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摘要：变电站是维护电力系统正常运行的重要保障，因此变电站必须采取积极有效的应对措施，做好防雷工作。而防雷的关键环节是接地，通过设置合理的装置将雷引入地下，能够起到良好的避雷效果，确保电力系统的正常、安全运行。因此，本文对220kV变电站的防雷措施与接地网技术进行了具体分析。
关键词：220kV变电站；防雷措施；接地网技术
一、220kV变电站采取防雷措施和接地网技术的必要性
在避雷技术中，接地是最关键的环节，不论是遇到何种形式的雷，都能够通过相应的装置将雷导入地表。因此，在接入装置不够好的情况下，无法进行有效的防雷。从避免雷击方面来看，接地装置是指将接闪器和地表进行电气连接的装置。在220kV变电站中设置接地装置，通过雷电对接闪器闪击的电荷引入地表，将雷电和地表的异种电荷进行充分中和，以此有效避免雷电冲击。
220kV变电站的接地网，和真全站的各种设施设备相连接，其中主要有高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地和计算机监控系统等相关设备。其中有较大电阻的接地系统，在电力系统接地时，产生一些故障，或者有大电流引入地表时，会导致地电异常升高。如果缺乏科学合理的接地网网格设计，就很有可能对220kV变电站的设施设备和工作人员的生命造成严重的威胁，不仅如此，还会在反击低压损坏电缆绝缘的影响下，对220kV变电站的监控和保护设备产生误动或拒动，从而造就巨大的损失。
二、220kV变电站的防雷措施
（一）安装变电站进线避雷器
对配电线路，由于没有进行全线架设避线，10kV配电线路在变电站内加装避雷器一组，能够起到较好的防雷作用。对于经常性断开运行的断路器，规程规定在线路两侧加装避雷器，以此防止雷电过电压损坏断路器断口，由此看来，避雷器的安装对保护断路器，防止雷电过电压都起着非常重要的作用。尽管避雷线能够保护线路的大部分雷击，但是雷电波侵入及感应雷电过压都会在变电站断路器断口产生过电压，从而对断路器造成威胁。
（二）采用线路避雷器
由于线路较长，长时间暴露在高山和野外，所以雷电就成为了导致线路雷击跳闸的主要原因。因此，应该积极采取线路遭受雷击后就地消纳的方式，切实根据雷电定位系统的相关数据分析，对重雷区的220kV及以上线路加装线路防雷措施，包括加装避雷器及引雷针，从而防止雷电波沿线路侵包括加装避雷器及引雷针，防止雷电波沿线路侵入变电站。
1、线路避雷器的保护原理
加装线路避雷器后，雷电绕击到导线时，当绝缘子两端的电压达到线路避雷器的动作电压时，避雷器动作加入分流，雷电流一部分将从避雷器流到杆塔以及避雷线，使塔顶的电位抬高，减小绝缘子两端的电压差，从而避免了绝缘子闪络，避雷器的工频续流在第一次过零时就能熄灭，因此不会导致线路跳闸。当雷电直击避雷线或塔顶时，线路避雷器的动作情况和绕击的情况想类似，当绝缘子两端的电压达到线路避雷器的动作电压时，避雷器动作加入分流，雷电流大部分将从避雷器流到导线，由于导线和避雷线之间的电磁感应，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。这主要是由于避雷器的分流大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络。
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2、安装地点的选择及安装注意事项
在安装之前，应该慎重选择安装地点，安装地点的选择应该切实结合雷电定位系统，分析雷电活动分布情况，找出雷电活动频繁区，再根据线路所经的地形、地势、地貌和运行经验，合理选择安装点。对10-35kV系统，避雷器应该安装在断路器和出线隔离闸刀之间或装于线路侧，不仅防止操作过电压，还能够保护断路器避免遭受雷电过电压影响。对220kV及以上输电线路可以考虑采取不同的措施。对易于发生直击落雷塔三相安装，并在两侧的相邻杆塔两边相分别安装线路避雷器。对于易发生绕击地段，需要在档距两侧杆塔的边相上安装线路避雷器。
串联纯空气间隙的避雷器只适合在悬垂塔上安装，由于缺乏其他物体做支撑，再加上避雷器本体机械强度的限制，使得避雷器只能进行垂直安装。这种避雷器间隙尺寸和本体尺寸是固定的，线路绝缘子串长度应该根据不同地区和地形产生一定的变化。所以，在安装时，应该根据安装位置和杆塔形状，通过调节避雷器本体的悬挂高度以及借助其他辅助措施来满足安装要求。带复合绝缘支撑件间隙路线避雷器，也就是将两个环状间隙用一段复合线进行软连接。绝缘子固定，一端和避雷器本体相串联，另一端和导线进行软连接。
三、220kV变电站的接地网技术
（一）接地装置的安装
一般的接地线和接地体分为人工和天然两大类，在具体应用中，人工类的使用较为频繁。人工接地体能够有效促进电阻达到规定值，同时能够有效减少外界的影响。人工接地体还可以氛围水平接地和垂直接地两类，接地的电阻和土壤性质、接地状态密切相关。垂直接地体之间的距离要严格控制在5m左右，顶部埋深0.6m左右，在设计时要加强控制。接地体的同向道路和出入口，距离应该控制在3m以上，达不到要求就必须注意顶部要大于1m，而宽度应该控制2m以下，而材料可以选择沥青砂石。土壤内部的接地装置必须对连接部分进行焊接，并进行防腐处理，确保电气连接的可靠性和安全性。
（二）接地装置的应用
在应用过程中，避雷针需要配置相应的接地装置，而且还要实现内部建筑和外部接地体的连接，从而形成等电位效应。为了有效提高装置的安全性和可靠性，必须合理设置引下线的数量，并以强度为主要依据，适当增加引下线的数量，以此降低冲击接地电阻。不仅如此，为了能够避免出现反击现象，在布置设备接地点时，应该与避雷针引线的入地点之间保持适当的距离，注意金属结构和地表的结合。由于屋顶具有砼结构的特点，所以必须将砼焊接，形成网接地，在屋顶结构不导电的状态下，采取有效的防雷保护措施，确保220kV变电站的正常运行。
结语
综上所述，雷电是影响电网安全运行的一大主要灾害。因此，在条件允许的情况下，积极采用有效的防雷措施和接地网技术，减少雷电对变电站造成的严重影响。而安装避雷器是非常有效的防雷措施，因此变电站应该根据实际需求，安装线路避雷器，并加强对防雷设施和设备的检测和维护，全面降低雷电对变电站造成的危害和损失，确保电网的安全可靠运行。
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论文作者:吴智
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/26
标签：避雷器论文; 变电站论文; 雷电论文; 防雷论文; 线路论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2016年第12期论文;