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摘要：变电站作为电力系统的重要组成部分，由于变电站的特殊属性，容易引发雷击变电站事故，对于变电站的防雷措施要求十分严格。本文阐述了雷击变电站的种类及危害，介绍了国内外变电站防雷的研究现状，通过对雷击变电站事故的原因进行分析研究，探讨了变电站的防雷措施及其重要的现实指导意义。
关键词：变电站；防雷；措施
0 前言
随着我国经济的迅猛发展，电网建设迎来了发展的黄金时期，修建变电站更是电网建设的重中之重。变电站作为电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能以及分配电能的场所，通过变电站中的变压器将不同等级电压的电网连接起来。变电站还有开关设备、汇流母线、计量装置、互感器、指示仪表、继电保护装置、调度通信装置和防雷保护装置等，这些一、二次设备对变电站起着监视和保护作用。雷电具有电流大、电压高、冲击性强等特点，破坏性十足，雷击时在空间产生更强的暂态电磁场，成为变电站主要电磁干扰源，一旦变电站发生雷击事故，很容易导致电网设备损坏和线路发生跳闸事故，因此研究变电站综合防雷措施具有十分重大的实际指导意义。
1 雷击变电站的种类及危害
雷击变电站遭受雷击事故有两种情况，一种情况是雷击站内的构架或独立避雷针；第二种情况是雷击站内建筑物的防雷系统。变电站也可能直接遭受直击雷，雷直击变电站的事故也分为两种情况：一是雷电直击变电站设备，直接击坏变电站主设备；二是雷电击中站内避雷针，经避雷针泄放电流时，由于站内主网接地阻抗过高，导致地电位升高，从而形成地电位反击损坏变电站设备。但更多的情况是因线路遭受直击雷或感应雷而在线路上产生感应过电压，这些影响会以雷电波的形式沿线路侵入变电站，会对变电站的主要设备造成破坏性的损伤，导致变电站内避雷器爆炸，损坏绝缘较差的主变压器。因此，在线路靠近变电站的一段进线上必须架设避雷线限制流经避雷器的雷电流和入侵波的陡度，以此达到防感应雷的目的。
2 国内外变电站防雷研究现状
由于变电站的特殊属性，容易引发雷击事故。为了减少变电站的雷击事故，提高电网运行的供电可靠性，采取了各种防雷措施。从变电站进出线到变电站主体的防雷研究经历了不同的研究阶段。第一阶段为防感应雷，早期的电网主要是防止感应雷过电压雷击变电站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于电网初期的电压等级低，感应雷过电压是引起雷击变电站事故的主要原因，防感应雷是当时的研究热点；第二阶段是防直击雷，随着变电站线路的绝缘水平大大提升，直击雷过电压成为高电压等级输电线路雷击事故的主要诱因；第三阶段是一个对以往防雷的计算方法和数据进行重新评估的一个时期；第四阶段是通过计算机模拟和仿真的方式为防雷击事故提供了一种新的智能化的研究手段和方法，大大的促进了防雷水平质的飞跃。
3 变电站防雷措施
应根据变电站具体的实际情况合理采取绝缘、隔离和降阻等措施。变电站防雷保护主要是直击雷保护、侵入波保护和雷电过电压保护。为了保护变电站的电气设备和其他构筑物免遭雷击危害，采用安装避雷针或避雷线的保护措施；对于侵入波雷击主要通过安装避雷器的方法来限制雷电侵入波；变电站的雷电过电压防护主要有两种方法：一种是防止雷电波沿线路入侵变电站，损坏变电站设备；另一种是防止变电站遭受直击雷的袭击。防止雷电波入侵变电站常用采用避雷器以及在变电站的进线1-2km架设避雷线等方法，也有部分变电站使用组合式过电压保护器达到防雷的目的。考虑到进线段除了受到雷电波侵扰外，还可能受到线路的冲击电晕影响，应适当提升线路的耐雷水平，通过进线波阻抗来降低进线段内绕击和反击形成侵入波的概率，波阻抗的增大还有利于雷电流的降低。对于变电站的进线段，当没有装设避雷线时，应及时进行设备的装设。
避雷针以及避雷线就是通过拦截导引的方式改变雷击行进路径，使之沿预定路径接入大地的一种防雷方式，避雷针以及避雷线都属于接闪器，一般情况下，变电站都设计避雷针与避雷线结合的方式来提升避雷效果。避雷器能够大幅降低入侵的雷电波，使之能够达到变电站电气设备绝缘允许值范围内，常用的避雷器为金属氧化物避雷器。浪涌抑制器主要是利用过压保护能力来对电气设备的防护能力进行优化，降低雷击造成电气设备中电子元件损坏的概率，确保雷击发生时重要电气设备的保护状态。接地线是接地体外引线，接地线与被保护设备相连，通过接地线来将防雷击闪装置所接收的雷电波引入大地，通常情况下接地线可以选用钢材料作为接电线。变电站接地工作对防雷十分重要，主要有工作接地、保护接地、雷电保护接地三种形式
4 总结
为了提升变电站运行的安全性和可靠性，需要根据变电站不同的实际情况采用不同的防雷措施来降低变电站遭受雷电侵扰的概率，进一步提高电网运行水平的可靠性，确保发电供电设备在良好的状态或者允许的范围内正常运行。
参考文献
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论文作者:杨世光,韩鹏宇,刘维朋,王一鸣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年21期
论文发表时间:2020/2/27
标签：变电站论文; 防雷论文; 雷电论文; 过电压论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 避雷针论文; 《建筑学研究前沿》2019年21期论文;