摘要：随着社会的发展，对于电能的需求越来越大。电力系统的稳定直接关系着人们的正常生活，其一旦遭到破坏，会直接影响到人们的生活，严重的时候可能会造成伤亡情况，因此进一步加强对其的研究非常有必要。变电站是电力系统中非常重要的部分，变电站变压器的成本非常高，其如果受到破坏，会带来很大的经济损失，因此做好变电站防雷非常重要。基于此本文分析了变电站防雷接地保护的设计。
关键词：变电站；防雷接地；设计；分析
1导言
人类的工作还是生活都离不开电力能源，电气设备和线路的安装和使用一直都是人们广泛热议的话题。在电气施工中，防雷接地这套保护系统和技术手段是极为关键和重要的，在电力系统中承担着非常重要的职责和任务，因此需要重点针对防雷接地的主要内容和出现的一些问题开展细致的分析和研究，并采取具体的措施来提高系统的防雷接地性能。
2雷电的危害
由于雷电具有电流很大、电压很高、冲击性很强等特点，有多方面的破坏作用，且破坏力很大，雷电具有电性质、热性质等方面的破坏作用。电性质的破坏作用表现为冲击电压可能毁坏发电机、电力变压、断路器等电气设备的绝缘，造成大规模停电；绝缘损坏可引起短路，导致火灾或爆炸事故；绝缘损坏后，可能导致高压窜入低压，在大范围内带来触电的危险。热性质的破坏作用表现在直击雷放电的高温电弧能直接引燃邻近的可燃物，从而造成火灾。
3变电站的防雷具体原则
第一外部防护，由于雷击现象对于电力系统会产生巨大的影响，造成电压或者是电流过大引发电子设备损伤，因此需要通过有效的疏导和隔离方法来降低雷击对于电子设备的电压电流伤害，根据防雷措施的施加位置来分为了外部保护和内部保护系统。外部保护主要是通过在建筑物和环境中安装避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置和接地装置来保护电力系统，当雷电放出电流并且接近地面时，地面的电磁场就会因为雷电的接触而产生畸变，在避雷针的顶端形成局部的电厂，影响雷电先导入电，引导雷电想避雷针方向释放电流，再通过接地引下线和接地装置把雷电引入到达地中，这样能够有效保护电子设备避免受到雷击的影响。避雷针等设备属于电力系统系统中最为有效的防雷设施和防雷手段。避雷设施的安装也具有特别严格的技术规定，要根据安装建筑物的高度、面积还有雷区容易发生的位置来进行分析计算，尽可能把各个位置的民航指挥楼的避雷措施都能够严格的按照规定完成。第二，内部防护工作。外部防护工作主要是针对直击雷进行有效防护，那么内部的防护工作则主要是针对感应雷来进行的。感应雷的防护内容是基于静电的屏蔽和电流疏导原理进行设计的，电力系统中电源部分、信号收发部分都需要进行有效的静电屏蔽防雷处置，针对各个主要的设备进行接地处理，能够最大化地降低感应雷对于电力系统产生的电磁干扰和静电干扰，有效保护了电力系统工作的安全运行。
4防雷接地的内容
4.1工作接地
工作接地能够为在正常的工作状态下的电路线路设置相应的基准形式的电位，如果在基准的电位无法与大地进行连接的时候，就将其认定处于零电位的状态，并且这种状态不是绝对的，而是相对存在的，它会伴随周边环境中的磁场变化而做出相应的反应，也是导致电路以及整个电力系统无法正常运转的重要原因所在。如果这个基准的电位能够大地进行连接，大地就会被视为处于零电位的状态之下，就不会受到周边环境中磁场变化的不良影响而保持正常的工作状态。因此工作接地对于各种电力供电的模式都能够起到良好的保护作用，使得电气设备能够正常的运转。
4.2保护接地
保护接地的内容在于电气工程中的设备外壳和表面结构，利用其存在的接地设备，将其与大地相互连接，就是为了能够防范由于绝缘部件受到损伤或者由于其他不良因素所引起的表面结构外壳出现带电的危险情况，能够将电流直接导入大地，避免用户在使用电器时发生漏电触电的安全事故，因此这种接地模式也被称之为安全接地模式。在一些不接地的电气设备或者系统运行期间，缺少了安全接地的保护功能，设备在运行时就会很容易遇到绝缘设备出现损伤的情况，就会导致设备的外壳部分带电，并且由于电容的产生，线路中的电流是没有办法导入大地的，在人们不经意间碰触到设备时就会发生严重的触电事故。因此在设备使用安装中一定要做好保护接地的相关工作，确保设备使用时的安全性。
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4.3防雷接地
防雷接地是该系统建设的关键性内容，就是在遇到雷电天气时，电气设备在运行过程中很容易诱发雷电袭击，此时接地保护系统就能够将接收到的电流迅速导入到大地中去，这样就避免了各种电气设备遭到雷击引发设备故障或者损坏，减少了对设备造成的危害性。
5变电站防雷接地设计
5.1接地网设计
在进行接地网设计的时候需要不断的提高设备的运行质量，并有效的保障人身安全，做好变电站内电气设备的接地处理。就目前的情况来看，变电站内会存在很多的种类的设备，为了更好的确保其功效，需要做好设备接地工作，对此可以选择进行总接地装置的设计。如果是一些不容易进行接地操作的区域可以使用绝缘台进行电气设备的维护工作。
5.2接地网设置
对于过去的变电站接地设计中间距主要控制在5m、7m、10m等，但是因为因为受到外界因素的影响，使得边角网孔电势要高于中心网电势，地网面积的增加以及邻近效应的增加都会大大拉开两者之间的差距。如果是距离不相等的情况，就会进一步增加中部导体泄漏电流密度，从而也能够最大程度发挥中部导体的作用。
5.3合理选择避雷器
当发生了雷电灾害后会直接影响到变电站的正常运行，为了更好的防止这些情况，需要选择合理的避雷器，从而更好的确保设备的安全。进行避雷器的选择适需要根据实际情况进行，对于设备的运行方法和绝缘情况都需要重点进行分析，从而选择合适的形式。通常情况下会选择使用普通阀型FS。如果是在3-220kV范围内的发电厂与110kV变电站需要选择普通阀型。
5.4设备接地
水平接地网辐射成功后并没有达到保护设备的作用，其还需要和金属部分外壳所使用的接地引下线与主接地网连接后才能够达到效果。在进行设备引下线连接的时候需要注意几个方面的内容，从而才能够有效的确保施工的有效开展。即：一是对于高压设备需要接入接地网，对于户外设备是需要连接两处的。二是目前主要是使用接地扁钢和主地网的连接，同时必须要大于2处。三是会加设专用接地铜排在各个控制室内进行连接，各行专用接地铜排需要将首末进行同时连接，并因此和主地网进行连接。在这个过程中需要确保二次系统和一次系统都是出于独立的状态。四是端子箱内需要专门设置一根接地铜排，用绝缘铜绞线引至箱体接地端子，箱体接地端子在经过地下线进行主接地的连接。在变电站的建设过程中常常会有二期扩建，因此很容易使得基建受到应想，对此需要在进行变电站扩建施工图的时候充分考虑到前期破坏问题，并根据实际情况进行接地扁钢、垂直接地极等接地材料的使用，达到控制的目的。
6结论
总之，防雷接地的问题是十分复杂的，它的涉及面也比较广。防雷接地系统的好与坏，可靠与否，关系到广大人民群众的人身和财安全。为了把雷击造成的损失降到最小，这就要求工程建设者在工程规划、设计初期就要严格执行国家相关规范关于防雷接地的各项要求，从综合防雷的角度，从各个可能的雷击引入途径进行规划、设计、施工，把工作落到实处，从源头上保证整个工程防雷接地系统的安全运行。
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论文作者:夏永刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
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