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摘要：变电站作为电力系统中对电能的电压和电流进行交换、集中和分配的场所，随着电力系统的飞速发展，在给人们的生活带来便利的同时，也存在着一定的安全隐患。而雷电就是影响电力系统安全运行的重要因素之一。变电站如果遭受雷击，会严重损害变电站内的电气设备，甚至包括建筑物，给国家和人民的财产带来严重的损失，因此，做好变电站的防雷保护措施是摆在我们面前的一个非常重要的大问题，本文就此展开探讨。
关键词：雷击成因;变电站;防雷保护;措施
变电站是电力系统的重要组成部分，而雷电作为常见的自然现象却时刻威胁着变电站的安全，一旦变电站发生雷击事故，那么除了对电气设备造成损害以外，还会严重危及到国家财产和人民生命的安全。因此，为了保护变电站的电力设施的安全，我们采取一定的防雷措施是十分必要的。
1、分析变电站遭受雷击主要原因
大自然中，由于带电荷的雷云接触摩擦往往会产生雷电现象，雷云都带有大量不同的电荷，所以在雷云之间或者雷云与大地之间会形成强大的磁场，而这个磁场强度一旦超过空气击穿强度时，就会产生电闪和雷鸣。由于变电站的特殊性，在此时就很容易遭受到雷击的破坏，这种破坏主要以以下两种方式来表现：
一是由于变电站的电气设备直接被雷击中，而造成的直击雷过电压。电力设备在被雷击中的一瞬间，可以形成极其强大的雷电流，这种强大的雷电流可以使电力设备上附有较高的电压，在整个雷击的过程中，产生的热效应和机械效应会给电力设备装置造成严重的破坏。
二是由于架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所而造成的雷击。这种情况一般存在的形式是，架空线路上方的雷云，由于静电感应因素的存在，会在线路上积聚大量的异性束缚电荷，当雷云在雷鸣过程中对大地放电时，就会激发线路上存在的电荷，从而使得这种电荷能够自由的流向线路的两端，并在架空电线产生较高的电压，从而对电网造成破坏。
2、变电站防雷的原则
针对变电站的特点，其总的防雷原则有三个方面：其一：将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散（外部保护）;其二：阻塞沿电源线或通讯线引入的过电压波（内部保护及过电压保护）;其三：限制被保护设备上浪涌过压幅值（过电压保护）。具体分析为：
2.1外部防雷和内部防雷
避雷针或避雷带、避雷网引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护设备、建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故，而内部防雷系统则是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。
2.2防雷等电位连接
为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位连接，电源线，信号线，金属管道等都要通过过电压保护器进行等电位连接，并最后与主等电位体相连。
3、如何加变电站强雷电防护
3.1 装设避雷针或避雷线，保护电气设备和建筑物不受损害
架设避雷针或避雷线是防止雷击的常用措施，因为雷击是可以通过拦截导引改变其路径的。变电所装设避雷针时应使所有设备都处于避雷针保护范围之内，此外，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。例如，对于某些地区由于存在雷击、台风或者暴雨等极端天气比较多，在防雷过程中，我们尤其要注意对安装的避雷器和避雷线及时的进行更换，并定期的检查接地网的链接是否正常，从而防患于未然，从根本上保护设备不受雷击。
3.2 在变压器低压侧装设避雷器，保护其不受雷击的损害
变压器的基本保护措施是在接近变压器处安装避雷器，避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内，以此来防止线路的绝缘功能不至于受到雷电波的损害，在这里，值得注意的是，避雷器的安装一定要尽量接近变压器，而避雷器与变压器之间的连接线也要注意尽量缩短，这样做的目的是为了最大限度的减少雷电电流在连接线上的压降。同时，避雷器的连线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起，这样就有效减少了雷电对变压器破壞的机会。
3.3 在电源入口端加装浪涌保护器
雷击时雷电波的破坏力是极其强大的，其特点鲜明，峰值高，能量大。因此，为避免整个电力装置受到损害，应该在电源的进线部位安装浪涌保护器，借助保护器的保护功能，避免电力装置受到破坏。但是，浪涌保护器并不能够完全阻止雷电波的侵入，在拦截过程中吗，通过浪涌保护器仍然会有一部分高频分量和较高能量的信号对电源系统构成危害，对此，我们可以采用LC低通滤波器进行滤波和加装压敏电阻（MOV）对雷电能量进行吸收，由于MOV有较好的非线性，可以将电压钳位到安全范围内，从而起到保护的作用。
3.4 加强变电站的进线防护
加强变电站的进线防护措施，对于保护变电站的设施不受损害具有重要的意义，其主要目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陂度。因为，当电线线路上存在电压时，会有行波导线随着线路向变电站运动，从而对变电站的设备造成损害。所以，为了对此进行有效防护，有必要在靠近变电站的进线处架设避雷线，来防止遭受雷。
3.5 变电站的防雷接地
变电站的防雷保护措施就位以后，还不能算结束，为了更好的达到保护的目的，我们还要根据防雷以及接地工作的要求，另外再铺设一条统一的接地网络。在避雷针和避雷器下面额外的增加接地装置，使上下连成一体，从而充分满足防雷的要求。所以，防雷接地是否良好，对于减小雷电流通过接地装置时的对地电位升高，最大限度的发挥防护作用，保护变电站设备不受损害起着至关重要的作用。
3.6 变电站防雷感应
随着电力技术的发展，变电站均有完善的直击雷防护系统，这从很大程度上大大减少了户外设备直接遭受雷击的可能性，但是，这并不代表就一定是安全的，没有影响的，由于变电站的防护系统，在遭受雷击时，会产生放电及电磁脉冲，可以对变电站的控制系统造成干扰，从而影响到设备的正常运行。因此，我们在防止变电站遭受雷击产生感应方面要采取多分支接地引线的方式，并改善汇流系统的结构，最大限度的减少引下线对弱电设备的感应。除此之外，可以在电源的入口处，装设处压敏电阻装置，来限制电压的能量。另外，在信号线接入处使用光耦元件，也是消除干扰的一个关键因素，通过改变进出控制室的电缆材料，使用屏蔽电缆，在屏蔽层上各设备共用一个接地极，并在控制室和通信室铺设等电位，所有电气设备的外壳均与等电位汇流牌连接。
4、结语
综上所述，变电站是电力系统中对电能的电压和电流等进行变换、集中和分配的场所，最联系发电厂和电力用户的纽带，如果发生雷击事故，对电网将造成严重影响，并造成较大的损失，同时将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人民生活，所以变电站的防雷是不可忽视的问题，防雷措施也必须十分可靠可行。
关键词：雷击成因;变电站;防雷保护;措施
变电站是电力系统的重要组成部分，而雷电作为常见的自然现象却时刻威胁着变电站的安全，一旦变电站发生雷击事故，那么除了对电气设备造成损害以外，还会严重危及到国家财产和人民生命的安全。因此，为了保护变电站的电力设施的安全，我们采取一定的防雷措施是十分必要的。
1、分析变电站遭受雷击主要原因
大自然中，由于带电荷的雷云接触摩擦往往会产生雷电现象，雷云都带有大量不同的电荷，所以在雷云之间或者雷云与大地之间会形成强大的磁场，而这个磁场强度一旦超过空气击穿强度时，就会产生电闪和雷鸣。由于变电站的特殊性，在此时就很容易遭受到雷击的破坏，这种破坏主要以以下两种方式来表现：
一是由于变电站的电气设备直接被雷击中，而造成的直击雷过电压。电力设备在被雷击中的一瞬间，可以形成极其强大的雷电流，这种强大的雷电流可以使电力设备上附有较高的电压，在整个雷击的过程中，产生的热效应和机械效应会给电力设备装置造成严重的破坏。
二是由于架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所而造成的雷击。这种情况一般存在的形式是，架空线路上方的雷云，由于静电感应因素的存在，会在线路上积聚大量的异性束缚电荷，当雷云在雷鸣过程中对大地放电时，就会激发线路上存在的电荷，从而使得这种电荷能够自由的流向线路的两端，并在架空电线产生较高的电压，从而对电网造成破坏。
2、变电站防雷的原则
针对变电站的特点，其总的防雷原则有三个方面：其一：将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散（外部保护）;其二：阻塞沿电源线或通讯线引入的过电压波（内部保护及过电压保护）;其三：限制被保护设备上浪涌过压幅值（过电压保护）。具体分析为：
2.1外部防雷和内部防雷
避雷针或避雷带、避雷网引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护设备、建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故，而内部防雷系统则是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。
2.2防雷等电位连接
为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位连接，电源线，信号线，金属管道等都要通过过电压保护器进行等电位连接，并最后与主等电位体相连。
3、如何加变电站强雷电防护
3.1 装设避雷针或避雷线，保护电气设备和建筑物不受损害
架设避雷针或避雷线是防止雷击的常用措施，因为雷击是可以通过拦截导引改变其路径的。变电所装设避雷针时应使所有设备都处于避雷针保护范围之内，此外，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。例如，对于某些地区由于存在雷击、台风或者暴雨等极端天气比较多，在防雷过程中，我们尤其要注意对安装的避雷器和避雷线及时的进行更换，并定期的检查接地网的链接是否正常，从而防患于未然，从根本上保护设备不受雷击。
3.2 在变压器低压侧装设避雷器，保护其不受雷击的损害
变压器的基本保护措施是在接近变压器处安装避雷器，避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内，以此来防止线路的绝缘功能不至于受到雷电波的损害，在这里，值得注意的是，避雷器的安装一定要尽量接近变压器，而避雷器与变压器之间的连接线也要注意尽量缩短，这样做的目的是为了最大限度的减少雷电电流在连接线上的压降。同时，避雷器的连线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起，这样就有效减少了雷电对变压器破壞的机会。
3.3 在电源入口端加装浪涌保护器
雷击时雷电波的破坏力是极其强大的，其特点鲜明，峰值高，能量大。因此，为避免整个电力装置受到损害，应该在电源的进线部位安装浪涌保护器，借助保护器的保护功能，避免电力装置受到破坏。但是，浪涌保护器并不能够完全阻止雷电波的侵入，在拦截过程中吗，通过浪涌保护器仍然会有一部分高频分量和较高能量的信号对电源系统构成危害，对此，我们可以采用LC低通滤波器进行滤波和加装压敏电阻（MOV）对雷电能量进行吸收，由于MOV有较好的非线性，可以将电压钳位到安全范围内，从而起到保护的作用。
3.4 加强变电站的进线防护
加强变电站的进线防护措施，对于保护变电站的设施不受损害具有重要的意义，其主要目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陂度。因为，当电线线路上存在电压时，会有行波导线随着线路向变电站运动，从而对变电站的设备造成损害。所以，为了对此进行有效防护，有必要在靠近变电站的进线处架设避雷线，来防止遭受雷。
3.5 变电站的防雷接地
变电站的防雷保护措施就位以后，还不能算结束，为了更好的达到保护的目的，我们还要根据防雷以及接地工作的要求，另外再铺设一条统一的接地网络。在避雷针和避雷器下面额外的增加接地装置，使上下连成一体，从而充分满足防雷的要求。所以，防雷接地是否良好，对于减小雷电流通过接地装置时的对地电位升高，最大限度的发挥防护作用，保护变电站设备不受损害起着至关重要的作用。
3.6 变电站防雷感应
随着电力技术的发展，变电站均有完善的直击雷防护系统，这从很大程度上大大减少了户外设备直接遭受雷击的可能性，但是，这并不代表就一定是安全的，没有影响的，由于变电站的防护系统，在遭受雷击时，会产生放电及电磁脉冲，可以对变电站的控制系统造成干扰，从而影响到设备的正常运行。因此，我们在防止变电站遭受雷击产生感应方面要采取多分支接地引线的方式，并改善汇流系统的结构，最大限度的减少引下线对弱电设备的感应。除此之外，可以在电源的入口处，装设处压敏电阻装置，来限制电压的能量。另外，在信号线接入处使用光耦元件，也是消除干扰的一个关键因素，通过改变进出控制室的电缆材料，使用屏蔽电缆，在屏蔽层上各设备共用一个接地极，并在控制室和通信室铺设等电位，所有电气设备的外壳均与等电位汇流牌连接。
4、结语
综上所述，变电站是电力系统中对电能的电压和电流等进行变换、集中和分配的场所，最联系发电厂和电力用户的纽带，如果发生雷击事故，对电网将造成严重影响，并造成较大的损失，同时将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人民生活，所以变电站的防雷是不可忽视的问题，防雷措施也必须十分可靠可行。