变电站二次系统防雷及防护措施
房 圆， 张 萍
【摘 要】在变电站的日常运行过程中，经常会遭遇雷击的入侵，进而对变电站二次系统的正常运行产生不利影响，此时就需要采取有效的措施对二次系统中的设备进行防雷保护是非常重要的，这样不仅能有效地防止雷电入侵，还能保证二次系统以及整个变电站的正常运行。主要对变电站二次系统的雷电入侵方式、防雷现状以及防雷措施进行了分析和研究。 【期刊名称】技术与市场 【年(卷),期】2019(026)006 【总页数】2
【关键词】 变电站； 二次系统； 雷电入侵方式； 防护措施
0 引言
近年来，随着人们对电能需求量的进一步增大，变电站的工作压力越来越大。对于变电站来说，保证整个系统的正常运行非常重要，但是通过调查发现，很多变电站二次系统都因为受到雷电的入侵而导致设备出现故障不能正常运行，因此对变电站二次系统防雷措施进行分析具有重要的意义。
1 雷电入侵变电站二次系统的方式以及造成的危害
1.1 雷电的入侵方式
雷电有地闪和云闪两种不同的放电类型，在放电过程中会在短时间内释放出大量的光和热，由于电磁之间存在电磁场效应，因此位于放电通道的部分设备会产生感应电压，地闪是造成雷电对地面事物具有较大危害性的主要原因[1]。雷电入侵变电站二次系统的主要方式分别有：①直击雷。雷电一般以变电站二次
系统中的架空输电线为导线，直接击中二次系统，而且其过电压数值很低，二次系统中的避雷针并不会对这种雷进行处理，这时二次系统的正常运行就会受到一定的影响。如果变电站从站外引入了35 kV或者是10 kV的电源，那么直击雷对变电站二次系统的伤害会进一步增强。②感应雷。在放电的瞬间，与放电位置距离较近的信号线和电源线就会在电磁脉冲的作用下产生感应电压，这种电压会对变电站二次系统中的设备造成直接的破坏，导致二次系统不能够正常地进行运转。
1.2 雷电入侵对变电站二次系统造成的危害
变电站二次系统的结构是非常复杂的，其中包含着大量的计算机设备、电子设备以及微电子设备，与一次系统相比，二次系统对于过电压的抵抗能力非常小。如果变电站没有根据实际需要为二次系统设置防雷的设备，那么雷电的入侵就极有可能对其中的设备造成非常严重的危害。雷电入侵对变电站二次系统造成的危害分别有：①地电位反击。雷电入侵变电站之后，会通过接地网到地下，但是由于接地网具有较大的电阻，因此雷电通过电网并到达大地的瞬间，接地网上会产生非常大的冲击高电位，如果冲击高电位通过地网被引入到变电站二次系统中，那么系统内部的各种设备可能会遭受严重的损害。②近点感应过电压。位于变电站外部的避雷针以及其他的避雷设备会将雷电引入地下，但是，在这个过程中，雷电的巨大电流会在引入通道中产生非常强的电磁场，这时，变电站二次系统中的各种配电线路以及金属管道上都会出现感应过电压，电压大小在几百伏到几万伏，没有固定的数值，这时感应过电压的存在就会给二次系统中各个设备带来一定的安全威胁。③远点雷电过电压。如果雷电击中了变电站二次系统中设备的线路或者光纤金属芯，那么就会产生雷电过电压，这样
远处的过电压就会被引入到二次系统的设备或者其他装置中，设备的正常运行就会被切断，甚至会受到一定的损坏[2]。
2 变电站二次系统防雷工作现状
通过调查发现，目前我国大多数变电站都是通过设置防雷保护分区对二次系统中的设备进行保护，这种方法需要根据不同分区雷电的特点采取不同的防护方法，比如说，在变电站建筑物外部这个分区中，一般会设置避雷针、避雷带等将雷电引入地下的装置，同时要降低接地网上具有的电阻，这样可以防止接地电位的反击。在变电站二次系统中设备的电源线位置，也要安装SPD等设备，这样可以实现雷电的泄流。但是，通过大量的试验发现，目前各大变电站所使用的避雷针等避雷设施已经不能够对雷电进行有效地防护，即便是在安装了避雷设施的情况下，变电站二次系统中的设备还是会在不同程度上受到过电压的影响。同时，由于我国到目前为止并没有出台强制措施，因此一半以上的变电站为了节省成本，并没有安装针对各种电源以及电线的保护装置，智能化的雷电检测系统也没有普及，因此，总体上来说，大多数变电站二次系统依然会受到较大的雷电威胁。
3 变电站二次系统防雷措施
3.1 变电站中10 kV/400 V站用变压器的安全隐患
10 kV/400 V站用变压器一般用来连接变电站中的一次系统和二次系统，且位于最后一级的位置，大多数情况下，站用变压器受到雷电损害的可能性较小，因此，大多数变电站都没有重视对站用变压器的雷电防护工作。实际上，如果变电站不采取任何的措施对站用变压器进行雷电防护，那么就会使变电站二次系统中存在较大的安全隐患。如果雷电过电压侵入的是二次系统的高压侧，那
变电站二次系统防雷及防护措施
