付 悦 李鹏飞
国家电投集团河北电力有限公司保定分公司 河北省 保定市 071000
摘要：雷电给我们人类带来的危害越来越大，所以随着科学技术的发展，我们对于雷电的防护已经成为了保障变电站的一个重要措施，雷电灾害多发的地段也就是微电子设备和微电子设备集中地的地段。随着我们电子设备越来越多的应用，在各个行业各个人群以及各个系统当中，所以牵引变电站防雷接地系统的探究就是更加的重要。本文对变电站防雷接地系统进行探究。
关键词：变电站；防雷接地系统；探究
1变电站防雷接地设计的必要性
防雷接地系统是变电站在避免雷电灾害过程当中非常重要的一个技术和环节，不管是击雷感应，还是其他形式的雷电灾害，都可以直接通过这一装置导入大地，所以想要对雷电灾害进行有效的防止，就一定需要一个良好的接地装置，从避免雷电灾害的角度上来说，防雷接地系统与大地做良好的电气连接的装置，称之为接地装置，这种接地装置的作用就是在一定程度上能够把雷电的电荷尽最快的速度导入到大地之上，使他与大地的电荷中和，只有这样才能够在一定程度上避免雷电灾害的发生。在变电站的防雷接地网上连接着整个变电站的高低压设备，低压用电系统接地，通信计算机监控系统设备接地以及变电站维护维修时的一些临时接地，如果在接地电阻较大的情况下，就有可能会导致电位非正常的升高，接地网的网格设计在一定程度上是非常不合理的，他在一定程度上能够造成接地系统电位分布不均的现象出现，这在一定程度上会给相关的出行人员带来很大的安全隐患问题，而且还有可能会导致这些电缆绝缘造成进一步的损坏。这种损坏不仅仅是经济上的损失，更多的有可能会造成人员的伤亡，所以保护变电站的电力系统是非常重要的。如果高压闯入了控制保护的系统当中，有可能会导致一些保护设备发生误动和拒动造成。造成比较大的事故发生，带来的一定会有巨大的经济损失和社会的影响甚至有可能会发生生命安全事件。
2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。
3变电站遭受雷击灾害的原因
在雷电多发地区，变电站极有可能遭受雷击，如果没有按照规范要求安装防雷接地安全保护措施，雷电产生的电荷将通过电线进入系统，造成电力系统断路等故障。变电站遭受雷击灾害的原因主要有以下几方面:
3.1电源线引入雷电
变电站安装防雷接地保护时，没有考虑到电源线的防雷节点保护措施。雷雨天气时，变电站附近上空的雷电产生瞬时高压电荷，通过电源线进入电力系统，直接导致电源系统崩溃，使得系统断路，电源停止工作，情况严重的可能会损坏电源内部元件，引发系统故障。
3.2通信线及网线引入雷电
发生雷电时，高压产生的瞬时电荷会影响变电站系统中信息网络的正常运行，过高的电荷会对信号产生干扰，影响通信功能。如果雷电电压较大，电势差过大，会使通信端口损坏，引发通信故障。
3.3接地不规范
进行变电站防雷接地安装时，最主要的是将雷电产生的电负荷传递到大地中，与大地中的电荷抵消。进行防雷接地时，如果没有按照标准和规范安装，会导致接地点之间存在电位差，这样产生的电压会再次进入系统，影响系统正常运行，如果电势差过高，电压会损坏系统中的设备，引发设备故障，不利于变电站电力系统的正常运行。
3.4地网结构问题
通常情况下，变电站使用的接地装置是水平接地极，外缘不开启，内部采用相应的接地网。传统设计采用的是等间距布置，由于端部效应和邻近效应的作用，导体之间的电流不均匀，接地网周围的导体散流是中间导体散流的3倍，所以，地网边缘的电场强度较高，且电网电位分布不均匀，造成地网面积不断扩大，网孔电量不断增加。点位分布不均匀容易导致雷电产生的电荷顺着接地线传递至大地产生瞬时电压，影响变电站的正常运行。所以，在布置导体间距时，间距最好不相等，这样可以有效解决电位梯度不均匀的问题。
4做好变电站防雷接地的有效措施
为保证变电站电力系统的稳定运行，一定要做好变电站防雷接地工作，接线时，要按照防雷接地设计原则和规范进行线路安装，避免雷电电荷进入变电站电力系统，通过保护接地将雷电电荷及时抵消。对于一些重要的通信装置，要消除雷电电压对通信系统的干扰，可以安装抗干扰器，防止雷电带来的影响。
4.1准确屏蔽雷电流
为避免雷电产生的瞬时电压进入电力系统，一定要做好电源线路和电力系统的保护，要保证线缆质量，尽量使用抗干扰线缆，以有效屏蔽雷电流。为确保变电站的正常运行，要在系统中加入保护装置，如果雷电电压进入系统，要能及时识别并自动断路，断路过程中，可以将雷电电压降为0，然后尽快恢复电力系统的正常运行，避免雷电电压损坏设备。
4.2安装防雷接闪器
对于雷电天气较多的地区，可以安装防雷接闪器来引导雷电电压。在电力系统前端安装拦截装置，当发生雷电时，拦截装置可将产生的电荷引导至大地中，避免系统产生电压，保证变电站稳定运行。
4.3安装变电站避雷器
在变电站最高的位置安装避雷器可以有效避免雷电对变电站造成危害。避雷器是一种特殊的金属装置，它可以将雷电产生的电压降到允许范围内，这样即使线路进入了部分电压，也不会产生很大的影响。我国主要安装避雷器和接地线来消除雷电危害，这种防雷接地措施成本较低，效果较好。
4.4合理布置避雷装置位置
为提升变电站运行的安全性，大多数保护装置会设置在高压电室，传输电力信息时，由主控台电缆传送，使信息接口和通信终端机实现信息互通。但通信电缆常受到失误开关操作、电力负荷和强电电缆磁场的影响，导致电力信息误码率升高。为消除雷击对通信的干扰，要合理确定避雷装置安装位置，保证变电站安全运行。
结束语
变电站是电力系统重要的电压转换场所，它的正常运行对供电质量有着重要影响。我国用电需求不断增加，提升供电水平已成为电力行业研究的重点。为保证变电站稳定运行，消除雷电对变电站的影响，要按照防雷接地设计原则和规范做好防雷接地安装，消除雷电对电力系统和通信系统的影响。针对不同雷电灾害和原因，合理设计防雷接地装置，加强接地保护措施，消除雷电危害，提升我国变电站电力系统运行的稳定性。
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