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摘 要：变电站作为电力机制的重要设施之一，它能够有效地调节电力强度等其他电力参数，它的功能发挥水平在很大程度上会影响到电网运作的平稳度。倘若变电站受到雷击的影响，那么就会导致其他有关的电气设施遭到毁坏，严重时还会引发当地区域大规模的停电，诱发一系列的危险事故。所以，不管是从供电平稳性还是从社会安全的角度出发，相关的工作人员都要越来越重视起防雷环节，严格秉持防雷接地设计的基本准则，灵活地采取防雷接地技术，由此提高电变站的防雷水平，防止遭到雷击的大面积损坏。对此，笔者将详尽地阐述變电站的接地装置设计以及防雷接地的技术，希望能够给同行带来一定的参考价值。
关键词：变电站;防雷接地;技术分析
1 导言
在现代社会中，无论是国家的经济发展，还是千家万户的日常生活，都与电力系统有密不可分的联系。因此，可以将电力系统称之为社会发展的核心内容，如果电力系统一旦出现瘫痪，则很有可能使一个国家或者整个世界陷入黑暗之中，人类也无法正常的生存。电力系统中，变电站具有非常重要的作用，但是其也非常容易受到雷电的袭击，一旦遭遇雷电的袭击，不仅会带来严重的经济损失，还会对周围的环境带来巨大的危害，所以必须要不断地提升变电站的防雷水平。
2 雷电对变电站的危害
2.1雷的直击和绕击危害
天空的雷云携带与地表相反的电荷。雷云经过变电站的避雷针或者其他地面突出物体上方的时候，突出物体的顶端电场会发生畸变。在闪电形成的过程中，从雷云底部电荷开始逐渐向地面发展。当距地面的高度不足100m时，突出物体顶部发生畸变电场的地方电荷开始往上移动。当两者电荷汇合，则标志着闪电开始进入了主放电的阶段。在安装独立避雷针后，避雷针附近将会有大量的散击出现。同时也可能会出现直击避雷针或对处于避雷针保护范围内的物体进行绕击。雷击的主放电会释放出巨大能量，雷电流通常为几万到十几万安培[1]。在这种巨大能量冲击下，会造成建筑物倒塌、电气设备的损坏甚至引起大爆炸，造成人员伤亡。
2.2雷电侵入波危害
雷电通常是以直击雷或者感应雷的方式沿线路或管道等传播途径侵入变电站，造成变电站电气设备的破坏。因为管道存在分布电容和电感，当管线的长度很长时，就会造成雷电的传输速度降低。雷电波在经过不同参数的材料时，会发生雷电波的折射和反射，波阻抗发生突变，造成电压的突变，增加了变电站设备的危险系数。
3 因雷击导致电力系统跳闸的因素
输电线路的绝缘能力比较差，所以一旦遭受到雷击，会不可避免的出现跳闸的情况，要跳闸必须要满足以下两个条件：第一，出现了单相接地短路的情况，也就是指因为脉络形成了稳定的工频电弧，从而导致了跳闸现象;第二，输电线路的绝缘能力比雷击的闪电过电压要低，从而引起跳闸，但是这种情况只会存在几十微秒的时间，电力系统没有时间完成跳闸，因此，主要分析第一个条件，影响第一个跳闸情况的因素主要有以下几点：
3.1线路杆塔的接地电阻值比较高
在一般情况下，如果雷击档距中避雷线的时候，空气的间隙之间并不会出现闪络的现象，当雷电的电流向杆塔的两边传播的时候，会产生比较强烈的电晕，到达杆塔的时候，幅值就已经下降了许多，这时候，如果电阻值没有那么高，就不会出现闪络的情况。但是如果雷击导致反击过电压，并且接地电阻值比较高，就会容易发生闪络的现象，出现相间短路，从而使得电力系统跳闸。
3.2消弧线圈设置不准确
如果没有将消弧线圈设置准确，输电线路就会出现短路的情况，那么消弧线圈就不能够给予足够的补偿，从而导致跳闸。
4 变电站接地装置设计
变电站接地技术是避雷技术之中的一项关键构成部分，相关的工作人员利用接地装置，就能够有效地将雷电生成的雷击电流转移至地面，进而避免电力或电子等设施遇到雷击威胁，达到维护建筑物以及设施的目标。
4.1变电站接地设计的基本准则
变电站的接地网通常就是指那些适用于变电站防雷维护及交直流运作的常见设施，它们可以有效地推动电力机制的安全运作。相关的工作人员在设计变电站接地网的过程中，务必要遵循如下几点准则，具体来说，针对接地网，需要利用自然金属接地物以及建筑物地基中的钢筋予以连续搭载，同时还需要利用自然接地物作为基本条件，再辅之利用人工地体。不仅如此，相关的工作人员需要尽可能地搭载成闭合式的圆环形状，采用统一的接地网以及一点接地手段予以接地。
4.2变电站的接地电阻要求
按照我国发布的《交流电气装置的接地要求》，相关的工作人员需要确保变电站内的接地装置达到如下几点条件，如R≤2000/I。在此之中，R的单位为Ω，这代表了在季节浮动最大化的基础上接地电阻的最大值。I的单位是A，这代表了经过接地设施的入地短路电流量。在变电站运作的过程中，一旦遇到电压母线事故，这些电流量就会逐步上升，这样就很难达到R≤2000/I的既定标准。在当前所推行的接地标准之中，其接地电阻取值放宽到5Ω。不过放宽接地电阻的实际取值存在约束性，而不是全部的电阻都能够采取5Ω的标准。如果要放宽电阻取值，那么就需要在防止转移电位受到威胁的基础之上，应用多方面的隔离手段。从短路电流非周期性分量影响的角度进行考量，倘若接地网电位出现了逐渐上升的态势，那么3～10kV的避雷器就不会出现变化，即使出现了变化也不会引发损害，此时，需要利用匀压处置的方法，同时判断接触、跨步电位差有没有达到既定的标准，在项目完工之后，还需要评测、制作电位分步的曲线。
4.3合理测量变电站的接地电阻
判断接地网有无达到既定的标准，就要求相关的工作人员利用接地网的电阻取值予以评判。同时，测量所得的接地网电阻大小很大程度上会受到测量方式以及设施的影响，通常采取电流电压测量的手段去评测地网的实际电阻。然后利用三角形由置的手段布局接地棒以及辅助接地体，此时辅助接地体的接地电阻不可以大于10Ω。通过接地设施的电流量也不可以低于30A，电源电压使用65～220V的交流电压，在电压比较小的时候予以测量较为合适。致力于减小云支路的分流效用，相关的工作人员在选取电压表的时候，可以优先选择高内阻表计。 5 变电站的防雷技术应用分析
5.1合理防止雷电电流
针对微机维护的调控设施，在选择电力机制的通信线路的过程中，要求选用具备屏蔽层的电缆设施，同时还需要尽最大限度地独立装配强电导线，确保电缆的屏蔽层接地始终维持在一个位置。在变电站内，电力设施不但包括模拟电路，同时还包括了数字电路，因此，这些设施都需要隔离开来。如果二者不分离，就很容易受到各自的影响，甚至还会对设施有所损害。
5.2安装浪涌的二次保护器
变电站闭合操作、静电放电问题以及由于闪电放电问题引发的过电压，很容易给电力设施带来严重的损害，加快了它们老化的速度。针对浪涌问题的保护手段，相关的工作人员通常就会在变电站机制中增加安置浪涌二次保护器。该设施就是利用同等电位的机理，在第一时间将浪涌电流转移至接地系统中。如果机制的过电压问题出现，高电压将会逐渐遏制住电子二极管成为电子元件动作，而且还会逐渐释放出显著的雷电电流，同时将导出的电压钳位调控在截止电压内，进而高效地避免过电压对电力设施带来的不利影响。
5.3安装變电站接闪器
在变电站面临雷击威胁的时候，此时的防雷系统就能够采用直接拦截的方式，将雷电电流逐渐地转移至接地网。接闪器包括两种类别，即避雷针与避雷线。部分规模较小的变电站，会采用避雷针作为主要的接闪器，而部分规模较大的变电站，则会在变电站的结构中同时采用避雷针、避雷线作为它的接闪器。
5.4安装变电站的避雷器
通常来说，避雷器，如图1所示。可以有效地将那些侵入到变电站之中的雷电电流，减少到电器设施可控的绝缘强度内。现如今，在选取变电站避雷器的过程中，许多的工作人员会优先选取金属氧化物的避雷器，有时还在此基础上，在电气设施内增加空气间隙。
图1 避雷器
5.5科学布局避雷设施的装配方位
当前来说，许多一体化的微机二次保护设施都被安置于高压室中的配电闭合柜上，其中的诸多电力评测讯息都需要通过高压配电室转移至主控台中，然后采取MS-525等接口的形式和通讯管控装置进行连接。所以，通信电缆极易遭到源自闭合误执行、电力承载波动以及强电电缆所带来的磁场影响，这些显著的磁场影响又会进一步提升电力评测信息的误码比重，严重时还会导致MS-525等数据接口出现毁坏。不仅如此，在温度较高的季节，因为高压室中的气温较高，微机二次保护设施内部就会因为受热过高而产生严重的噪声污染，相关的工作人员需要对此问题予以重视。
6 结语
综上所述，现如今，提高变电站的防雷水平是确保电力机制顺利运作的条件一致，同时也是提升社会供电能力的重要手段，在很大程度上能够维持社会的运作秩序及稳定性。针对不同区域的电力设施装置，相关的工作人员需要采用等电位的搭载及装配电源防雷设施，选取有关于浪涌电压的保护手段，由此才能够确保处在不同区域的电力设施装置的防雷功能可以有效发挥。同时，相关的工作人员还需要针对变电站所面临的不同雷击问题，然后综合变电站本身的架构及运作属性，灵活地利用防雷设施，合理设计防雷系统，采用针对性的防雷接地技术提升变电站运作的平稳性及高效性。不仅如此，伴随变电站建设水平的逐渐提高，此时也需要逐步地提高防雷接地技术水平。
参考文献
[1]孟昭显，管良，曹远，戴卫华，付广学，王锐.输电线路防雷接地设计的问题与改进措施[J].电子测试，2019（22）：85-86.
[2]吴玉光.建筑电气安装中防雷接地施工技术研究[J].住宅与房地产，2019（30）：158.
[3]韩圣熙.建筑电气安装中防雷接地施工存在的问题及对策[J].建材与装饰，2019（30）：17-18.
[4]李凡，谢彬.变电站装配式钢结构建筑的防雷接地系统探讨[J].电工技术，2019（09）：70-72.
关键词：变电站;防雷接地;技术分析
1 导言
在现代社会中，无论是国家的经济发展，还是千家万户的日常生活，都与电力系统有密不可分的联系。因此，可以将电力系统称之为社会发展的核心内容，如果电力系统一旦出现瘫痪，则很有可能使一个国家或者整个世界陷入黑暗之中，人类也无法正常的生存。电力系统中，变电站具有非常重要的作用，但是其也非常容易受到雷电的袭击，一旦遭遇雷电的袭击，不仅会带来严重的经济损失，还会对周围的环境带来巨大的危害，所以必须要不断地提升变电站的防雷水平。
2 雷电对变电站的危害
2.1雷的直击和绕击危害
天空的雷云携带与地表相反的电荷。雷云经过变电站的避雷针或者其他地面突出物体上方的时候，突出物体的顶端电场会发生畸变。在闪电形成的过程中，从雷云底部电荷开始逐渐向地面发展。当距地面的高度不足100m时，突出物体顶部发生畸变电场的地方电荷开始往上移动。当两者电荷汇合，则标志着闪电开始进入了主放电的阶段。在安装独立避雷针后，避雷针附近将会有大量的散击出现。同时也可能会出现直击避雷针或对处于避雷针保护范围内的物体进行绕击。雷击的主放电会释放出巨大能量，雷电流通常为几万到十几万安培[1]。在这种巨大能量冲击下，会造成建筑物倒塌、电气设备的损坏甚至引起大爆炸，造成人员伤亡。
2.2雷电侵入波危害
雷电通常是以直击雷或者感应雷的方式沿线路或管道等传播途径侵入变电站，造成变电站电气设备的破坏。因为管道存在分布电容和电感，当管线的长度很长时，就会造成雷电的传输速度降低。雷电波在经过不同参数的材料时，会发生雷电波的折射和反射，波阻抗发生突变，造成电压的突变，增加了变电站设备的危险系数。
3 因雷击导致电力系统跳闸的因素
输电线路的绝缘能力比较差，所以一旦遭受到雷击，会不可避免的出现跳闸的情况，要跳闸必须要满足以下两个条件：第一，出现了单相接地短路的情况，也就是指因为脉络形成了稳定的工频电弧，从而导致了跳闸现象;第二，输电线路的绝缘能力比雷击的闪电过电压要低，从而引起跳闸，但是这种情况只会存在几十微秒的时间，电力系统没有时间完成跳闸，因此，主要分析第一个条件，影响第一个跳闸情况的因素主要有以下几点：
3.1线路杆塔的接地电阻值比较高
在一般情况下，如果雷击档距中避雷线的时候，空气的间隙之间并不会出现闪络的现象，当雷电的电流向杆塔的两边传播的时候，会产生比较强烈的电晕，到达杆塔的时候，幅值就已经下降了许多，这时候，如果电阻值没有那么高，就不会出现闪络的情况。但是如果雷击导致反击过电压，并且接地电阻值比较高，就会容易发生闪络的现象，出现相间短路，从而使得电力系统跳闸。
3.2消弧线圈设置不准确
如果没有将消弧线圈设置准确，输电线路就会出现短路的情况，那么消弧线圈就不能够给予足够的补偿，从而导致跳闸。
4 变电站接地装置设计
变电站接地技术是避雷技术之中的一项关键构成部分，相关的工作人员利用接地装置，就能够有效地将雷电生成的雷击电流转移至地面，进而避免电力或电子等设施遇到雷击威胁，达到维护建筑物以及设施的目标。
4.1变电站接地设计的基本准则
变电站的接地网通常就是指那些适用于变电站防雷维护及交直流运作的常见设施，它们可以有效地推动电力机制的安全运作。相关的工作人员在设计变电站接地网的过程中，务必要遵循如下几点准则，具体来说，针对接地网，需要利用自然金属接地物以及建筑物地基中的钢筋予以连续搭载，同时还需要利用自然接地物作为基本条件，再辅之利用人工地体。不仅如此，相关的工作人员需要尽可能地搭载成闭合式的圆环形状，采用统一的接地网以及一点接地手段予以接地。
4.2变电站的接地电阻要求
按照我国发布的《交流电气装置的接地要求》，相关的工作人员需要确保变电站内的接地装置达到如下几点条件，如R≤2000/I。在此之中，R的单位为Ω，这代表了在季节浮动最大化的基础上接地电阻的最大值。I的单位是A，这代表了经过接地设施的入地短路电流量。在变电站运作的过程中，一旦遇到电压母线事故，这些电流量就会逐步上升，这样就很难达到R≤2000/I的既定标准。在当前所推行的接地标准之中，其接地电阻取值放宽到5Ω。不过放宽接地电阻的实际取值存在约束性，而不是全部的电阻都能够采取5Ω的标准。如果要放宽电阻取值，那么就需要在防止转移电位受到威胁的基础之上，应用多方面的隔离手段。从短路电流非周期性分量影响的角度进行考量，倘若接地网电位出现了逐渐上升的态势，那么3～10kV的避雷器就不会出现变化，即使出现了变化也不会引发损害，此时，需要利用匀压处置的方法，同时判断接触、跨步电位差有没有达到既定的标准，在项目完工之后，还需要评测、制作电位分步的曲线。
4.3合理测量变电站的接地电阻
判断接地网有无达到既定的标准，就要求相关的工作人员利用接地网的电阻取值予以评判。同时，测量所得的接地网电阻大小很大程度上会受到测量方式以及设施的影响，通常采取电流电压测量的手段去评测地网的实际电阻。然后利用三角形由置的手段布局接地棒以及辅助接地体，此时辅助接地体的接地电阻不可以大于10Ω。通过接地设施的电流量也不可以低于30A，电源电压使用65～220V的交流电压，在电压比较小的时候予以测量较为合适。致力于减小云支路的分流效用，相关的工作人员在选取电压表的时候，可以优先选择高内阻表计。 5 变电站的防雷技术应用分析
5.1合理防止雷电电流
针对微机维护的调控设施，在选择电力机制的通信线路的过程中，要求选用具备屏蔽层的电缆设施，同时还需要尽最大限度地独立装配强电导线，确保电缆的屏蔽层接地始终维持在一个位置。在变电站内，电力设施不但包括模拟电路，同时还包括了数字电路，因此，这些设施都需要隔离开来。如果二者不分离，就很容易受到各自的影响，甚至还会对设施有所损害。
5.2安装浪涌的二次保护器
变电站闭合操作、静电放电问题以及由于闪电放电问题引发的过电压，很容易给电力设施带来严重的损害，加快了它们老化的速度。针对浪涌问题的保护手段，相关的工作人员通常就会在变电站机制中增加安置浪涌二次保护器。该设施就是利用同等电位的机理，在第一时间将浪涌电流转移至接地系统中。如果机制的过电压问题出现，高电压将会逐渐遏制住电子二极管成为电子元件动作，而且还会逐渐释放出显著的雷电电流，同时将导出的电压钳位调控在截止电压内，进而高效地避免过电压对电力设施带来的不利影响。
5.3安装變电站接闪器
在变电站面临雷击威胁的时候，此时的防雷系统就能够采用直接拦截的方式，将雷电电流逐渐地转移至接地网。接闪器包括两种类别，即避雷针与避雷线。部分规模较小的变电站，会采用避雷针作为主要的接闪器，而部分规模较大的变电站，则会在变电站的结构中同时采用避雷针、避雷线作为它的接闪器。
5.4安装变电站的避雷器
通常来说，避雷器，如图1所示。可以有效地将那些侵入到变电站之中的雷电电流，减少到电器设施可控的绝缘强度内。现如今，在选取变电站避雷器的过程中，许多的工作人员会优先选取金属氧化物的避雷器，有时还在此基础上，在电气设施内增加空气间隙。
图1 避雷器
5.5科学布局避雷设施的装配方位
当前来说，许多一体化的微机二次保护设施都被安置于高压室中的配电闭合柜上，其中的诸多电力评测讯息都需要通过高压配电室转移至主控台中，然后采取MS-525等接口的形式和通讯管控装置进行连接。所以，通信电缆极易遭到源自闭合误执行、电力承载波动以及强电电缆所带来的磁场影响，这些显著的磁场影响又会进一步提升电力评测信息的误码比重，严重时还会导致MS-525等数据接口出现毁坏。不仅如此，在温度较高的季节，因为高压室中的气温较高，微机二次保护设施内部就会因为受热过高而产生严重的噪声污染，相关的工作人员需要对此问题予以重视。
6 结语
综上所述，现如今，提高变电站的防雷水平是确保电力机制顺利运作的条件一致，同时也是提升社会供电能力的重要手段，在很大程度上能够维持社会的运作秩序及稳定性。针对不同区域的电力设施装置，相关的工作人员需要采用等电位的搭载及装配电源防雷设施，选取有关于浪涌电压的保护手段，由此才能够确保处在不同区域的电力设施装置的防雷功能可以有效发挥。同时，相关的工作人员还需要针对变电站所面临的不同雷击问题，然后综合变电站本身的架构及运作属性，灵活地利用防雷设施，合理设计防雷系统，采用针对性的防雷接地技术提升变电站运作的平稳性及高效性。不仅如此，伴随变电站建设水平的逐渐提高，此时也需要逐步地提高防雷接地技术水平。
参考文献
[1]孟昭显，管良，曹远，戴卫华，付广学，王锐.输电线路防雷接地设计的问题与改进措施[J].电子测试，2019（22）：85-86.
[2]吴玉光.建筑电气安装中防雷接地施工技术研究[J].住宅与房地产，2019（30）：158.
[3]韩圣熙.建筑电气安装中防雷接地施工存在的问题及对策[J].建材与装饰，2019（30）：17-18.
[4]李凡，谢彬.变电站装配式钢结构建筑的防雷接地系统探讨[J].电工技术，2019（09）：70-72.