110kV变电站的防雷保护措施简述

发表时间：2018-03-02T10:59:44.803Z 来源：《防护工程》2017年第30期 作者： 仲崇德

[导读] 随着中国经济的飞速发展和人民生活水平的提高，人们日常生活中的电力发挥着非常重要的作用。

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摘要：随着中国经济的飞速发展和人民生活水平的提高，人们日常生活中的电力发挥着非常重要的作用。无论是在办公室还是在日常生活中，我们都离不开电。为确保电力正常使用，110kV变电站必须保证安全可靠的运行。110kV变电站是电力系统的枢纽，是交流中心，是电源电压和电流的集中和分配，自然现象的雷电可能导致110kV变电站设备受到很大破坏。所以在工程设计过程中，加强110kV变电站基础控制措施，有效保证电力系统的正常运行，对于日常生活和工作有着非常重要的作用。关键词：110kV变电站；防雷保护；措施

1 雷电的危害

天气状况中，雷电是经常发生的现象，而当它的等级加大，危害也会随之而来。雷电是带电荷的雷云引起的放电现象,当它作用于变电站的电子设备时，会瞬间施加很大电流，超过电子设备的电阻所承受的范围，从而造成供电线路断开、跳闸等故障。这些故障一旦发生，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来严重损失和重大影响。变电站多数分布在偏远地区，且分布较广，遭受雷击的可能性极大。一旦遭受雷击，变电站所供电的区域马上会停电，工业生产会中断，对其机器也会造成一定损伤，对居民的生活会造成较大不便，人们的出行也会有一定影响，交通信号灯的失灵会引起交通瘫痪。科技的进一步发展使得在变电站中有更多的电子设备的投放，这使得其遭受雷击危害几率大大增加。其危害不言而喻，而究其根源，是变电站防雷技术不过关造成的，遭受雷击后，雷电波会沿着供电线路传播，影响范围很大，对变电站的调度、载波、通信、监控设备都有一定程度损坏，如果不能够及早采取措施，更容易引发安全事故。 2 110kV变电站防雷接地设计的原则

110kV变电站防雷原则就是要尽可能的降低雷击造成损失。一切从实际出发，根据不同区域的不同情况，在防雷措施方面也同样采取不同的方法，并结合当地自然环境、生态环境、地理地质条件环境、以及线路周边环境等要素，经过实地考察后，设计出安全可靠又符合实际的防雷措施，以此达到110kV变电站的防雷目的。除此之外，还需要进行对110kV变电站分段评估，对有可能发生事故，或已经破损的线路进行维修或评估补充等，将可能造成雷击的影响尽可能的减少，以此使110kV变电站能够更加安稳运行。 3 110kV变电站防雷设计 3.1 合理接地网材料

在110kV变电站接地时，必须保证接地网材料的接地电阻和接地电流符合专业标准，尽可能延长接地电网的使用寿命。普通接地线的使用寿命符合上述设施的设计和使用寿命。所选择的地面材料具有高稳定性，特别是随着外部环境的变化，接地电阻发生变化。如果选择将铁材料磨碎，在长期使用过程中会导致严重腐蚀程度的增加;如果选择接地铜材料，其受外界环境影响较小，由于腐蚀问题引起的电阻增加缓慢，更稳定。但铜的成本高，不适合综合应用。为了解决这个问题，可以使用人造地线降低接地电阻。例如，电离器早期的离子接地将导致较低的电阻，接地电阻随着时间的推移趋于稳定。技术原理是将大量化学物质进入周围土壤，使周围土壤电阻率发生变化。但是，必须进行防腐蚀工作。另外石墨粉也可以选择。在长期使用中，接地电阻可以保持在稳定状态，具有高性能稳定性。 3.2 架设防雷设施

在我国高压线路跳闸事故时有发生，多是由雷击引起的，有效的架设防雷电设施可以避免很多事故。变电站内的变压器等主要电气设备的内绝缘大多没有恢复能力，所以在沿线架设防雷设施可以防止中心设备的损坏。目前在国际范围内广泛应用的是架设避雷线，其是最基本也是最有效的防雷保护措施。避雷线不仅效果显著，其成本也较低，经济环保，它主要通过对雷电的分流来减少施加在一个地方的总电流，在电压相同的情况下，不会出现局部过热而电线损坏而短路的故障。同时，避雷器安装也能够有效的防止雷电损害，这种新型避雷器在不工作时不承受电压作用，当有雷电经过时，其高电阻启动，直接与导线连接，缓冲雷电冲击，保护绝缘子串，可靠性高，并且在平时不会对电力的传输造成阻碍，这种方法因为安装较容易，在许多地区投入应用，取得了明显的效果。它还具有无放电延时和无分散性的优点。为防止避雷器本身故障时影响线路正常运行，无间隙避雷器一般装有故障脱落装置。但此类避雷器投资较大，大面积投入使用之前应先进行规划，可以对雷电灾害易发区优先投入，再进一步推广。 3.3 直击雷的防护

直击雷是雷电直接作用于变电站电气设备上的一种雷击形式，能够在电气设备中形成极高的过电流与过电压，进而产生严重的热效应与机械效应，对电气设备的损害极高。针对直击雷的防护，需要注意以下几个方面：一是确保避雷针接地引线尽量远离变电站，避免雷电过电流泄地时造成反击；二是确保接地装置的集中装设，保证接地线路均可靠接入接地网络，且接地电阻不小于10Ω；对于变电站主控室等重要电气设备场所，需要在屋顶加装避雷带，并将屋顶技术部分进行可靠接地处理。 3.4 对通信接口保护措施

对于电力二次设备而言，通信接口是通过雷击电压灵敏度较高的，此设备中绝缘的受力会逐渐降低。因此，在变电站中的微机远动就需要实施测控，进而有效保护设备免受雷电的伤害。通常情况下，装置可以通过分散式的方式而实施控制，即将各个组成部分（智能遥测、遥信以及智能遥调）而组合在一起，进而使得各个模块能够通过采集数据的方式而有效防止高频电磁的干扰。因此，通过屏蔽的方式就可以将这些不同模块间的连线进行保护，在此模块中，通过安装不同自动化的屏内，就可以将接口或者是现场的总线模块而保持良好的通信作用，进而可以有效减少雷击造成的伤害。如果在测量单元中，计算机间电气连接过程中使得二次设备受到强烈感应电压影响的情况下，此时就可以通过自动化设备中通信接口而实施保护，即在接口处安装对应的信号避雷器，进而有效减少变电站中二次设备受到雷电的干扰。尤其是在变电中没有人值班的情况，通过数据采集的方式，就可以将数字化的网络传输或者是光纤信息而反馈至对应的设备中，此时在载波传输过程中就可以通过，计算机中连接线路而有效应对雷击，进而提升二次设备的防雷效果。 3.5 改变接地方式

一次系统中各类防雷等接地点能够引起电流瞬间变大，所以目前需要连接较多地线布置相关的地网，从而使得瞬变电流能够降低，电位和地网之间能够形成电位差。二次系统属于低频系统，所以需要采取接地措施。在电流接地隔离时需要采集监控系统数据，将自动装置以及微机保护装置的模拟量需要通过输入回路再流经变压器，再输入到自动化系统中。断路器、隔离开关的实际输入量需要经过继电器触点隔离，不同信号电缆需要使用不通电缆，从而使得信号电缆与电力电缆之间有效隔离。电容和非线性电阻之间的电容量较大，电容电流量以及漏电电流量较小，所以通过非线性以及低电压等特点，能够有效抑制电磁脉冲的干扰性。 结束语

近年来，随着我国电力系统的不断发展，电网规模不断扩张，人们对电能质量的要求也不断提高，雷击事故作为影响电力系统正常稳定运行的重要影响因素，做好其防护工作十分必要。本文主要针对电力系统中变电站的防雷接地技术进行了简要的分析，并对变电站的防雷接地措施进行了简要的阐述，相信随着防雷技术的不断完善，变电站运行的安全性与可靠性必将得到进一步的提升。参考文献

[1]林银招.变电站防雷接地常见问题及对策[J].科技信息,2012(21):417- 417.

[2]黄嘉文.110kV变电站的防雷接地设计探讨[J].科技与创新，2016，（11）：146+149.