变电站电气设备防雷接地技术研究

舒斌

摘要：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。

关键词：变电站电气设备；防雷接地；研究

引言

变电站中有着很多的电气设备，要想保证变电站实现稳定运行必须要加强对电气设备的保护。雷击对于变电站来说具有很大的危害，由于变电站的类型不同其承受雷击的能力也不同，对此，必须通过实际情况选择合适的措施加以保护，合理应用防雷接地技术，保证电气设备可以免受雷击的危害，尽可能的减少雷击损失，做好防范，这样才能保证变电站实现安全、稳定的运行。

1 常见的雷电危害类型

常见的雷电危害有三种形式：第一种是直接雷击，这種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。

2 防雷接地的内容

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

3 变电站电气设备防雷接地技术

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 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。

4变电站电气设备的防雷保护措施

4.1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。

4.2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35kV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35kV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。

4.3安装避雷器

雷电波经在传播过程中是由强变弱的，同时沿途还有避雷线的保护，但是对于沿线的设备仍然存在危害。尤其是主变压器，绝缘能力较差，更容易受到侵害，所以为了有效缓解这种危害应该在变压器母线上装设一组阀型避雷器加以保护。在6～10kV变电所中，应该控制好避雷器和变压器之间的安装距离，尽量保持在5米之内。

结束语

最近几年以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，必须要予以高度关注，加强管理和维护，做好变电站电气设备的防雷措施，合理应用相关防雷接地技术，确保变电系统的运行安全。

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