1、淺析變電站的防雷措施摘要:變電站是電力系統中對電能的電壓和電 流進行變換、 集中和分配的場所 ,是聯系發電廠與電力 用戶的紐帶 ,擔負著電壓變換和電能分配的重要任務。 如果變電站發生雷擊事故 ,會給國家和人民造成巨大 的損失。所以變電站的防雷是不可忽視的問題。關鍵詞:變電站;防雷保護 ;雷擊原因;防雷原則;具 體措施中圖分類號： TU856 文獻標識碼： A 文章編號： 隨著電力系統的快速發展 ,使得電能這一清潔能 源在人民生產、生活中得到了普遍使用。但當高壓輸 電網在為人們提供動力和照明時 ,不能忽視自然界產 生的雷電對高壓輸變電設備產生的大量危害。因此 , 必須加強變電站雷電防護問題的認識

2、與研究。一、變電站遭受雷擊的主要原因 供電系統在正常運行時 ,電氣設備的絕緣處于電 網的額定電壓作用之下 ,但是由于雷擊的原因 ,供配電 系統中某些部分的電壓會大大超過正常狀態下的數值 通常情況下變電站雷擊有兩種情況 :一是雷直擊于變電站的設備上 ;二是架空線路的雷電感應過電壓和直 擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站。其具體表現形式如下 :1、直擊雷過電壓。雷云直接擊中電力裝置時 ,形 成強大的雷電流 ,雷電流在電力裝置上產生較高的電 壓,雷電流通過物體時 ,將產生有破壞作用的熱效應和 機械效應。2、感應過電壓。當雷云在架空導線上方 ,由于靜 電感應 ,在架空導線上積聚了大量的異性束縛電荷

3、 ,在 雷云對大地放電時 ,線路上的電荷被釋放 ,形成的自由 電荷流向線路的兩端 ,產生很高的過電壓 ,此過電壓會 對電力網絡造成危害。二、變電站防雷的原則針對變電站的特點 ,其總的防雷原則是將絕大部 分雷電流直接接閃引入地下泄散 （外部保護 ）;阻塞沿電 源線或數據、 信號線引入的過電壓波 （內部保護及過電 壓保護 ）;限制被保護設備上浪涌過壓幅值 （過電壓保 護）。這三道防線 ,相互配合 ,各行其責 ,缺一不可。應從 單純一維防護 （避雷針引雷入地無源保護 ）轉為 三維防護 （有源和無源防護 ）,包括:防直擊雷 ,防感應雷 電波侵入 ,防雷電電磁感應等多方面系統加以分析。1、外部防雷和內部

4、防雷 避雷針或避雷帶、避雷網引下線和接地系統構成 外部防雷系統 ,主要是為了保護建筑物免受雷擊引起 火災事故及人身安全事故 ;而內部防雷系統則是防止 雷電和其它形式的過電壓侵入設備中造成損壞 ,這是 外部防雷系統無法保證的。 為了實現內部防雷 ,需要對 進出保護區的電纜 ,金屬管道等都要連接防雷、 及過壓 保護器,并實行等電位連接。2、防雷等電位連接 為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差 ,就特 別需要實行等電位連接 ,電源線、信號線、金屬管道等 都要通過過電壓保護器進行等電位連接 ,各個內層保 護區的界面處同樣要依此進行局部等電位連接 ,各個 局部等電位連接棒互相連接 ,并最后與主等電位連接

5、 棒相連。三、變電站防雷的具體措施 變電站遭受的雷擊是下行雷 ,主要雷直擊在變電 站的電氣設備上 ,或架空線路的感應雷過電壓和直雷 過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站。 因此 ,避免直 擊雷和雷電波對變電站進線及變壓器產生破壞就成為 變電站雷電防護的關鍵。1、變電站裝設避雷針對直擊雷進行防護 架設避雷針是變電站防直擊雷的常用措施 ,避雷 針是防護電氣設備、建筑物不受直接雷擊的雷電接收 器,其作用是把雷電吸引到避雷針身上并安全地將雷 電流引入大地中 ,從而起到保護設備效果。 變電站裝設 避雷針時應使所有設備都處于避雷針保護范圍之內 , 此外 ,還應采取措施 ,防止雷擊避雷針時的反擊事故。 對 于

6、 35 kV 變電站 , 保護室外設備及架構安全 , 必須裝有 獨立的避雷針。2、變電站的進線防護 要限制流經避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陂 度就必須對變電站進線實施保護。當線路上出現過電 壓時 ,將有行波導線向變電站運動 ,起幅值為線路絕緣 的 50%沖擊閃絡電壓 , 線路的沖擊耐壓比變電站設備 的沖擊耐壓要高很多。 因此 ,在接近變電站的進線上加 裝避雷線是防雷的主要措施。 如不架設避雷線 ,當遭受 雷擊時 ,勢必會對線路造成破壞。3、變電站對侵入波的防護 變電站對侵入波的防護的主要措施是在其進線上 裝設閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙 和非線性電阻。目前，SFZ系列閥型避雷器

7、，主要有用 來保護中等及大容量變電站的電氣設備。 FS 系列閥型 避雷器 ,主要用來保護小容量的配電裝置。4、變壓器的防護 變壓器的基本保護措施是在接近變壓器處安裝避 雷器 ,這樣可以防止線路侵入的雷電波損壞絕緣。裝設避雷器時 ,要盡量接近變壓器 ,并盡量減少連 線的長度 ,以便減少雷電電流在連接線上的壓降。 同時 , 避雷器的連線應與變壓器的金屬外殼及低壓側中性點 連接在一起 ,這樣就有效減少了雷電對變壓器破壞的 機會。5、變電站的防雷接地 變電站防雷保護滿足要求以后 ,還要根據安全和 工作接地的要求敷設一個統一的接地網 ,然后避雷針 和避雷器下面增加接地體以滿足防雷的要求 ,或者在 防雷裝

8、置下敷設單獨的接地體。小變電站用獨立避雷針 ,大變電大多在獨立避雷 針與配電裝置帶電部分的空氣中最短途徑不得小于五 米。避雷針接地引下線埋在地中部分與配電裝置構架 的接地導體埋在地中部分在土壤中的距離必須大于三 米,變電站電氣裝置的接地裝置采用水平接地極為主 的人工接地網，水平接地極采用扁鋼50mmx 5mm,垂 直接地極采用角鋼50mm x 5mm,垂直接地極間距 5m6m,主接地網接地裝置電阻不大于 4Q，主接地網 埋于凍土層 1m 以下。人工接地網的外緣應閉合 ,外緣 各角應做成圓弧形。 6、變電站防雷感應 采取防雷感應保護的措施主要有 :多分支接地引 線,減少引線雷電流 ;改善匯流系統的結構 ,減少引下線 對弱電設備的感應 ;除了在電源入口裝設處壓敏電阻 等限制過壓裝置外 ,還可在信號線接入處使用光耦元 件;所有進出控制室的電纜均采用屏蔽電纜 ,屏蔽層共 用一個接地極 ;在控制室和通信室鋪設等電位 ,所有電 氣設備的外殼均與等電位匯流牌連接。結語 :變電站是電力系統防雷的重要保護設施 ,如 果發生雷擊事故 ,將造成大面積的停電 ,嚴重影響社會 生產和人