摘要：防雷接地技术的应用主要是为了避免变电站内部相关设备遭受雷击，其目的是将雷电形成的电流引入到大地之中，进而起到保护变电站建筑物以及相关电力设施的作用。另外，防雷接地技术也是确保变电站内部工作人员生命安全的重要手段。当由于某些原因导致的相线以及电力设备外壳触碰时，电力设备外壳便会产生危险电压，因此而形成的故障电流便会通过 PE 线引入大地，进而发挥出保护作用。因为变电站所面临的复杂环境，例如强电磁场、雷电等因素的影响，从而让其自动化系统会受到不同程度的影响，为了提升变电站运行的稳定性和可靠性，应结合不同的干扰源来选择不同的防雷措施。
关键词：变电站；防雷接地；保护技术
变电站运行设备大多数是精密仪器，天气的变化将会对变电站仪器的运行带来一定的影响，尤其是雷电天气的影响最大。雷击会产生高强度的电压，导致设备在运行的过程中猛然升高，烧坏设备，造成大面积停电影响人们的正常生活。雷电分为直击雷和感应雷两种，直击雷对变电站进行击打时，会发生强大的雷电流，造成变电站中的设备产生击打的机械效应，造成设备的损坏；感应雷是雷击发出的放电、电磁脉冲等现象，感应雷的危害较大，当发生雷电时，雷电流会通过变电站的内网发生局部反击，产生强大的电磁场，对变电站中的设备造成感应电压，严重影响设备的正常运行。
1.变电站遭受雷击的主要原因
电力系统正常运行的状态下，变电站中各种电气设备都是在额定电压下正常工作，但是如果遭受到外部因素的攻击，比如雷电，将会使电网中的电压高于正常运行的额定电压，从而造成设备的损坏。变电站遭受雷击的原因有：a.感应过电压：如果导线的上方聚集了大量的乌云，会在静电感应的情况下使很多电荷集中在导线上。如果此刻发生了雷击，大量的电荷会得到释放，不受其控制的流向输电线路的两端，电压会急剧升高，从而影响整个电力系统的正常运行；b.直击雷过电压：电力系统中，如果设备被雷电击中，会产生雷电流，被雷电集中的设备中强大的雷电流会增加电压，使得一些设备因为雷电流而产生相应的效应影响，影响设备的正常工作。因此，变电站遭受雷电损害的主要原因就是直击雷产生的过电压与感应产生的过电压，当出现这两种情况时，一定要及时做出相应的补救措施，加强雷电防护保护措施。如果不加强雷电保护措施，当变电站中的电气设备遭到损坏时，将会发生雷电事故，为人们的正常生活带来较大的影响。
2.变电站防雷接地的特点
当变电站出现接地故障之后，会产生强大的单相短路电流从接地点注入地中，往往会形成很高的接地电压。目前的标准对接地电阻值的规定放宽到 5Ω，但这是有附加条件的，即必须要符合接地标准的相关规定，结合工程的实际条件，在不大于 5Ω的某一范围之内都属于合格。从而给我们进行接地设计与施工提供了非常大的灵活性，不需要在变电站防雷接地工程中投入更多的资金来追求 0.5Ω的接地电阻值。因此，当前的标准并未降低对接地网整体性的要求，而是对其安全性需求有了进一步的提升。
变电站防雷接地网通常来说属于网格式地网，根据形式可以分成长孔接地网与方孔接地网。水平接地带间距一般是 5.0-8.0m。除了在避雷针与避雷器需要加强分流位置加装垂直接地极之外，在地网附近与水平接地带交叉点设置 2.5-6.0m 的垂直接地极，接地网结构是水平地网和垂直接地极相结合的复合式地网。不等间距的网格布置尺寸可以通过下面两种途径来进行确定：其一是通过接地计算程序输入相关数据来确定；其二是结合过去的工程经验，当选择不等间距网格布置时，尽可能的把水平接地带靠近设备，从而减少设备引下线长度。
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3.变电站防雷保护措施
3.1加强变电站进线防护
变电站遭受雷击最主要的形式就是下行雷，变电站中的设备需要承受直击雷，直击雷对变电站的电气设备造成的雷电波会对变电站输电线路造成直接损害。因此降低直击雷对变压器造成的损害是至关重要。对变电站的进线方式进行加强，对避雷器的雷电波以及雷电电流进行控制，当遇到雷击时，线路中的电压会向变电站的方向运动。变电站中的电气设备抗压能力较小，冲击能力加到，遭受雷击会造成线路的损坏，因此将避雷线安装在变电站的进线中，能够起到一定的防雷效果。
3.2安装避雷针
不管是变电站的电气设备还是建筑物，为了方式设备遭到雷击，都会使用避雷针设备吸引雷电，通过避雷针将雷电流导入地面，起到保护电气设备的效果，这是方式直击雷最有效、最直接的一种方式。安装避雷针时，要采取有效的措施对避雷针进行安装，避免出现反击情况；利用避雷针对变电站设备进行全面的保护；对于较大的变电站，要安装一定数量的避雷针设备；独立使用避雷针时要与地下保持一定的距离和电阻，金属物体与建筑物之间的距离要控制在5m 的范围内。
3.3加强变电站的防雷感应
电力技术随着社会的发展在不断进步，防雷技术也得到了有效的改进，防雷系统得到了逐步的完善，现有的雷击对户外设备造成的损害已经得到了最大程度的降低。但是仍然存在一些小缺陷，比如变电站中的弱电设备会通过雷电过电压时发生电磁干扰；防雷系统会因为电磁脉冲或者其他一些雷电因素而影响变电站的正常工作。降低弱电设备的感应功能，对系统的整体布局进行优化，同时将雷电流的电压降到最小，通过设置多个接地引线对防雷感应进行保护。比如将光耦元件安装在变电站防雷感应的信号线接口的地方；将电位与变电站中的电气设备进行连接；限制一些过压设备的电源入口；设置电位的位置，尽量将其设置在通信室内；在控制室的线路中，应用屏蔽电缆，使用相同的接地极以提高防雷感应的雷击等。
3.4变电站接地保护技术
在变电站接地系统中，经常使用的一种保护措施就是保护接地，高压系统接地与低压系统接地都是保护接地的最好方式；屏蔽接地最常见的接地形式有建筑物接地、弱电设备接地，通过屏蔽接地的方式降低电磁干扰，减少变电器带来的阻碍，从而保证设备的稳定运行；当设备的数据线进行通信时，有时会发出高频的电噪声，导致传输的质量受到外界因素的干扰而受到影响。因此，信号接地要慎重，强电和弱电的连接要合理处理，母线接地与强接地的距离要适中，同时还要保证母线的长度。
结语
雷击现象所导致的变电站事故频繁发生，不但对电力供应的稳定性产生了很大影响，另外，因为雷电现象具有不可预测性、无规律性，每次雷击所产生的电流各不相同，对变电站稳定运行也会产生影响。随着我国经济的不断发展，对于变电站的防雷技术也应当有更大的突破，现阶段各种避雷针、避雷器以及微电子防雷技术都已经得到了广泛的应用，为变电站的稳定运行提供了坚实保障，在很大程度上提升了变电站防雷的强度，确保了我国电力系统的安全稳定运行。
参考文献
[1]张道宣.变电站的防雷接地设计分析[J].电子技术与软件工程，2014（23）：30.
[2]贾文浩.变电站工程防雷接地的作用及保护[J].中国科技信息，2014（7）：48.
[3]陈秀珍.变电站防雷接地技术的应用剖析[J].山东工业技术,2015(24):196.
[4]张强.浅谈变电站防雷接地技术[J].科技视界,2013(17):7.
[5]刘亚林,夏蕾,刘亚伟.对变电站防雷保护的几点认识[J].科技创新导报,2010(4):47.
论文作者:马璇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：变电站论文; 防雷论文; 雷电论文; 设备论文; 避雷针论文; 过电压论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第7期论文;