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摘要：變電器作為電力系統(tǒng)中一個(gè)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(wú)法為人們正常輸送電流，給人們的生活與生產(chǎn)帶來(lái)一定的影響，嚴(yán)重的情況下會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此要不斷對(duì)變電站的防雷保護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，不斷強(qiáng)化變電站防雷保護(hù)措施，以保證電力系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

雷電是影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要誘因，變電站作為電力系統(tǒng)的核心，如果遭受?chē)?yán)重的雷擊事故，會(huì)造成大面積的停電，為人們的生產(chǎn)與生活帶來(lái)嚴(yán)重的影響。隨著人們對(duì)電力的需求不斷增加，電力系統(tǒng)要想獲得長(zhǎng)久的發(fā)展，需要將人們的生活放在首位，重視雷雨天氣對(duì)生們生活帶來(lái)的影響，提高變電站的防雷保護(hù)意識(shí)，采取相應(yīng)的防雷措施對(duì)變電站進(jìn)行維護(hù)。

1、變電站遭受雷擊的主要原因

電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)下，變電站中各種電氣設(shè)備都是在額定電壓下正常工作，但是如果遭受到外部因素的攻擊，比如雷電，將會(huì)使電網(wǎng)中的電壓高于正常運(yùn)行的額定電壓，從而造成設(shè)備的損壞。變電站遭受雷擊的原因有：a.感應(yīng)過(guò)電壓：如果導(dǎo)線的上方聚集了大量的烏云，會(huì)在靜電感應(yīng)的情況下使很多電荷集中在導(dǎo)線上。如果此刻發(fā)生了雷擊，大量的電荷會(huì)得到釋放，不受其控制的流向輸電線路的兩端，電壓會(huì)急劇升高，從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行；b.直擊雷過(guò)電壓：電力系統(tǒng)中，如果設(shè)備被雷電擊中，會(huì)產(chǎn)生雷電流，被雷電集中的設(shè)備中強(qiáng)大的雷電流會(huì)增加電壓，使得一些設(shè)備因?yàn)槔纂娏鞫a(chǎn)生相應(yīng)的效應(yīng)影響，影響設(shè)備的正常工作。因此，變電站遭受雷電損害的主要原因就是直擊雷產(chǎn)生的過(guò)電壓與感應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)電壓，當(dāng)出現(xiàn)這兩種情況時(shí)，一定要及時(shí)做出相應(yīng)的補(bǔ)救措施，加強(qiáng)雷電防護(hù)保護(hù)措施。如果不加強(qiáng)雷電保護(hù)措施，當(dāng)變電站中的電氣設(shè)備遭到損壞時(shí)，將會(huì)發(fā)生雷電事故，為人們的正常生活帶來(lái)較大的影響。

2、變電站防雷保護(hù)原則

對(duì)變電站進(jìn)行防雷保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，要針對(duì)雷擊的特點(diǎn)，從不同的方面對(duì)變電站進(jìn)行防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。根據(jù)不同的防雷保護(hù)原則對(duì)變電站進(jìn)行防雷保護(hù)，將外部、內(nèi)部與接地進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，提高電力系統(tǒng)的防雷水平。

2.1外部保護(hù)

增強(qiáng)外部防雷體系，如避雷網(wǎng)、避雷針，通過(guò)引下線對(duì)雷電進(jìn)行疏散，將雷電引入低下，從而起到一定的保護(hù)作用，減少發(fā)生雷擊事故的機(jī)率。

2.2內(nèi)部保護(hù)

當(dāng)金屬物體遭受到雷擊后，一瞬間會(huì)發(fā)生超高的電壓，如果電壓與其他的金屬物體發(fā)生放電，會(huì)發(fā)生反擊現(xiàn)象。因此，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行保護(hù)就是對(duì)線路進(jìn)行電壓阻塞，利用電壓保護(hù)器對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行等電位連接。

2.3接地保護(hù)

接地保護(hù)作為防雷措施中的關(guān)鍵，不管是感應(yīng)雷還是直擊雷，都需要通過(guò)接地保護(hù)方式與大地進(jìn)行連接。將雷電流產(chǎn)生的大量電荷引入地下，從而與地下中的電荷發(fā)生中和效應(yīng)。

3、變電站防雷保護(hù)措施

3.1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(diǎn)，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(yùn)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[2]。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(yùn)行所設(shè)計(jì)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(jì)。防雷基地利用各類(lèi)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(gè)工程的防雷效果。

屏蔽是防止本身電磁場(chǎng)輻射對(duì)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(jí)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(qiáng)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)。

3.2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(huì)使用避雷針設(shè)備吸引雷電，通過(guò)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(shí)，要采取有效的措施對(duì)避雷針進(jìn)行安裝，避免出現(xiàn)反擊情況；利用避雷針對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行全面的保護(hù)；對(duì)于較大的變電站，要安裝一定數(shù)量的避雷針設(shè)備；獨(dú)立使用避雷針時(shí)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)。

3.3加強(qiáng)變電站的防雷感應(yīng)

電力技術(shù)隨著社會(huì)的發(fā)展在不斷進(jìn)步，防雷技術(shù)也得到了有效的改進(jìn)，防雷系統(tǒng)得到了逐步的完善，現(xiàn)有的雷擊對(duì)戶外設(shè)備造成的損害已經(jīng)得到了最大程度的降低。但是仍然存在一些小缺陷，比如變電站中的弱電設(shè)備會(huì)通過(guò)雷電過(guò)電壓時(shí)發(fā)生電磁干擾；防雷系統(tǒng)會(huì)因?yàn)殡姶琶}沖或者其他一些雷電因素而影響變電站的正常工作。降低弱電設(shè)備的感應(yīng)功能，對(duì)系統(tǒng)的整體布局進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)將雷電流的電壓降到最小，通過(guò)設(shè)置多個(gè)接地引線對(duì)防雷感應(yīng)進(jìn)行保護(hù)。比如將光耦元件安裝在變電站防雷感應(yīng)的信號(hào)線接口的地方；將電位與變電站中的電氣設(shè)備進(jìn)行連接；限制一些過(guò)壓設(shè)備的電源入口；設(shè)置電位的位置，盡量將其設(shè)置在通信室內(nèi)；在控制室的線路中，應(yīng)用屏蔽電纜，使用相同的接地極以提高防雷感應(yīng)的雷擊等。

3.4侵入波防護(hù)技術(shù)

對(duì)侵入波進(jìn)行限制的最好方式就是安裝避雷器，對(duì)避雷器的參數(shù)與裝設(shè)位置進(jìn)行確定。進(jìn)線段由于離變電站較近，非常容易受到侵入波的干擾，對(duì)進(jìn)線段進(jìn)行防雷保護(hù)時(shí)，要對(duì)雷電流的幅值進(jìn)行限制，以降低線路的電壓；對(duì)于沒(méi)有安裝避雷器的線路要安裝避雷器。進(jìn)線段容易受到線路的沖擊影響，要適當(dāng)增強(qiáng)進(jìn)線波，以降低進(jìn)線段產(chǎn)生的侵入波，降低雷電流；母線段在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的電能，一旦母線段發(fā)生短路，會(huì)承受極大的動(dòng)力效應(yīng)，因此要在母線段安裝避雷器，防止母線段遭受雷擊產(chǎn)生短路，影響變電站的正常運(yùn)行；變壓器作為變電站的重要設(shè)備之一，防雷保護(hù)是關(guān)鍵，變壓器的中性點(diǎn)不需要進(jìn)行防雷保護(hù)，但是要在中性點(diǎn)的一側(cè)安裝避雷器，如果中性點(diǎn)不是全絕緣的狀態(tài)，需要在該店的絕緣位置安裝避雷裝置。

3.5加強(qiáng)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(duì)變電站的電氣設(shè)備造成的雷電波會(huì)對(duì)變電站輸電線路造成直接損害。因此降低直擊雷對(duì)變壓器造成的損害是至關(guān)重要。對(duì)變電站的進(jìn)線方式進(jìn)行加強(qiáng)，對(duì)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(shí)，線路中的電壓會(huì)向變電站的方向運(yùn)動(dòng)。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(huì)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。

4、結(jié)束語(yǔ)

雷電是自然中令人恐怖的氣體放電現(xiàn)象。18世紀(jì)，富蘭克林首次闡述了避雷針的原理，提出了雷電是大氣中火花放電的物理本質(zhì)。雷電放電對(duì)現(xiàn)代航空、電力等領(lǐng)域有很大影響，使得人們開(kāi)始加強(qiáng)對(duì)雷電防護(hù)技術(shù)的研究。變電站發(fā)生雷擊事故會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大危害，造成大量經(jīng)濟(jì)損失。電力變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化提高了變電站的防雷能力，為供電部門(mén)提供經(jīng)濟(jì)安全的電能創(chuàng)造了條件。在變電站設(shè)計(jì)中保護(hù)變電站設(shè)備安全，能最大程度減少雷擊事故發(fā)生。