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110kV变电站的防雷保护措施探讨110kV变电站是电力系统中的重要设备，具有较高的电压等级和重要的输电功能。
在各种自然灾害中，雷击是对110kV变电站有较大威胁的一种自然灾害。
为了确保110kV变电站的安全稳定运行，必须对其进行有效的防雷保护措施。
本文将探讨110kV变电站的防雷保护措施，以提高其抵御雷击的能力。
一、110kV变电站的雷击危害分析110kV变电站在雷击作用下可能会出现如下危害：1. 直接雷击：直接雷击是指雷电云与变电站设备之间直接形成雷电通道，直接对设备进行击打，可能造成设备损坏、人员伤亡等严重后果。
3. 谐振雷击：谐振雷击是指变电站设备在雷击波冲击下，由于谐振频率与雷电冲击波的频率相等，导致设备共振而损坏。
以上三种情况都可能给110kV变电站带来严重的危害，因此必须采取相应的防雷保护措施。
1. 采用避雷针避雷针是一种通过空气电离原理，利用电气导体带电作用而获得自然放电的装置。
在110kV变电站中，可以设置多根避雷针，以提高设备在雷电云出现时对雷电的导向作用，从而减少直接雷击的危害。
对于避雷针也需要进行定期的维护和检测，以确保其正常工作。
2. 安装避雷线避雷线是110kV变电站防雷保护的重要设施，它可以将感应雷击的电流导向地面，从而减少对设备的影响。
在110kV变电站中，应将避雷线设置在主要设备的周围，有效地保护设备免受雷击的影响。
3. 对设备进行接地保护110kV变电站的设备在雷击作用下，可能会产生大量的雷电激波，对设备产生冲击。
为了减少这种冲击对设备的影响，可以通过加强设备的接地保护，减少设备与环境之间的电压差，从而减少雷击带来的破坏。
4. 使用保护装置在110kV变电站中，可以安装雷电防护器、避雷器等保护装置，以帮助设备抵御雷击。
这些保护装置可以在设备受到雷击时迅速释放出能量，将雷电冲击波导向地面，从而减轻设备受到的冲击。
5. 定期检测与维护110kV变电站的防雷设施需要定期检测与维护，以确保其正常工作。
变电所防雷保护措施电力及供电系统中，各种电气设备都有一定的绝缘强度。
如果超过了设备所能承受的程度，绝缘就会击穿。
引起电气设备绝缘击穿的电压叫过电压。
引起过电压的原因有两种：①是操作过电压，也叫内部过电压;②是大气过电压，也叫外部过电压。
操作过电压产生的原因有很多种，如弧光接地，切断电感或电容都会产生过电压。
大气过电压的产生是由雷电现象引起。
因此要抑制大气过电压，防雷措施就显得十分重要。
1 雷电的危害雷电的形成伴随着巨大的电流和极高的电压，在它放电的过程中产生极大的破坏力，雷电的危害主要是以下几个方面：1.1 雷电的热效应雷电产生强大的热能使金属熔化，烧断输电导线，摧毁用电设备，甚至引起火灾和爆炸。
1.2 雷电的机械效应雷电强大的电动力可以击毁杆塔，破坏建筑物，人畜已不能幸免。
1.3 雷电的闪络放电雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏，断路器跳闸，导致供电线路停电。
2 雷电过电压简介雷电过电压又称为大气过电压它是由于内的设备或构筑遭受直接雷击或雷电感应而产生的过电压。
由于引起这种过电压的能量来源于外界，固有成为外部过电压。
雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值。
可高达10 8V，其电流幅值可高达几十万安，因此对电力系统危害极大，必须采取有效措施加以防护。
雷电过电压的基本形式有3种：2.1 雷击过电压(直击雷)雷电直接击中电气设备，线路或建筑物，强大的雷电流作用，通过该物体泄入大地，在该物体上产生较高的电位差，成为直击雷过电压。
雷电流通过被击物体时，将产生破坏作用的热效应和机械效应，相伴的还有电磁效应和对附近物体的闪络放电。
2.2 感应过电压(感应雷)当雷云在架空线路上方时，由于雷云先导作用，使架空线路上感应出与先导通道符号相反的电荷。
雷云放电时，先导通道中的电荷迅速中和，架空线路上的电荷被释放，形成自由电荷流向线路两端，产生很高的过电压(高压线路可达几十万伏，低压线路可达几万伏)。
2.3 雷电波入侵由于直击雷或感应雷而产生的高电位雷电波，沿架空线路或金属管道侵入变配电所或用户而造成危害。
变电站的防雷及接地保护避雷针与被保护物之间，应保持足够的安全距离，即Sk>0.3Rsh+0.1h；Sd>0.3Rsh，其中Rsh为避雷装置的冲击接地电阻；h 为被保护物的高度。
条件许可时，Sk与Sd应尽量大。
一般情况下，Sk>5m，Sd>3m。
避雷装置接地电阻不能太大，否则将增加避雷装置的高度，成本增加。
一般土壤工频接地电阻不大于10Ω。
35kV及以下配电装置的构架或房顶，用独立避雷针保护，装设在距离人行道路大于3m，也可采取均压措施，或铺设50～80mm的沥青加碎石层。
60kV及以上配电装置，可将避雷针（线）安装于架构或房顶。
所有被保护的设备均应在避雷针保护范围内。
一、电气装置接地要求1.接地要求（1）一般要求①接地。
为保证人身和设备安全，电气设备外壳宜接地；交流电气设备充分利用自然接地体，但要校验自然接地体的稳定性；直流电路中，不应利用自然接地体作电流电路的接地线或接地体。
②接地电阻。
设计接地装置时，考虑土壤干燥或冻结等因素，保证接地电阻符合要求。
③接地距离。
不同用途和不同电压的电气设备，除另有规定外，用一个总接地体，但电气设备的工作接地和保护接地，应与防雷接地分开，并保持安全距离。
④中性线。
中性点直接接地的供用电系统中，装设能迅速自动切除接地短路故障的保护装置；中性点非直接接地的供用电系统中，装设迅速反映接地故障的信号装置，必要时可装设延时自动切除故障装置。
（2）防静电接地要求①可靠连接。
车间内每个系统设备和管道应可靠连接，接头处接触电阻小于0.03Ω。
②接地连接。
车间内和栈桥上等平行管道，相距约10cm时，每隔20m要互相连接一次；相交或相距近于10cm的管道，应互相连接，管道与金属构架相距10cm处要互相连接。
③气体场所接地。
气体产品输送管干线头尾部和分支线处都应接地；贮存液化气体、液态氮氢化合物及其他有火灾危险的液体贮液罐，贮存易燃气体贮气罐等都应接地。
（3）特殊设备接地要求①接地体。
变电所防雷安全技术措施
为了保障变电所正常、安全、稳定运行，防止雷击事故的发生，需要采取一系列防雷安全技术措施，以下为相关内容。
一、选址和布局
变电所选址应在低地形地带和电气环境好、无火灾危险源、不
受环境污染的地方。
布局要合理，主变压器、配电变压器、开关设
备合理布置，防止雷电冲击直接侵入变电设备。
二、接地引下
变电所应设置雷电接地系统，采用三阶或四阶接地系统，增加
接地体密度，安装避雷针或钢管杆等雷电接地引下装置，在雷暴发
生时将雷电引入地中。
三、避雷器
变电所安装避雷器，作为一道防守雷电冲击的重要措施。
避雷
器品种繁多，应根据实际需要选择合适的避雷器，串联或并联方式
使用。
四、接闸器和开关器
接闸器和开关器作为变电所电力控制的主要设备，应加强对其
防雷的控制。
采用合适的防雷器接入电源回路，以保证变电所电气
设备正常使用。
五、合理电缆布线
合理布线有利于减少雷电冲击的影响，方便维修，在布线过程
中应避免多头插座、绝缘材料老化等影响电缆安全的情况。
六、设立雷电探测器
雷电探测器可准确地测定雷电距离和方向，实现针对性的防雷
对策，对保障变电所安全运行具有很大作用。
七、维护管理
定期对变电所设施进行巡视，发现问题及时处理和维护，避免
设备老化和维护不及时带来的安全隐患。
综上所述，变电所防雷安全技术措施是确保变电所正常、安全、稳定运行的关键，需要针对实际情况采取一系列的技术措施，使其
实现最佳防雷效果。
变电站的防雷接地技术是保障变电站设备和人员安全的重要技术之一。
雷击是指在雷雨天气下，由于大气中带电现象的产生，经过放电通道（大气电击击穿路径），使变电设备或电力线路与大气达到电位平衡的一种自然灾害。
防雷接地技术主要是通过合理设计和布置接地体，将变电站的设备接地，以减小雷击对变电设备的损害，并将雷击过电压安全排除。
一、变电站的防雷接地原理根据电学原理，将设备或物体与地面相连的导体称为接地体，通过接地体将设备的外露金属部分与地面形成较低的接地电阻，从而降低雷击对设备的损害。
变电站的防雷接地包括主接地体和附属接地体。
1. 主接地体：主要是通过大型电气金属器材（如变压器本体、高压开关、低压开关等）的外壳、支撑架等零件与地面接地，保证设备的安全运行和人员的安全。
2. 附属接地体：根据变电站地质、场地及设备特点，通过合理埋设附属接地体，减小雷击对设备的损害，提高设备和系统的抗雷击能力。
二、变电站防雷接地技术的实施1. 场地选择：变电站必须选择在地势较高、雷电活动相对较少的地区。
同时，场地应避开高树、高建筑物等。
2. 合理布置主接地体：主接地体应设计成具有足够导电面积的图形，如网状和圆环状接地体。
接地体应选用优质的电气导体，并与设备连接牢固。
在设备竖立位置上应采用并联接地体的方式，以减小接地电阻。
3. 合理布置附属接地体：根据场地特点和设备分布情况，合理选取附属接地体的类型和布置位置。
一般根据雷击概率和设备电击承受能力等因素，将附属接地体分为雷击电流引入接地体和对大规模雷电集中放电有吸收作用的避雷针等。
4. 接地体的埋设：接地体的埋设需要注意以下几点：- 保证接地体与地面的良好接触。
接地体与地面接触不良会导致接地电阻增加，从而减小防雷的效果。
- 埋设深度要适当，一般要求超过地面0.5米，以保证稳定性和防腐能力。
- 不同接地体之间需要保持一定的距离，以防止相互干扰。
5. 接地电阻测试：接地电阻是衡量接地效果的重要指标之一。
变电站二次系统防雷的等电位技术一、引言变电站雷击产生高电压，首先是雷电通过避雷针或线路入侵变电站，然后使避雷器动作并通过地网下地，最后引起变电站地网电位升高。
由于水平地网对雷电的压降，导致变电站各设备对地电位不相等，形成地网电位差，该电位差通过电源中性点相当于接地，形成回路，导致反击过电压引起设备损坏。
通过线路避雷器的一级保护后可以利用等电位技术在电源点减小或消除地网电位差对设备的伤害，保护二次系统运行。
二、雷击中地网电位差、反击倒灌的产生及危害分析（一）地网电位差的产生二次设备电源是由变电站所用变压器供给，在正常没有雷击的时候，各二次设备为电源供给的电压。
当发生雷击的时候，由于各二次设备分布在不同位置，且设备外壳就近接地，其接地点与雷击点产生水平距离，由于各自距离的不同，各分布点的电位则不同，二次设备接地点与电源点的电位差也不同，这就导致地网电位差的产生，如图1 所示。
假设雷击点电位u 0=100kVA、B、C、D 设备L1、L2、L3、L4 距离分别是10m 20m30m、40m。
水平地网下降率n =1kV/m雷击中二次设备接地点会产生比电源点高的电位，而且距离电源点越远电位差越高。
另外，雷电袭击建筑物避雷针、金属顶面、女儿墙的避雷带时，由引下线将雷电流引入大地。
由于大地电阻的存在，雷电电荷不能快速全部地与大地负电荷中和，同样也会引起局部地电位升高。
（二）地网电位差产生反击倒灌雷电袭击避雷针，由引下线将雷电流引入大地，必然引起局部地网电位升高，使地网通过二次设备向电源产生反击倒灌，并通过电源影响到全站二次设备，使得二次设备内部绝缘被击穿。
二次设备本体在高电压下击穿，导致二次设备损坏。
如图2所示，假设雷电入侵100kV,入侵点到设备处L（20m, 根据水平地网下降率计算设备外壳电位80kV,而电源输出60kV, 设备外壳与设备电源部分电位差达20kV，造成反击倒灌。
三、等电位技术的原理解决变电站地网电位差的方法是共用接地系统。
变电所电子设备的防雷集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
变电所电子设备的防雷目前，电子设备在变电所中得到广泛应用，如微机保护装置、远动装置、无功电压综合调节装置等核心设备，也有周界防盗系统、图像监控设备等辅助的电子系统。
如何做好变电所内电子系统的防雷保护，是变电所防雷的新课题。
长期以来，雷电和过电压对电网运行的影响，一直是电力研究的重要内容，但是研究更多地集中在雷电直接击中一次系统时，对电力系统产生的影响。
而对变电所中电子设备防雷问题的研究，如变电所内二次回路、二次回路中的设备和弱电智能化系统，一直没有摆到足够重要的地位上。
这里有历史的原因：传统的电网保护所采用的电磁式保护装置，对雷电和过电压感应产生的干扰，有较强的抗干扰能力。
但是，随着计算机技术和电子技术的迅速发展，微机保护已成为主流的设备，大量智能化系统也应用于变电所，研究和解决雷电对变电所二次回路的侵害已成为刻不容缓的任务。
浙江省是雷害多发地区，以苍南供电局为例，每年都会发生多起变电所二次设备受雷击损坏的事故，尤其像电缆引出线较多的远动设备等，更易受到雷击的侵害。
1雷电侵入的主要途径
根据雷电电磁脉冲（LEMP）通过电阻耦合（由于接地端和电缆屏蔽电阻引起）、电感耦合（由于系统布线的环路和感性部件引起）、电场耦合进入系统。
在实践中，其中又以电线、电缆感应电磁场（包括产生雷电二次感应过电压）以及由于接地系统不当或仪器绝缘降低，引入电位差形成的后果最为严重。
对变电所现场的调查，发现对变电所内电子设备造成破坏的雷电侵入，主要有以下几种形式。
1.1直接雷击中电子设备
传统的变电所内电子系统，如继电保护装置、远动设备，在设计时，都考虑处于变电所防雷系统的有效保护范围内，直接遭受雷击的可能性非常小。
但是，防误操作系统、图像监控系统、安全防范系统等大量的新型电子系统的应用，尤其是在设计、施工时，没有完整考虑防雷
保护措施，使得雷电波能够直接击中弱电设备或弱电线路，进而损坏二次系统中的其他设备。
这已成为雷电危害的主要事故隐患。
1.2通过电源侵害电子设备
雷电直接击中电源线，通过所用电源，侵入到二次回路中，所产生的高压将直接击坏二次设备，以最大雷电流陡度100kA/ms来计算，在10m长的单根引下线上，电感电压降会达到1MV以上。
实际中，由于有电晕损耗，这一电压会低一些，但也足够击毁绝大部分设备。
所以，防止雷电从电源线侵入到二次回路，是防雷工作的重要内容之一。
在变电所场地内，设计中一般采用了避雷针防止雷电直接击中变电所内电源设备，对于高压线路的进线也采用了避雷器，杜绝了雷电通过高压线路侵入到所内，从而影响二次回路。
所以，从理论上讲，雷电通过电源线侵害二次回路的可能性已经被杜绝了。
但是，在对变电所检查中发现，由于用电的需要，电源线经常超越变电所原有的设计，私自进
行铺设，尤其是在变电所的生活区，甚至还有架空线。
这些不规范的行为，是雷电侵入到变电所电源系统，从而损坏二次回路设备的重要原因，必须引起运行单位的足够重视。
如果确实需要将电源线引出的，必须要考虑用防雷设备对电源系统进行保护。
1.3感应雷侵害电子设备
当雷电将电流泄放到大地时，将产生一个旋转快速变化的运动磁场，邻近的电源线、弱电电缆等相对切割磁力线，产生感应高压，在电流的陡度为90kA/μs，并且环路为10m时，在瞬时内感应电压可超过1000kV，这样的高压沿着线路传输，会击毁线路上的设备。
当空气击穿放电，电场强度在500kV/m时，将形成对系统有明显作用的电磁场。
在实验室的试验中，50Ω细缆和粗缆的同轴传输线，当10kV的放电电流，在距离其10m处，在传输线的屏蔽层，接地心线感应过电压大于2500V，将电缆埋入50cm时，感应过电压仍大于800V。
可见，不仅电源线容易产生感应浪涌脉冲，弱电电缆和传感器电缆，即使埋设在电缆沟或者地下也会受到雷电电磁脉冲（LEMP）的影响，更不用说将其沿地表面铺设了。
由于变电所二次回路中的电缆线一般采用在电缆沟内铺设，有的还沿建筑物表面铺设，因此，容易产生感应半径为几百米范围内的雷电电磁脉冲（LEMP），而导致过电压。
1.4高压反击雷对电子设备的侵害
雷电袭击避雷针，由引下线将雷电流引入大地。
由于大地电阻的存在，雷电电荷不能快速全部地与大地电荷中和，必然引起局部地电位升高。
由于电位差而引起的二次高压反击。
若雷电电流接地引下线或接地装置与被保护物之间的距离小于安全距离时，由接地装置向被保护物产生反击。
此外，由于金属导体与土壤（或混凝土）的电阻率不同，也会将地电位差引入二次回路，从而造成二次回路设备的破坏，特别是当接地电阻不合标准或系统埋入电缆绝缘降低时，就会产生加在设备上的脉冲电压。
此脉冲电压将会在作用点或系统耐压低的地方造成破坏，如测
量模块、传感器被损，电缆绝缘降低（电缆绝缘包层被击穿出现小孔等），而电缆绝缘降低又会加剧上述后果。
由于雷击点的随机性和电磁场的空间分布，以上感应过电压或雷击反击电压，可能会作用于系统内任一模块，或存在于系统内任意两根电缆之间。
