黃丹水電廠位于四川省沐川縣黃丹鎮下游4km的馬邊河上，裝機3×1.5萬kW,采用閘壩及河床式廠房蓄水發電，多年運行后，防雷系統曾出現較多問題。

雷電災害不僅對強電造成危害，且感應雷已對弱電設備構成嚴重的威脅。因雷電導致的系統癱瘓以及設備損壞比比皆是，雷電災害和防雷是社會各界關注的焦點。

防雷系統現狀

1、設計要求

黃丹水電廠110kV電力網采用中性點直接接地方式，發電機連接的10kV系統，中性點采用非直接接地方式，且機組電容電流小于3A，故發電機中性點不需裝消弧線圈。戶外的110kV、35kV開關站直采用獨立避雷針保護，接地引下線盡量遠離設備接地點，向下直接與廠房底板主接地網連接；開關站之外的壩頂啟閉機房、水廠等建筑物，在屋頂沿邊墻設置避雷帶，水電廠的整個屋面敷設（9×7）m的接地扁鋼網絡，用于防止直接雷的過電壓破壞。

110kV的兩條架空線路采用全線架設雙根GJ-35型避雷線。在110kV母線裝設一組Y10W1-100/248型氧化鋅避雷器, 35kV母線上裝一組（三相）氧化鋅避雷器，兩臺主變距110kV母線避雷器的電器距離不大于130M,故不裝設避雷器；在兩臺主變低壓側各裝設一組（三相）FZ-10型閥型避雷器，在三繞組變壓器的35kV側裝設一組（三相）Y10W1-42/126型氧化鋅避雷器，兩臺主變中性點各裝設一只Y1W-73/176氧化鋅避雷器，并采用棒間隙配合避雷器保護。10kV兩段母線各裝設一只閥型避雷器保護開關設備及發電機。

35kV進線段為單芯電纜進線，在電纜與架空線的連接處裝設氧化鋅避雷器，其接地端與電纜的金屬外皮連接，母線側電纜端外皮經BYLJS-35型電纜保護器接地，作為進線段保護。

2、防雷現狀

220V直流系統是2003年技改設備，設置一組為C級三相四線制的ZGB149A-40型電源浪涌保護器。由于水電廠是封閉式廠房，220V直流室位于副廠房內，其遭受雷擊的可能性很小，故其實際意義不大。包括10kV兩段母線所裝設的兩只閥型避雷器。

由于開關站在廠房頂樓板上，板的厚度有限，避雷針接地引下線很難與設備接地網分開，施工相當困難，便在開關站上空電站左右岸兩山山坡之間架設避雷線，設置獨立的接地裝置，接地電阻≯10Ω，有足夠的安全裕度。

作為生命線的110kV黃永線、黃沐線大部分電桿、鐵塔的接地體及接地引下線銹蝕嚴重、部分斷裂，電桿橫擔鋼口銹蝕斷裂，全部線路的金具、拉線銹蝕嚴重，導地線腐蝕嚴重，21^# 耐張桿導線對地距離不夠，37～38^# 耐張桿的風偏不夠。架空線路防護區的多處竹木對線路構成威脅。35kV母線避雷器泄漏電流超標，且規定的試驗項目因試驗設備不齊，也未做完。

1B中壓側、35kV三條線路的避雷器放電計數器看不清，部分避雷器放電計數器指針已至最大刻度；1B、2B低壓側、10kV黃水線、10kV母線避雷器無放電計數器。

原35kV母線FZ-35型閥型避雷器因其熱容量有限，不能承受長時間沖擊電量，在1997年8月1日，因系統諧振，導致避雷器無法滅弧而爆炸，其碎片沖擊PT瓷套，瓷套破裂漏油著火，引起爆炸，損失很大。在1997年已經把35kV母線、35kV線路共4組閥式避雷器改為氧化鋅避雷器，1B、2B低壓側的2組閥式避雷器改為氧化鋅避雷器；經過10年的運行，其效果明顯。

水電廠的線路多架設在崇山峻嶺之中，平均雷擊日在43天，屬于多雷區。由于線路各項工況較差，導致110kV黃永線、110kV黃沐線在11年間有50余次因雷擊而影響供電（夏季尤其明顯）；由于水電廠的35kV 2U線路，只按標準在進出線2km的范圍架設了單根避雷線，故雷擊事故頻繁。水電廠于2004年對35kV　2U線路進行了全線架設避雷線的技改，經過2年多的運行，其效果很好。

總體來看，水電廠的避雷系統主要問題是110kV線路耐雷水平下降。

處理辦法

架空輸電線路是電力網及電力系統的重要組成部分。架空輸電線路雷害事故的形成通常要經歷四個階段：輸電線路受到雷電過電壓的作用：輸電線路發生閃絡；輸電線路從沖擊閃絡轉變為穩定的工頻電壓；線路跳閘，供電中斷。

針對雷害事故形成的四個階段，我們的輸電線路在采取防雷保護措施時，要做到以下幾道防線：防直擊、防閃絡、防建弧（使輸電線路發生閃絡后不建立穩定的工頻電弧）、防停電。具體有：

1、引進先進的輸電地理信息系統，采用先進的AM/FM/GIS技術，將電子地圖作為背景，在此基礎上繪制輸電線路設備，具有輸電設備管理、運行管理、污區管理、輸電線路規劃設計等應用，并實現了與SCADA、MIS、行波測距等系統的接口。同時，結合GPS巡線定位系統，具有GPS桿塔定位、巡線功能。各類臺帳和運行管理流程納入計算機管理，圖紙在計算機系統中繪制，實現了管理的無紙化，保證了數據的唯一性和準確及時性。

2、定期大、小修。大修一般為五年一次。根據線運行情況和技改項目可作不定期安排。小修一般一般每年一次。根據線路巡視、檢查和測試結果，必要時可增加小修次數。大修主要是解開詳細檢查導線扎線，防止扎線變松,扎線點的導線很有可能存在斷股,如不解開檢查,安全隱患難以發現。不僅影響電能輸送,而且極易發生安全事故。

因為我廠線路（避雷線、導線）檔距較大，經過11個春夏秋冬,導線熱脹冷縮,加之導線自重等原因,使綁扎點導線負重變細,導線隨著風吹在扎線內擺動,長期下去使導線斷股,由于電流較以前增加，斷股處發熱,將會燒斷導線,這樣極易發生斷線故障。采用一級或多級設防。通過采用輸電網金具接地、相線與地線間并聯電容器等方法把高電壓雷電脈沖的幅值降低，使設備受到保護。

3、落實防雷保護措施，如增加耦合地線、線路避雷器、負角保護加強絕緣，采用線路型合成絕緣氧化鋅避雷器用于輸電線路的防雷。注意內、外部防雷。

4、我廠35kV系統中采用中性點不接地方式，這樣可使由雷擊引起的大多數單相接地故障能夠自動消除，不致引起相間短路和跳閘。而在二相或三相落雷時，由于先對地閃絡的一相相當于一條避雷線，增加了分流和對未閃絡相的耦合作用，使未閃絡相絕緣上的電壓下降，從而提高了線路的耐雷水平。因此，對35kV線路的鋼筋混凝土桿和鐵塔，必須做好接地措施，并加強檢查。

5、測量接地電阻，加強線路絕緣，對不合格者使用接地降阻劑降低桿塔接地電阻，可以減少雷擊桿塔時的（沖擊電壓），減輕對導線的（反擊）放電。但應關注長期的效果，特別是對接地體的腐蝕問題。

6、由于110kV線路個別地段需采用大跨越高桿塔(如：跨河桿塔)，這就增加了桿塔落雷的機會。高塔落雷時塔頂電位高，感應過電壓大，而且受繞擊的概率也較大。為降低線路跳閘率，可在高桿塔上增加絕緣子串片數，加大大跨越檔導線與地線之間的距離，以加強線路絕緣。在35kV及以下的線路可采用瓷橫擔等沖擊閃絡電壓較高的絕緣子來降低雷擊跳閘率。增強巡檢質量。

7、增加避雷器的試驗設備，完成雷電流觀測的準備、檢修工作，如更換測雷參數的裝置；增設測雷電裝置，如避雷器放電計數器；提出次年防雷措施工作計劃；安裝避雷器脫離器、裝設漏電顯示器、安裝電涌計數器、裝設消雷器。

應注意放電計數器投入運行之前和動行1～2年以后，應進行檢測，絕緣電阻、電導電流及串聯組合元件的非線性因數差值（閥型）、檢查密封情況；直流1mA電壓 (U_1mA) 及0.75 U_1mA下的泄漏電流（金屬氧化物避雷器）、運行電壓的交流泄漏電流、工頻參考電流下的工頻參考電壓、底座絕緣電阻、檢查放電計數器動作情況；檢修放電計數器時，要注意保持其密封，一旦打開，修復后一定要先烘干再密封，并須經密封試驗合格后才能投入運行。按時對避雷器放電計數器歸零、校試。

及時揭示避雷器的狀態，以發現避雷器的缺陷。利用在線監測系統或在線監測儀器，不間斷地監測氧化鋅避雷器的泄漏總電流或阻性電流，發現泄漏電流有增大趨勢時，做帶電檢測或停電做直流試驗；也可以在不停電情況下定期測量避雷器的泄漏電流或功率損耗，然后根據測試數據對避雷器的運行狀況作出分析判斷，對隱患作到早發現早處理。

8、對35kV、10kV線路采用差絕緣方式，所謂差絕緣，是指同一基桿塔上三相絕緣有差異，下面兩相較之最上面一相各增加一片絕緣子，當雷擊桿塔或上導線時，由于上導線絕緣相對較“弱”而先擊穿，雷電流經桿塔人地，避免了兩相閃絡。據計算，采用差絕緣后，線路的耐雷水平可提高24%。

9、加強運行工作：運行中定期測量避雷器溫度，檢查瓷瓶清潔應無裂紋及放電現象，引線、接地線連接應牢固，無松動脫落現象；放電記錄器是否動作。雷雨時，禁止靠近避雷器，等待雷雨后方可檢查；每次雷雨或系統發生故障后，應對避雷器進行詳細檢查，并將放電記錄器指示數值進行記錄。當避雷器瓷套管爆炸、破壞或有明顯裂紋、引線或接地線斷開、內有異常響聲應停用避雷器。在運行中，放電計數器原有刷漆部位，應每隔1～2年刷漆一次，以免生銹。

結束語

影響架空輸電線路雷擊跳閘率的因素很多，解決線路的雷害問題，要從實際出發，因地制宜，綜合治理。在采取防雷改進措施之前，要認真調查分析，充分了解地理、氣象及線路運行等各方面的情況，核算線路的耐雷水平，研究采用措施的可行性、工作量、難度、經濟效益及效果等，最后來決定準備采用某一種或幾種防雷改進措施，確保工廠的安全運行。（摘編自《電氣技術》，原文標題為“黃丹電廠防雷系統的現狀分析”，作者為曾華。）