变电站的防雷保护技术研究

邱开

摘 要：变电器作为电力系统中一个重要的组成部分，非常容易受到雷击的影响而发生意外事故，导致电力系统无法为人们正常输送电流，给人们的生活与生产带来一定的影响，严重的情况下会造成一定的经济损失。因此要不断对变电站的防雷保护技术进行研究，不断强化变电站防雷保护措施，以保证电力系统的有效运行。鉴于此，本文主要分析变电站的防雷保护技术。

关键词：变电站；防雷保护；技术

一、雷电灾害发生的特点

伴随着人类社会的不断进步，雷电灾害发生时的特点，它和以往有着很大的不同，主要特点有以下几点：首先是雷电灾害会导致受灾面积不断地扩大，从电力行业到大部分的行业，这主要是因为目前我国的很多领域中都是与高新技术密切相关的，比如航天航空邮电通信，计算机，电子工艺，金融证券等等，另外雷电灾害从传统的二维空间入侵变成了三维空间入侵。这种入侵方式是可以入侵到空间中的任何一个角落的，能够对我们造成巨大的影响。再其次就是雷电灾害的发生在一定程度上对于我们的经济损失和危害程度是不断增加的他所袭击本身所造成的直接经济损失并不是太大，但是因为雷电灾害而产生的间接性经济损失影响就非常的大，产生雷电灾害出现变化的原因是因为随着科学技术的发展。我们的国家和人群都属于微电子设备的大规模使用者，所以雷电改变的并不是它本身，而是随着科学技术的不断发展，人们的生活状况产生了变化，所以才会导致雷电灾害的变化。

二、变电站防雷击的原则研究

根据当前变电站的运行特点可以看出，其防雷击的原则就是要将大多数的雷电流直接引入到地下，然后进行泄散，这种方法属于外部保护；而内部保护主要是指将阻塞电源线等引入的过压波。在变电站进行实际的防雷过程中，相关人员应该从一维防护逐渐转变成三维保护，确保变电站可以安全稳定的运行。除此之外，管理人员还要从防止雷击以及防雷电电磁感应等多个方面进行考虑和分析。具体可以体现在两个方面，一方面，从外部防雷以及内部防雷两个方面进行考虑和研究。在实际的防雷过程中，采用避雷针或者是避雷网，其作用主要是可以保护建筑物不会受到雷击，降低安全事故发生的几率，从而进一步推动电力企业的发展进程。同时，为了能够更好的实现内部防雷，相关人员需要对保护区的电缆以及金属管道等连接防雷保护器，确保变电站的运行质量可以得到全面提高。另一方面，做好防雷等电位的连接工作。在实际的变电站防雷过程中，为了能够最大程度的降低雷电带了的破坏和损失，相关人员在工作中，需要将电源线以及信号线等进行等定位连接，确保各个局部的等定位连接棒可以相互连接，从而进一步提高变电站运行的质量和效果，推动电力企业的良好发展。

三、变电站的防雷保护技术

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）接地屏蔽技术

接地是为电路系统提供参考的等电位点，接地是防雷技术的重要环节。所有形式的雷击最终都是将雷电流导入大地。接地具有维持正常运行、保护防雷等作用。电力系统分为保护接地、防雷接地和工作接地。 保护接地指电气装置金属外壳构架等。工作接地指为保障电力系统电气装置正常运行所设计的接地。雷电保护接地为保护装置向大地泄放雷电流设计。

防雷基地利用各类接地极将雷电流泄放到大地，以达到保护电气设备安全的目的。与电网连接的所有仪器设备都应可靠接地，需保护的二次设备必须采取等电位连接保护措施，而各防雷保护装置必须配备合适的接地装置。防雷工程接地以下线路的布线工程非常重要，决定了整个工程的防雷效果。

雷電流通过接地极进入大地，接地附近土壤中电流密度大时会被击穿。此时，接地极附近土壤导电性增大，土壤成为良好的导体。雷电流等值频率较高，导致接地电感影响增大，使接地体得不到充分利用。因此，在同一接地装置冲击下具有不同的电阻值。

接地线与接地极总和为接地装置。变电站可利用自然接地体，如与大地可靠连接的建筑物及其金属结构，或埋设在地下的金属管道等。防雷接地装置多用于垂直接地体，对泄放电流的进出线构架的接地均应设置人工集中接地。独立避雷针应设立独立的集中接地装置，接地电阻小于 10 Ω。要防止避雷针对被保护设备反击。

屏蔽是防止本身电磁场辐射对外界干扰的措施，利用铜铝等低电阻材料将需要隔离的部分包裹，从而防止某制定空间内外部静电感应影响。建筑物屏蔽利用建筑物及其金属结构相互连接形成初级屏蔽网。设备屏蔽要求屏蔽材料的导磁率较高，能增强阻挡外界电磁干扰的能力。线缆屏蔽采用屏蔽电缆，建筑物间的互联电缆应敷设在与其等电位有电气连接的金属管道内。

（五）能够变电站运行的稳定性及安全性

在变电站运行过程中，合理的应用防雷电系统，不仅可以很好的加强对电力系统进行实时监督，保证变电站可以安全、稳定的运行，还可以在变电站运行过程中，合理的处理好一些安全隐患和问题，有利于电力企业的良好发展和进步。在变电站运行过程中，应用防雷电系统，相关工作人员一定要做好对整个电力系统的保护和管理工作，以免由于一些外部或内部因素的影响，对防雷电系统造成一定的伤害，保证变电站可以稳定运行。从目前我国电力企业的发展来看，防雷电系统已经在变电站中得到了广泛的应用，有利于电力企业的可持续发展。

总之，变电站防雷是一项综合性工程，要了解变电站所处的自然环境、土壤地质条件、设备的配置情况等，需对变电站进行有针对性的防雷保护。通过合理设置避雷针等设备，对弱电系统配置有效的电涌保护器，与接地系统可靠连接，从而实现有效的防雷保护。

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