摘要：近年来，我国电力改革不断深化，为变电站的发展和建设提供良好的环境，智能化和数字化成了发展的主要方向，但是在发展的同时也暴露了更多的问题，雷电危害是最具代表性的一种。最近几年以来我国变电站遭到雷击导致设备损坏、供电中断、系统瘫痪的情况时有发生，普遍存在，这严重影响了变电站运行的安全性和稳定性，对于人们的正常生活也带来了不良影响。因此文章就变电站电气设备防雷接地技术展开研究。
关键词：变电站；电气设备；防雷接地技术；研究
近些年，我国电力行业的发展水平有了更进一步的提升，在变电站的建设中逐渐应用了现代化高科技技术，但随着运行水平的提升，也逐渐暴露出了变电站建设的不足，其中具有代表性的就是雷电防御措施不完善，导致我国变电站运行一直受雷电危害的威胁，造成了较为严重的经济损失，所以必须提高变电站电气设备的防雷水平，采用科学的防雷技术，降低雷电危害对变电站电气设备的影响。
一、变电站防雷接地的必要性
变电站是电力系统中把一些设备组装起来，用于变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点变电站的设备有变压器、开闭电路的开关设备、汇集电流的母线、计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置、防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。近年来，随着我国电力需求日趋增多，电力事业得到快速发展。变电站作为电力系统中的重要组成部分，若变电站的电气设备由于遭受直击雷或雷电感应，则会引起过电压，对变电站的电气设备和建筑物产生严重的危害同时，变电站一旦遭受雷击，将面临停电的危险，严重影响生产和人民群众的生活。除此以外，在日常的工作中变电站防雷接地工作存在的问题也越来越多地出现，严重威胁了人身和设备的安全。因此，变电站电气设备防雷接地设施的要求也越来越严格。
二、常见的雷电危害类型
雷电是雷云层中有电荷积累并形成极性，当电荷积聚到一定程度，就会在云和云之间及云和大地之间产生放电，迸发出光和声的现象带电雷云在接近大地时，地面感应出相反电荷，当地面有物体突出时，雷云对突出的物体进行尖端放电形成雷击现象；若突出物体与地面间的电阻过大，则会对突出物体造成严重的损害变电站电气设备在正常情况下是处在电网的额定电压下的，但在遭雷击的情况下，电气设备会瞬间大大超过额定电压，造成设备严重损坏，并间接对与之相连接的设备造成损坏。常见的雷电危害有三种形式：第一种是直接雷击，这种雷击造成的危害主要是利用了电流自身具备的特性，使其在遭受雷击过程中因雷云产生的过强电流，直接造成电气设备损害。第二种是感应雷击，这种危害下雷云是出于持续、集中电流放射状态，所以会在放点过程中发生静电感应与电磁感应，这样作用到电气设备上就形成了感应雷击危害。第三种是雷电过电压对电气设备的损坏，在雷击过程中，无论是哪种形式带来的强大电流，都会使电气设备的导线产生过电压，这样导线就会将过电压传递给电气设备或用电建筑物，造成严重的危害。第四种是电磁脉冲辐射的危害，雷云在持续放电时，电流的强度是不相等的，而且变化没有规律可循。
三、变电站电气设备防雷接地技术
（一）接地
实施接地措施可以有效提高电气设备的防雷水平。将雷击产生的电流导入大地中，防止电泳电压损坏电气设备。不同情况接地网的电阻也是不同的，具体要根据实际情况决定，必要时候尽可能降低接地电阻，这样可以避免电位持续升高。
（二）均压
均压指的是在同一区域内设置一条接地母线带，然后这一区域内的设备、建筑、导线等都连接到这条接地母线上，做好加固处理，保证各个接地点的等电位。雷电产生的电流较大，辐射值较高，电流经过的地方电位也会随之出现大幅度升高，导致周围物体受到不良影响，严重时候出现火灾或爆炸。实施均压就可以有效防止这一问题的出现，降低事故发生几率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）分流
分流指的是将直击雷通过接闪器分散到接地装置上，然后使其能够分散流入地下，避免雷击电流流经时产生过大的电磁效应对电子设备造成干扰，防止其乱窜进入工作区，直接将其引入地下。过程中需要注意的是，建筑物外壳顶部必须要与接地主线相连接，且呈放射性连接，禁止出现窜接的地方，这样可以有效避免电流产生过大的感应电位，避免损坏到设备。除此之外还要保证接地引下线要有足够的面积，定期进行检查和维修，避免其出现腐烂或窜连。
（四）屏蔽
屏蔽指的是采用相关屏蔽设备安置在电子设备上，避免其受到电磁脉冲的干扰。过程中国必须要保证屏蔽体外壳有效接地，每条线路都要合理安装，进行适当的过滤，坚决不允许任意一根未经过有效过滤的导线投入使用，避免屏蔽笼失效。
（五）隔离
隔离措施主要指的是对于不同接地网的通信线之间进行隔离，可以起到避免高低电位反击问题。通常情况下光电隔离、变压器隔离比较常用。合理布置调度区设备，可以采用击穿保险器的方式将接地网与主接地网连接在一起，避雷器可以选择容量为 10KA 的 220V 低压氧化锌避雷器，这样才能保证充分发挥隔离作用，一旦受到雷击可以有效均衡电位。
四、避免变电站电气设备遭受雷电危害的措施
目前，防雷设计的主流是设计一条低阻抗的通道，把闪电放电电流传到大地中去，让其能量耗散到大地中去。因此除采用避雷针、避雷器和避雷线以外，还需要和接地装置结合起来，以便把雷电电流更好地导入到大地中。当前，防雷装置有避雷针、避雷线、避雷带、避雷网、避雷器、接闪器、保护间隙、电涌保护器、防雷端子、浪涌抑制器等。接地装置是完成系统、设备接地功能的材料和设备的总称，包括接地母排、接地线和接地极等。接地装置有普通钢管接地、钢筋接地、角钢接地、铜裹钢接地、接地网、复合接地装置、防腐离子接地装置等，表征接地装置的重要参数之一是接地电阻。
（一）安装避雷针设备
将避雷针装设在变电站上，能够防止变电站整体遭受雷击侵害，但避雷针的位置要进行合理的选择，尤其是避雷针、接地装置以及配电装置之间的距离，要通过科学计算，使三者能够互补干扰，充分发挥出作用。
（二）安装避雷线
避雷线的安装可以有效的保护变电站导线进出的部分，这样能够强化对主变压器的保护，防止雷击危害对主变压器造成的损坏，所以，在安装避雷线时其位置的选择最好围绕主变压器，在其附近进行安装，这样的效果最佳。如果变电站使用的是 35k V 的线路，可以采用全线范围内安全避雷线的方式，降低雷击损害。例如，某 35k V 电力线路的进出线长达 1000m 左右，在 1000m 范围内进行避雷线装设，就能有效控制进出线的安全，降低其遭受雷击对变电所电气设备造成的影响。
（三）安装避雷器
雷电波的放射是从强到弱的趋势，所以在安装避雷设备后，雷电波的势能会逐渐减弱，但并不代表对变电站电气设备不会造成任何伤害，像变电站中主变压器等自身绝缘能力差的设备，就经常遭受雷电波的损坏，所以，为了降低雷电波的伤害，可以在绝缘能力差的设备安装避雷器加以保护。
总而言之，为了更好地保护变电站各项电气设备的运行，必须解决雷击对变电站运行造成的威胁，所以在进行保护措施实施时，要选择合理的接地技术，将雷击伤害控制到最低，实现变电站持续、稳定、安全运行。
参考文献：
[1]仇新亮.变电站电气一次主接地网的设计探析[J].科技风，2017（26）
[2]任青辉.220kV变电站电气一次设计应注意问题的探讨[J].科技创新与应用，2016（20）
[3]丁伟.高压变电站电气一次设计需要注意的问题[J].自动化应用，2015（12）
[4]董向征.35/10kV总降压变电站电气设计与防雷保护研究[J].价值工程，2013，32（36）
论文作者:黄鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：变电站论文; 电气设备论文; 雷电论文; 防雷论文; 避雷线论文; 电流论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第16期论文;