變電站的防雷保護(hù)技術(shù)研究

邱開

摘 要：變電器作為電力系統(tǒng)中一個重要的組成部分，非常容易受到雷擊的影響而發(fā)生意外事故，導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法為人們正常輸送電流，給人們的生活與生產(chǎn)帶來一定的影響，嚴(yán)重的情況下會造成一定的經(jīng)濟損失。因此要不斷對變電站的防雷保護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，不斷強化變電站防雷保護(hù)措施，以保證電力系統(tǒng)的有效運行。鑒于此，本文主要分析變電站的防雷保護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：變電站；防雷保護(hù)；技術(shù)

一、雷電災(zāi)害發(fā)生的特點

伴隨著人類社會的不斷進(jìn)步，雷電災(zāi)害發(fā)生時的特點，它和以往有著很大的不同，主要特點有以下幾點：首先是雷電災(zāi)害會導(dǎo)致受災(zāi)面積不斷地擴大，從電力行業(yè)到大部分的行業(yè)，這主要是因為目前我國的很多領(lǐng)域中都是與高新技術(shù)密切相關(guān)的，比如航天航空郵電通信，計算機，電子工藝，金融證券等等，另外雷電災(zāi)害從傳統(tǒng)的二維空間入侵變成了三維空間入侵。這種入侵方式是可以入侵到空間中的任何一個角落的，能夠?qū)ξ覀冊斐删薮蟮挠绊?。再其次就是雷電?zāi)害的發(fā)生在一定程度上對于我們的經(jīng)濟損失和危害程度是不斷增加的他所襲擊本身所造成的直接經(jīng)濟損失并不是太大，但是因為雷電災(zāi)害而產(chǎn)生的間接性經(jīng)濟損失影響就非常的大，產(chǎn)生雷電災(zāi)害出現(xiàn)變化的原因是因為隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。我們的國家和人群都屬于微電子設(shè)備的大規(guī)模使用者，所以雷電改變的并不是它本身，而是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活狀況產(chǎn)生了變化，所以才會導(dǎo)致雷電災(zāi)害的變化。

二、變電站防雷擊的原則研究

根據(jù)當(dāng)前變電站的運行特點可以看出，其防雷擊的原則就是要將大多數(shù)的雷電流直接引入到地下，然后進(jìn)行泄散，這種方法屬于外部保護(hù)；而內(nèi)部保護(hù)主要是指將阻塞電源線等引入的過壓波。在變電站進(jìn)行實際的防雷過程中，相關(guān)人員應(yīng)該從一維防護(hù)逐漸轉(zhuǎn)變成三維保護(hù)，確保變電站可以安全穩(wěn)定的運行。除此之外，管理人員還要從防止雷擊以及防雷電電磁感應(yīng)等多個方面進(jìn)行考慮和分析。具體可以體現(xiàn)在兩個方面，一方面，從外部防雷以及內(nèi)部防雷兩個方面進(jìn)行考慮和研究。在實際的防雷過程中，采用避雷針或者是避雷網(wǎng)，其作用主要是可以保護(hù)建筑物不會受到雷擊，降低安全事故發(fā)生的幾率，從而進(jìn)一步推動電力企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。同時，為了能夠更好的實現(xiàn)內(nèi)部防雷，相關(guān)人員需要對保護(hù)區(qū)的電纜以及金屬管道等連接防雷保護(hù)器，確保變電站的運行質(zhì)量可以得到全面提高。另一方面，做好防雷等電位的連接工作。在實際的變電站防雷過程中，為了能夠最大程度的降低雷電帶了的破壞和損失，相關(guān)人員在工作中，需要將電源線以及信號線等進(jìn)行等定位連接，確保各個局部的等定位連接棒可以相互連接，從而進(jìn)一步提高變電站運行的質(zhì)量和效果，推動電力企業(yè)的良好發(fā)展。

三、變電站的防雷保護(hù)技術(shù)

（一）加強變電站進(jìn)線防護(hù)

變電站遭受雷擊最主要的形式就是下行雷，變電站中的設(shè)備需要承受直擊雷，直擊雷對變電站的電氣設(shè)備造成的雷電波會對變電站輸電線路造成直接損害。因此降低直擊雷對變壓器造成的損害是至關(guān)重要。對變電站的進(jìn)線方式進(jìn)行加強，對避雷器的雷電波以及雷電電流進(jìn)行控制，當(dāng)遇到雷擊時，線路中的電壓會向變電站的方向運動。變電站中的電氣設(shè)備抗壓能力較小，沖擊能力加到，遭受雷擊會造成線路的損壞，因此將避雷線安裝在變電站的進(jìn)線中，能夠起到一定的防雷效果。

（二）安裝避雷針

不管是變電站的電氣設(shè)備還是建筑物，為了方式設(shè)備遭到雷擊，都會使用避雷針設(shè)備吸引雷電，通過避雷針將雷電流導(dǎo)入地面，起到保護(hù)電氣設(shè)備的效果，這是方式直擊雷最有效、最直接的一種方式。安裝避雷針時，要采取有效的措施對避雷針進(jìn)行安裝，避免出現(xiàn)反擊情況；利用避雷針對變電站設(shè)備進(jìn)行全面的保護(hù)；對于較大的變電站，要安裝一定數(shù)量的避雷針設(shè)備；獨立使用避雷針時要與地下保持一定的距離和電阻，金屬物體與建筑物之間的距離要控制在 5m 的范圍內(nèi)。

（三）變電站接地保護(hù)技術(shù)

在變電站接地系統(tǒng)中，經(jīng)常使用的一種保護(hù)措施就是保護(hù)接地，高壓系統(tǒng)接地與低壓系統(tǒng)接地都是保護(hù)接地的最好方式；屏蔽接地最常見的接地形式有建筑物接地、弱電設(shè)備接地，通過屏蔽接地的方式降低電磁干擾，減少變電器帶來的阻礙，從而保證設(shè)備的穩(wěn)定運行；當(dāng)設(shè)備的數(shù)據(jù)線進(jìn)行通信時，有時會發(fā)出高頻的電噪聲，導(dǎo)致傳輸?shù)馁|(zhì)量受到外界因素的干擾而受到影響。因此，信號接地要慎重，強電和弱電的連接要合理處理，母線接地與強接地的距離要適中，同時還要保證母線的長度。

（四）接地屏蔽技術(shù)

接地是為電路系統(tǒng)提供參考的等電位點，接地是防雷技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。所有形式的雷擊最終都是將雷電流導(dǎo)入大地。接地具有維持正常運行、保護(hù)防雷等作用。電力系統(tǒng)分為保護(hù)接地、防雷接地和工作接地。 保護(hù)接地指電氣裝置金屬外殼構(gòu)架等。工作接地指為保障電力系統(tǒng)電氣裝置正常運行所設(shè)計的接地。雷電保護(hù)接地為保護(hù)裝置向大地泄放雷電流設(shè)計。

防雷基地利用各類接地極將雷電流泄放到大地，以達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備安全的目的。與電網(wǎng)連接的所有儀器設(shè)備都應(yīng)可靠接地，需保護(hù)的二次設(shè)備必須采取等電位連接保護(hù)措施，而各防雷保護(hù)裝置必須配備合適的接地裝置。防雷工程接地以下線路的布線工程非常重要，決定了整個工程的防雷效果。

雷電流通過接地極進(jìn)入大地，接地附近土壤中電流密度大時會被擊穿。此時，接地極附近土壤導(dǎo)電性增大，土壤成為良好的導(dǎo)體。雷電流等值頻率較高，導(dǎo)致接地電感影響增大，使接地體得不到充分利用。因此，在同一接地裝置沖擊下具有不同的電阻值。

接地線與接地極總和為接地裝置。變電站可利用自然接地體，如與大地可靠連接的建筑物及其金屬結(jié)構(gòu)，或埋設(shè)在地下的金屬管道等。防雷接地裝置多用于垂直接地體，對泄放電流的進(jìn)出線構(gòu)架的接地均應(yīng)設(shè)置人工集中接地。獨立避雷針應(yīng)設(shè)立獨立的集中接地裝置，接地電阻小于 10 Ω。要防止避雷針對被保護(hù)設(shè)備反擊。

屏蔽是防止本身電磁場輻射對外界干擾的措施，利用銅鋁等低電阻材料將需要隔離的部分包裹，從而防止某制定空間內(nèi)外部靜電感應(yīng)影響。建筑物屏蔽利用建筑物及其金屬結(jié)構(gòu)相互連接形成初級屏蔽網(wǎng)。設(shè)備屏蔽要求屏蔽材料的導(dǎo)磁率較高，能增強阻擋外界電磁干擾的能力。線纜屏蔽采用屏蔽電纜，建筑物間的互聯(lián)電纜應(yīng)敷設(shè)在與其等電位有電氣連接的金屬管道內(nèi)。

（五）能夠變電站運行的穩(wěn)定性及安全性

在變電站運行過程中，合理的應(yīng)用防雷電系統(tǒng)，不僅可以很好的加強對電力系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)督，保證變電站可以安全、穩(wěn)定的運行，還可以在變電站運行過程中，合理的處理好一些安全隱患和問題，有利于電力企業(yè)的良好發(fā)展和進(jìn)步。在變電站運行過程中，應(yīng)用防雷電系統(tǒng)，相關(guān)工作人員一定要做好對整個電力系統(tǒng)的保護(hù)和管理工作，以免由于一些外部或內(nèi)部因素的影響，對防雷電系統(tǒng)造成一定的傷害，保證變電站可以穩(wěn)定運行。從目前我國電力企業(yè)的發(fā)展來看，防雷電系統(tǒng)已經(jīng)在變電站中得到了廣泛的應(yīng)用，有利于電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

總之，變電站防雷是一項綜合性工程，要了解變電站所處的自然環(huán)境、土壤地質(zhì)條件、設(shè)備的配置情況等，需對變電站進(jìn)行有針對性的防雷保護(hù)。通過合理設(shè)置避雷針等設(shè)備，對弱電系統(tǒng)配置有效的電涌保護(hù)器，與接地系統(tǒng)可靠連接，從而實現(xiàn)有效的防雷保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]申莉華，楊帥.110kV變電站的電氣設(shè)計與防雷保護(hù)研究[J].內(nèi)燃機與配件，2018（12）：223-224.

[2]王剛. 變電站防雷接地保護(hù)的設(shè)計與研究[D].長春工業(yè)大學(xué)，2016.

[3]鄧園銘.110kV變電站的防雷保護(hù)措施探析[J].科技與創(chuàng)新，2014（17）：35+37.

[4]方遒.110kV變電站的防雷保護(hù)措施探析[J].電子制作，2014（01）：214+165.

[5]陳賢彬，明哲.變電站二次系統(tǒng)防雷保護(hù)初探[J].廣東電力，2004（05）：15-18.