摘要：35kV变电站的防雷接地是一项较为复杂且系统的工作，也是确保变电站安全、稳定、可靠运行的关键措施之一。为此，在具体工程中，应当结合实际情况，合理选择防雷接地措施，只有这样，才能为变电站的正常运行提供可靠保障。文章首先分析了雷电对35kV变电站的主要入侵途径，并在此基础上提出35kV变电站的防雷接地保护措施，提高变电站的运行稳定性。

关键词：35kV变电站；防雷；接地；雷电灾害事故；电气设备；雷电流

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）36-0136-02

1 雷电对35kV变电站的主要入侵途径分析

通过对大量的雷电灾害事故进行分析后发现，雷电流一般会经由以下三种途径侵入至35kV变电站，并对站内的电气设备造成雷击损坏：

1.1 经由电源线入侵

当感应雷过电压达到一定幅值后，雷电波便会沿着线路向变电站内传输，虽然雷电流经过进线段以及母线侧的避雷器后会被削弱，但其幅值仍然较高，这部分较高幅值的电压经由变压器绕组间的电磁耦合作用感应到变压器的低压侧，最终会耦合至低压二次系统。如果电压幅值大于变电站内二次设备电子元器件的最大耐压值，便会导致设备被击穿，从而影响变电站正常运行。

1.2 经由信号线入侵

通常情况下，当雷电波通过天线或是卫星等信号线时，其便会被转化成为相应的电流或是电压信号，如果此时的电流或电压信号高于变电站内二次设备的整定值，就会造成二次设备损坏。虽然经过转化之后的电流或电压信号也会被防雷装置所削弱，但是在微机综合保护或是监控装置上的电流或电压值仍然相对较高，故此其也会对站内的二次设备造成危害。不仅如此，信号线当中流过的电流或电压经过电磁或电容耦合后，会产生出较高的过电压，这部分电压会对电源线或通信线路的正常运行带来一定程度的影响。

1.3 经由接地线入侵

当雷电直接击中避雷线或是避雷针时，雷电流会经由防雷引下线被导入到大地当中，然而，由于大地本身电阻的原因，进入到地下的电荷无法与大地电荷完全中和，由此一来，便会引起地电位的局部上升，这部分较高的电压施加在变电站内的二次设备上，会对设备造成极大程度的危害。

2 35kV变电站的防雷接地保护措施

为了有效降低雷击对35kV变电站的危害，必须采取合理、可行的防雷接地措施。

2.1 进线段的防雷措施

对于35kV变电站而言，其进线一般有两种情况：一种是架空进线，另一种则是电力电缆进线。鉴于此，在进行防雷时，应针对这两种分别采取不同的防雷保护

措施。

2.1.1 架空进线段防雷。对于此种情况，可在距离变电站1～2km的某段线路上采取防雷防护措施。进线段防雷保护最为重要的作用是限制流经避雷器的雷电流幅值和侵入波陡度。如果是全线都没有加装避雷线的线路，则可在距离变电站1～2km的某一段进线上架设避雷线，其保护角可设置为20°左右；若是全线有避雷线保护的线路，则可将变电站附近2km左右的某一段线路列为进线保护段，在这段线路内，避雷线的保护角可以有所减小，具体减小至何种程度，应当结合现场实际情况，并经过相应计算进行确定。因为在进线段的位置处采取了有效的防雷保护措施，从而降低了该段线路内落雷的概率，而该段线路外的落雷，在侵入变电站的过程之中，雷电本身的幅值也会受到一定程度的限制，这样便可以达到有效的防雷保护效果。

2.1.2 电力电缆进线防雷。针对此种情况，可以在电力电缆的进线侧或是出线侧加装相应的电压等级的避雷装置。由此不但能够防护操作过程中出现的过电压，而且还能起到防护雷击过电压的作用。

2.2 母线段的防雷措施

35kV变电站母线是汇集、分配、传送电能的通路设备，由于变电站母线在运行过程中有巨大电能通过，一旦发生短路就会承受较大发热和电动力效应，所以应当对母线安装避雷器，避免母线遭受雷击发生短路，确保变电站运行安全。根据电压等级的不同，在变电站每组母线上装设相应的阀式避雷器或金属氧化物避雷器，避雷器要用最短的接地线相连于配电装置的主接地网，并在配电装置附近装设集中接地装置。同时，保证避雷器的保护范围可完全覆盖被保护设备，被保护设备与避雷器之间的距离要满足最大距离要求。

2.3 直击雷的防护措施

独立的避雷针应安装在独立的接地装置上。特殊情况下，工频接地电阻在非高土壤电阻率地区不能大于10Ω，必要时可将主接地网直接与接地装置相连，从而降低两者的接地电阻。为了有效防止直击雷经过接地网对35kV变电站设备造成反击，应要求主地网的地下接地点和变电站设备的接地体长度不得小于15mm，这样可使接地体传播的雷电过电压相对衰减，减轻对变电站设备的危害程度。此外，不宜在人流出入频繁的地方设置独立避雷针，如若必须在道路或出入口等地设置独立避雷针，则必须铺设沥青地面，并且保证避雷针与其他接地设置之间的距离超过3m。

2.4 变压器的防雷措施

在35kV变电站中，变压器是最为重要的设备之一，它的防雷保护也是变电站防雷的关键环节。变压器中性点绝缘主要有以下两种情况：一种是全绝缘，另一种是分级绝缘。当中性点为全绝缘时，无需采取专门的防雷保护措施，但必须注意的是，如果变电站内只有一台变压器，并且该变压器的进线只有一路时，则需要在中性点位置处加装一组与变压器绕组首段电压等级相同的避雷器；中性点为分级绝缘时，必须加装与该点位绝缘等级相同的避雷装置，以此来提高变压器的安全性。

2.5 接地保护措施

对于35kV变电站可采取如下接地保护措施：

2.5.1 保护接地。这是变电站接地系统当中最为常用的保护措施之一，具体可分为以下两种情况：一种是高压系统接地。即一台设备或是一组相连的设备利用一根引下线进行独立接地，其能够对绝大部分不良情况起到有效的预防作用；另一种是低压系统接地。通常情况下，35kV变电站可采用IT系统，工程实践表明，该系统的稳定性和可靠性比较高。

2.5.2 屏蔽接地。比较常见的形式有以下三种：建筑物屏蔽接地、低压电缆屏蔽层接地和弱点设备接地。通过屏蔽接地不但可以有效减少变电站内弱电设备所带来的阻碍，从而保持设备本身的独立性，同时还能显著降低来自于外界的电磁干扰，为变电站的稳定运行提供有利的条件。此外，通过在屏蔽体与干扰源金属壳间做成的永久性电气连接，可以将相应的电磁干扰转入到大地当中，进一步确保了变电站运行的安全性。

2.5.3 逻辑信号接地。这种接地措施又被称之为信号接地。通常情况下，在设备外的数据线与远距离的设备进行通信的过程中，会引起瞬时或是高频电噪声，这样一来，会使信号的传输质量受到影响。所以，采用逻辑信号接地时，不可乱接。由于低噪声以及电压不稳定都有可能导致数据传输中断，而瞬时的高电压则会造成芯片损坏，故此，强弱电混接的处理成为关键之所在。具体操作中，可通过设置零电位母线来解决这一问题。母线的接地点可与强接地保持一定的距离，同时，还要确保接地母线的长度合理。

3 结语

总而言之，35kV变电站的防雷接地是一项较为复杂且系统的工作，也是确保变电站安全、稳定、可靠运行的关键措施之一。为此，在具体工程中应当结合实际情况，合理选择防雷接地措施，只有这样，才能为变电站的正常运行提供可靠保障。

参考文献

[1] 董向征.35/10kV总降压变电站电气设计与防雷保护研究[J].价值工程，2013，（12）.

[2] 徐涛，顾黎强，李媛.35kV接地电阻失去后系统接地故障分析和保护配置建议[J].上海电力，2010，

（7）.

[3] 王鲜花.35kV零序保护频繁跳闸事故分析及对策[A].2013年中国电机工程学会年会论文集[C].2013.

[4] 李明奎.一次成功的35kV农网变电站防雷改造[J].山西师范大学学报（自然科学版），2012，（5）.

[5] 王永胜.35kV架空线路的防雷保护技术措施[J].内蒙古科技与经济，2012，（9）.

作者简介：王文灿（1975-），云南墨江人，云南电网墨江供电有限公司电力工程师，研究方向：电力安全管理。