，它取代了原有瓷外套，使220kV避雷器的质量降至50kg以下，从而实现在杆塔上悬挂安装。对比发现，带串联间隙氧化锌避雷器运行中不容易发生老化现象，正常运行工况下避雷器本体的荷电率为10%以下，它主要承受雷击过电压，因此对它的其他技术性能要求大为降低。复合外套耐污秽性能远高于瓷套，同样爬距条件下，具有较高的防污闪性能。
4变压器中性点的防雷保护
变压器的中性点接地方式不同，在其中性点上出现的过电压幅值也不同，在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，变压器是按照全绝缘设计的。一般情况下，变电所具有2条及以上进线，未遭雷击进线起到分流作用，并且变压器绝缘有一定设计裕度，这些都有利于防止雷击破坏故障。根据变压器的实际情况，220kV变压器的35kV低压侧中性点上加装避雷器。
5避雷器的运行维护管理
避雷器在运行中，由于阀片老化、受潮等原因会引起故障，所以必须对避雷器必须进行预试，重视其工作状态要。在正常工作电压下，氧化锌压敏电阻阻值很大，呈现高阻值，电流只有微安或毫安级。但是，氧化锌避雷器阀片在运行中长期承受工作电压的作用，由于老化严重会导致避雷器有功损耗剧增，受潮也会使内部泄漏电流变大，产生热量，进一步导致恶性循环。由于避雷器与运行设备相连，不可随意停电，因此必须进行带电测试。瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级，Ⅰ级为普通型、Ⅱ级为用于中等污秽地区（爬电比距20mm/KV）、Ⅲ级为用于重污秽地区（爬电比距25mm/kV）、Ⅳ级为用于特重污秽地区（爬电比距31mm/kV）。氧化锌避雷加装了泄露电流在线监测仪，在线监测避雷器的内部泄漏电流，了解避雷器的性能，将设备故障消灭在萌芽状态，防止事故扩大。
氧化锌避雷器受潮会导致泄漏电流增加，这种数值变化不会随时间变化；避雷器表面的脏污会导致泄漏电流增加。但避雷器表面造成泄漏电流增加只是在一段时间内出现，随着雨雾冰雪的天气变化可以恢复正常；还有其他情况，如氧化锌避雷器阀片老化接触不良、在线监测仪损坏都会导致泄漏电流指示变化。因此，如果泄漏电流表数据异常，要进行分析，才能进行故障处理。由于人们关心的主要是避雷器内部泄露电流，因此，在安装避雷器时会通过屏蔽环将表面泄露电流直接入地。必须加强避雷器的检查与维护工作。在停电条件下，检查避雷器套管是否有裂纹，是否污秽等。若发现表面污秽时，必须及时清扫，有条件的单位可以进行带电水清洗；日常巡视，要观察避雷器引线及接地引下线有断股现象、无烧伤痕迹，以及避雷器放电记录等。及早发现避雷器的隐性事故。
6防雷接地装置的检查与维护
不管是直击雷、感应雷，都将通过接地装置泄入大地。因此，接地装置是防雷过电压保护装置的一个重要部分，没有良好的接地装置，就不能实现对电气设备的有效保护。接地体、接地网都埋设在地下，我们在土建及电气安装时，一定要严格要求，保证接地装置符合条件。通过接地电阻的测量结果来进行判断设备接地是否良好，定期检查接地引下线锈蚀程度。在雷雨季节前，应当进行接地网电阻测试，必要时应进行地网开挖，检查锈蚀情况。对含重酸、碱等土壤地带的变电所接地装置，一般以5年为周期进行局部开挖检查一次，对接地网截面不符合规程反措要求的，要尽快进行更换。根据新试验规程：变电所的接地网测试周期为每年一次；架构上所安装避雷针的集中接地装置和独立避雷针的接地装置，每5年至少测量一次。发现接地引下线的断续卡子接触不良应当除锈拧紧；若发现接地装置电阻过大，应当安排更换；当接地网导体腐蚀达30%以上，或老旧变电所接地网，应当及时更换接地网。在对防雷接地装置进行修理或重新敷设处理时，如有改动，应当及时更新接地网图纸。
7结束语
220kV变电所的防雷保护，应当引起我们的足够重视，从而避免或减少雷击造成的损害。变电所防雷固然要选择新材料、新设备、新工艺，使变电所的设备得到更好的保护，但是，由于雷电的出现是随机的，因此应当选择最合理最有效的变电所防雷方法，才能保证电网安全运行。