变电站二次设备防雷接地技术探讨

变电站二次设备防雷保护措施探讨发布时间：2023-01-04T08:11:42.661Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：李慧孙敏武丹[导读] 在变电站电力系统的运行过程中，二次设备很容易受到多方面的因素影响，比如雷电频发的情况，对此，要建立完善的防雷接地保护方案，利用先进的防雷接地技术措施，减少雷电对变电站二次设备的不良影响，提高变电站二次设备的防雷性能。

本文就对变电站二次设备防雷保护措施进行深入探讨。

山西晋通诚信电力设计咨询有限公司山西晋中 030600摘要：在变电站电力系统的运行过程中，二次设备很容易受到多方面的因素影响，比如雷电频发的情况，对此，要建立完善的防雷接地保护方案，利用先进的防雷接地技术措施，减少雷电对变电站二次设备的不良影响，提高变电站二次设备的防雷性能。

本文就对变电站二次设备防雷保护措施进行深入探讨。

关键词：变电站；二次设备；防雷；措施随着电力行业的快速发展，电力系统也开始不断完善，其自动化的程度越来越高。

这使得自动化系统、网络设备、通讯设备等元件的精确性大幅度提高，但同时却降低了其耐雷击电流及电压的能力。

更值得注意的是，二次设备的线路或通讯线路、接地线路等往往是构成雷击进入的天然途径，增加了雷击事件的发生率。

为了提高变电站二次设备的安全性和可靠性，必须对其采取有效的防雷措施。

1、变电站二次设备特征针对变电站主体功能的检测、测量与自动化保护等一系列设备体系被称之为是二次设备。

二次回路不直接参与变电工作，但是对变电功能组件的控制与保护却是必不可少的。

从设计以及施工实践的角度来看，二次设备在实际的应用过程中往往为低压设备，甚至是基于直流或者感应电压而工作的电气元件。

此种情况导致其对于电压的变化更为敏感，而对于电压或电流的过载极限要求更为苛刻。

在同等的雷击条件下（包括感应雷击），如果不存在有效的保护措施，则二次设备的损毁程度更为明显。

因此有必要采取措施来强化对二次设备的防雷保护。

电力系统变电二次设备的防雷举措雷击作为威胁变电站二次系统安全的一大危险因素，引起了国内广大变电站人员的重视。

而面对雷击对二次系统安全的影响，变电站应该是从其入侵途径入手，将防雷工作落到实处。

1 变电站二次系统防雷的重要性分析1.1 雷电的危害雷电作为自然现象的一种，当雷电击中变电站时，会对变电站二次系统的正常运行造成严重的影响，甚至是威胁到变电站工作人员的生命安全。

在变电二次设备的母线被雷击中时，会产生高数值的过电压。

当过电压数值过大时，则有可能将变电站电气设备的绝缘击穿，从而造成事故。

所以，应当在高压线路沿线、变电站内设置必要的避雷和防雷设施。

如避雷线、避雷器、避雷针等。

1.2 雷电对二次设备的主要入侵途径1.2.1 电地位干扰。

在雷电对二次设备的入侵中，电地位对设备的干扰主要分为三种途径。

其中包括雷击独立避雷针引起的反击电压造成对设备的干扰、电流通过避雷线入地造成的电地位干扰及避雷器接地线引起的反击过电压造成干扰。

1.2.2 传导雷干扰。

传导雷干扰的主要方式是另一处雷击通过二次系统的线路传导到系统的其他部分，对二次设备造成干扰。

在传导雷干扰中分为避雷器动作和不动作两种情况，当系统一出遭到雷击，在线路传导中雷电的过电压数值太高时，则避雷器动作。

当线路才换到中的过电压数值较低时，避雷器不动作。

1.2.3 变电站附近落雷。

当变电站附近落雷时，雷击会让变电站二次系统附近的磁场发生变化，通过系统设备的电磁感应对二次设备造成干扰。

其中，雷击的强度和对二次设备干扰强度成正比。

1.2.4 雷电对电站的干扰途径。

雷云在放电时的电压是很高的，不可能将电气设备的绝缘耐电压做到这个电压，事实上雷电的破坏作用主要是由雷电流引起的。

它的危害基本可以分为2种类型：一是雷直接击在建筑物上的热效应和电动力作用；二是雷电的二次作用，即雷电流产生的静电感应和电磁作用。

电站及其负载的特殊用途决定了它们的作业环境具有广泛性。

电站和负载舱体之间通过电缆连接，连接电缆一般为输电和控制电缆，电缆贴地铺设。

变电站二次防雷接地浅谈王飞虎摘要：在具体的运行过程当中，许多变电站都存在着二次系统受到雷击的情况，导致产生系统退出、设备被损害、通信终端等问题，对于电网的稳定、安全、有序运行带来了非常大的威胁，由此可以知道，对于变电站二次系统进行防雷接地保护开展研究就显得尤其关键。

本文首先探讨了雷电对于变电站二次系统的危害以及变电站二次系统的结构特点，最后重点分析了防雷接地技术的具体应用。

关键词：变电站；二次防雷；浅谈1.引言变电站在日常工作与生活当中使用非常广泛，其安全问题也受到了社会各阶层的高度重视。

实践表明，防雷接地是一项可靠与安全的技术，把它使用到变电站二次系统当中，不但能够发挥明显的防雷效果，还能够提升其经济效益，保证变电站稳定、高效、安全的进行。

2.雷电的危害2.1直击雷无论是变电站的一次电气设备还是二次电气设备，在受到雷击的干扰之下，都无法避免的会受到破坏。

如果变电站一次设备遭受直击雷干扰的时候，它的输电线路将会产生过电压，进而产生闪络情况，进而给电气的变压器以及开关设备引起不同程度的损坏。

如果变电站二次系统遭受直击雷的干扰，雷击将会通过感应、传导或者辐射等多种方式侵入到二次系统当中的电力电子元件。

这样一来，不仅会使得变电站二次系统产生拒动状况，还会导致系统产生误动，情况严重的时候，还会使得系统没有办法正常运行，使其处在完全瘫痪的情况下。

如果设备本身的耐压水平没有办法抵御入侵雷击的时候，二次系统当中的一些电力半导体元件将会被损坏，使得有关部门在经济上受到巨大的损失。

2.2感应雷跟直击雷相比较，感应雷对于变电站二次系统带来的危害比较小。

通常来说，如果变电站二次系统遭受感应雷干扰的时候，在雷云之间放电或者是雷云对地放电，将会在变电站附近多种设备与线路之间产生电磁感电势。

因为电磁感电势的幅值非常高，将会通过连接线路侵入二次设备系统。

这个时候，二次系统的多种电子设备会由于发生感应过电压而损坏。

3.变电站二次系统的结构特点变电站二次系统指的是变电站的内保护设备、交直流电源系统、监控系统、自动化系统、计算机网络系统以及通信系统等多种二次设备的总称。

变电站二次系统防雷设计探讨摘要当前电力系统中常用的避雷手段避雷针、氧化锌避雷器、架空地线等可以有效降低雷击对变电站一次设备的损害，但二次设备的防雷工作仍然相对滞后，设备遭雷害的几率极高，造成的后果也越来越严重。

本文就如何做好变电站二次系统的防雷设计进行了初步的探讨，希望对变电站防雷二次系统防雷工作的开展带来一定的帮助和启迪。

关键词变电站；二次系统；防雷；设计；安全性电力设备自动化改造带动综合自动化变电站的数量不断增加，雷电对弱电设备的危害越发严重，其中，变电站二次系统遭遇雷击的情况尤为突出。

变电站属于二级防雷建筑物，站内带有强电，当线路受到雷击时，会产生上万伏的过电压和过电流，并产生强大的交变电磁场，导致建筑物内部设备损坏。

改进变电站二次系统的防雷设计，可以大大提高电网运行的安全性和稳定性。

下面，先分析自然雷电对变电站二次系统带来的危害性。

1 雷电对变电站二次系统的危害分析一般来说，雷电危害变电站二次系统的途径主要有配电线路、通信线路、雷击电磁场、地反击四种。

在遭遇雷击时，配电线路可能产生过电压，过电压直接传到弱电设备，造成弱电设备损坏。

根据配电线路上过电压产生的原因和造成的危害。

一般情况下，雷击入侵配电线路的途径有六种：1）架空配电线路被雷电直接击中；2）架空配电线路受到感应雷击；3）埋在地下或位于地缆沟内的配电线路受到感应雷击；4）室内配电线路彼此感应产生过电流；5）室内配电线路与避雷引下线的电磁场发生感应而形成雷电流；6）室内配电线路与发生在室外不远处的落雷产生感应电流。

通信线路感应雷电后，雷电直接传到设备,造成设备损坏。

雷电电磁场对变电站二次系统的侵害是指，当建筑物及其临近点产生雷击时，会使建筑物内形成蕴含着较高能量的交变电磁场，位于交变电磁场内的仪器设施很可能被磁场的能量所破坏。

雷击入侵通信线路的途径也有6种：1）户外架空设置的通信线路被雷电直接击中；2）户外架空设置的通信线路同附近的雷击发生感应；3）户外地下通信线路在雷击时产生感应电流；4）室内通信线路与避雷引下线的电磁场发生感应后形成雷电流；5）室内通信线路与发生在室外不远处的落雷产生感应电流；6）室内线路排列过于紧密而导致彼此感应。

变电站二次设备防雷技术的探讨摘要：变电站二次设备受雷击损坏的案例已经屡见不鲜，因此，为了使电力系统能够稳定安全的运行，变电二次设备防雷技术在电力系统中被广泛应用。

本文首先对雷电入侵变电站二次设备的途径进行了分析，并对变电站二次设备防雷基本技术进行阐述，提出了变电站二次设备的防雷方案和新型技术手段。

关键词：变电站；二次设备；防雷技术1.雷电入侵二次设备的途径通常来说，变电站内和进出口处都安装有避雷针、地线等设备，能够有效防止变电站一次设备被雷电击中的事故发生。

但是，目前变电站的防雷措施仅仅对一次设备的雷电防护比较有效，对二次设备防雷技术的研究比较缺乏，然而二次设备又是保证一次设备能够安全运行的关键。

下面从交流站、直流站用电系统和通信等方面对雷电入侵变电站二次设备的主要途径进行分析。

1.1交流站用电系统虽然站用变压器上设有避雷装置，但是变压器的电波为平波，而雷电传输的电波存在幅值很大的波峰和波谷，雷电给变压器带来的能量过压的冲击能够突破变压器的平波保护，余留下来的过电压则会以变压器中的低压电缆为媒介，将过电压传输到交流站内的所有交流用电回路中【1】。

1.2直流站用电系统目前，变电站二次设备通常采用的是220 V电压的直流供电，而直流站用电系统是通过室外输电回路进行传输，一旦室外的直流输电回路受到雷击，过电压就会通过室外控制回路传输到二次设备上，造成用电系统的损坏。

1.3通信线路在变电站用电系统中，二次设备属于集成电路，二次设备之间的连接都是通过通信线路进行互联的，所有种类的二次设备连接在一起就构成了自动化网络。

所以，当通信线路网络受到电击时过电压就会通过通信线路传输到各个二次设备中，并会造成通信接口的损坏。

1.4地电位反击如果变电站中的设备被雷电击中，雷电产生的电流就会通过装在的避雷设备传输到接地线路中，当接地线路的电阻较大时，地电位就会升高，这样就会造成变电站二次设备的外接线和接地线的电位差增大，低电位就会对二次设备形成反击，从而使二次设备损坏。

变电二次设备的防雷措施研究发表时间：2015-12-22T14:02:18.737Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：段瑞[导读] 普洱供电局夏季雷电频繁，变电二次设备在运行的过程中，经常受到雷电的干扰，导致电力系统出现故障。

段瑞（普洱供电局 665000）摘要：由于科学技术的不断发展，我国经济发展水平直线上升，人们的生活水平也呈现着逐步上升的趋势。

电力行业是关系到人们日常生活和工作的重要方面，假如电力系统出现大范围的故障，那么其所造成的经济损失不可估量。

笔者主要分析变电二次设备在防雷方面的措施，旨在为改善变电二次设备在安全性提供一定的帮助。

关键词：电力行业；变电二次设备；防雷措施；避雷设施我国的电力系统已经实现了信息化的建设和发展，其中对于网络以及调度通讯等的相关设备引进越来越频繁。

如今，电力行业中大范围引进了自动化设备和相关通讯设备等，这些设备核心元件在耐过电流以及耐雷电压等方面的能力都不能达到要求。

因此，变电二次设备在防雷方面经常出现问题，直接干扰电力的正常输送，影响电力供应，对人们生活和工作上造成一定的影响。

一、雷电的影响夏季雷电频繁，变电二次设备在运行的过程中，经常受到雷电的干扰，导致电力系统出现故障。

雷电的出现可能造成很多危害，其中机械效应和静电感应等都是较为主要的部分。

在雷击地面物体时，假如在短时间内通过大量的电流，那么可能产生的热量很大，影响范围更广。

热量可能导致金属熔化，假如落到变电站的母线上，那么可能会出现短路等问题。

另外，雷电如果经过一组导线，在各个导线之间就可能会产生巨大的推动力，进而导致导线的结构出现断裂。

雷电所造成的静电感应也是一个重要方面。

在雷云放电之前，大地与雷云之间就能够形成一个强大的电场，置于期间的一些金属物能够感应并且产生与雷云的电荷异号的相关电荷。

雷云在放电的过程中，置于该物体上的电荷不能及时进行排放，则其本身就能够出现极高的对地电位，导致其他物体出现放电情况。

变电站二次系统防雷措施探讨摘要：随着电力设备自动化改造的深入，综合自动化变电站的不断增多，雷电对变电站二次系统设备的危害越发突出，蒙西电网下属的变电站二次设备多次遭受雷击，造成二次系统设备的继电保护误动、拒动的事故，严重威胁电网的安全运行。

本文针对其变电站的二次设备的实际情况，通过分析雷电波入侵途径的分析，结合当今防雷的新技术，探讨变电站二次系统的防雷措施。

关键词：变电站综合自动化雷电危害防护措施一、雷电危害及原因分析1.1雷电入侵变电站原因分析变电站实现综合自动化是传统变电站二次系统的重大变革，其装置形式、功能配置以及操作方法都发生了根本变化。

利用多台微型计算机和大规模集成电路装置组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替了常规的控制屏、中央信号系统和远动屏，及常规的继电保护。

但是，随之而出现的问题是，对于使用超大规模集成电路、运行电压只有数伏、信号电流仅为微安级的微机装置，相比以往的电磁式保护装置所具备耐热容量要小，对尖峰脉冲的耐受能力比较脆弱，特别是雷击过电压的暂态冲击会造成变电电力变电电源线引入雷电电磁脉冲引起瞬态过电压，如果不经处理，直接进入电源系统，将引起二次设备电源损坏。

当有雷电电磁脉冲引起接地点之间电位差，产生的电磁场干扰会影响前端的中心处理计算机的运行，损坏前端的中心处理计算机的模板。

同时，接地电阻不合格，雷电引起的地电位升高，亦会通过设备的接地线引入前端的中心处理计算机中，同时会损坏前端的中心处理计算机的插件。

通信线引入雷电引起的感应过电压使通信线与设备之间有一定的电位差直接作用于串行通信口，会损坏微型计算机和通信设备的串行口，严重时会损坏微型计算机。

1.2雷电的危害雷电从形式上可分为直击雷和感应雷。

直击雷是雷云之间或雷云对地面上某一点（如树木、建筑物等）直接放电，感应雷是雷云放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，其中对地雷击由于距雷击点较近,产生的感应浪涌电压较大,作用半径也大,作用范围内的电子设备均是破坏对象。

电力变电站二次系统防雷接地的思考摘要：我国的雷电现象较为频繁，而雷电对变电站电网系统的安全运行影响巨大。

随着科技的不断发展，变电站的运行逐渐变得智能化，智能化的电力运行系统还有较多的微电子元件，这些元件在电力系统的保护、控制、通信和监控等设施中的应用较多，且容易受到雷电的强电压攻击。

因而要想让变电站运行顺利，就必须对变电站的防雷技术进行完善，确保变电站在运行过程中安全高效。

本文将对变电站的二次设备防雷接地技术进行探讨，以期与广大学者交流。

关键词：变电站；二次设备；防雷接地技术；探究引言电气设备是电厂中能够让电力正常运行和输送的最为关键的因素，电气设备施工质量尤为重要，特别是电气二次设备的安装，安装技术必须要有规范性和科学性的操作方式，同时还要加大监督力度，目的是为了保证对重要位置进行有效的质量控制，确保各个环节的调试工作、施工规范、设备选择、设备安装工艺都能按照规章制度有条有序进行，进一步确保电气二次设备能够可靠安全运行，提升电气二次设备的运行效率，不断为社会做出更大的贡献。

一、变电站的防雷原则分析在实际工作过程中，设计变电站的防雷措施时要针对雷击的形成特点，从过压保护、内部保护以和外部保护等各方面来进行。

（1）外部保护：外部保护也就是避雷网、避雷带和避雷针等过程的防雷系统，通过引下线把雷电流疏散到地下面，进而让建筑物得到保护，防止雷击造成火灾等安全事故。

（2）内部保护：当金属体遭受到雷击时，在接闪的刹那会产生高电压，此电压会和其他大地金属体之间产生放电的现象，也就是我们所说的反击。

因此内部保护主要就是把线路或者信号沿线的过电压阻塞。

这就要求利用过电压保护器完成金属线路或者信号线的等电位连接，以免造成雷击事故。

（3）接地保护：接地保护是防雷措施的重要部分，不管是防护感应雷或是直击雷都需要接地和大地相连，接地保护主要是把雷电流产生的大量电荷泄散到大地并与大地中的电荷发生中和，因此接地的好坏也直接关系到防雷的有效性。