引言

电力工程的进步促进了现代防雷技术的不断优化，并存在于工程的各个方面。为了保证电力设备的正常、安全使用和操作人员的安全，需要注意防雷技术，并贯穿整个工程建设。防雷技术及相关工作的发展可从变电站和输电电路两个角度出发。

1.110KV变电站防雷设计设计

1.1设计原则

为保证110KV变电站的安全稳定运行，电气设计方案是否科学合理，直接影响变电站的综合运行效率，通过电路满足差异化电气设备的连接，成功转化电力资源效率。电气主线可以基于电源线和引出线，充分利用母线安全运行变电站。因此，在设计110KV变电站的电气主线时，应遵循以下原则：

（1）根据变电站和电网的实际运行状态，综合考虑设计影响因素，制定科学、合理、最优化的电气组接线方案。

（2）间接采购电气设备性能，科学规划配电结构，设计配电路自动跳闸保护系统，确保区域电网安全稳定运行。

（3）电气设备的连接工具主要是电气主接线，需要根据100KV变电站长短期运行负荷的影响进行分级。

1.2雷电入侵途径

电能是当代社会生活各方面发展不可缺少的关键能源。保护电能也是社会各行业正常有序运行的实际需要，但外部天气必然对110KV变电站的运行产生重大影响。一旦发生意外雷击，会在一定程度上影响变电站的安全稳定性。从目前110KV变电站的运行情况来看，雷击通常会造成较大的损坏可能性，局部线路保护层也会发生意外损坏，导致变电站内部转换电压较大，超过原承受标准的电压限制。这将不断缩短110KV变电站的使用寿命。110KV变电站应采用相关技术手段进行保护，以有效避免变电站的雷击。变电站电力设备直接雷击相对较小，一般沿电源入侵。例如，避雷器的动作是避雷器增加两倍叠加压力后，电磁感应耦合低压，由自动化和微机保护模块引起。雷电极可能沿通信网络入侵，导致通信设备电路的过电压，通常直接作用于串行通信口的电位差，这是由于缺乏必要的低压电源防雷措施造成的。

1.3防雷保护设计方案

在当今110KV变电站的防雷设计中，现有的设计通常安装在容易发生雷击的位置范围内的防雷设备或电力导线上。面对直击雷，可采用避雷线、避雷针、避雷网、避雷器等，设计防雷接地装置，快速成功实现雷电流接地。实现变电站系统与公共系统之间的有效接地单点连接。这种接地形式能有效避免雷击造成的仪器功能损伤。同时，在实现等电位接地的过程中，应进一步重视现场施工标准，系统接地范围应保持在20%ｍ以上，引下线的整体电缆距离应为2ｍ以上。还可以对现场环境进行综合勘察，然后在雷击频率较高的位置安装ＳＰＤ设备，实现电流分流处理，有效避免雷击灾害。对于变电站的整体防雷设计，需要安装避雷针所需的位置，以有效控制变电站雷电干扰的发生率。构建屏蔽体，有效避免雷击中的电磁脉波，干扰现场仪表的系统功能。对于不同的雷电破坏情况，要保证整体选择的合理性。在110KV变电站电路系统控制中，构建屏蔽体可有效控制和阻断电磁脉波，防止电磁脉波的发生ＤＣＳ雷击干扰，加强其保护。也可用于110KV变电站内部设施设备，如计算机主机、载波机、ＲＴＵ等设备，可采用建筑物屏蔽措施，保护对象采用金属网管、金属网壳成功包围，从而达到保护目的。也可采用适当的布线，有效防止电磁脉冲干扰。

2.输电线路防雷技术及措施

以110kV输电线路为例，如果发生雷击，可能会发生跳闸和断电。在电力工程中，可通过反击雷和防绕击雷采取有针对性的预防措施，减少雷击对输电线路的损坏。为了解决绕击雷问题，可以使用线钳保护器，通过降低杆塔的接地电阻来解决反击雷问题。

2.1电路钳位保护器

在输电线路的杆塔中，安装钳位保护器对电力工程预算更经济，也可以减少设备安装数量，防雷效果不会下降。线路雷击钳位保护器的工作原理与以往使用的氧化锌避雷器略有不同。后者包括非线性电阻片。当输电线路的过电压超过避雷器的动作电压时，非线性电阻迅速从高电阻转变为低电阻状态，并将雷电流释放到地网中，通过分流保证绝缘子不闪络。同时，避雷器在分流时应有良好的释放渠道，否则不能发挥避雷效果，严重爆炸烧毁，因此不建议在输电线路中安装氧化锌避雷针。雷击钳位保护器的使用原理是：当输电线路不自由积累时，电网相当于标准正弦波，线路正常运行，绝缘子只承受工频电压，为单极脉冲波，冲击表示波头、波长和振幅。电路遭受雷击后，短8s幅值最高达到10.5kA，此时，过电压振幅和过电流振幅较高，超过绝缘子串的冲击闪络电压会产生击穿或闪络，即雷电流达到电流最大值后，降至一般需要58s，即雷电流的波长。在钳位保护器的内置原理图中，导线上的过电压超过环针间隙动作电压后，钳位保护器的脉冲电容介质容抗变低，雷电流的瞬时冲击力大大降低，夹住绝缘子的闪络电位，使其不再闪络，输电线路不再跳闸。因此，110kV输电线路中雷击钳位保护器的安装方法为：保护器上侧与横担固定，垂直放置，侧面增加M10螺钉，安装雷电记录装置。如果不安装雷电计数器，增加的M10螺钉不能悬挂。横担可与40平方米左右的导线短接。安装钳位保护器时，应将下放电探头与放电环之间的间隙调整到160mm左右。

2.2降低杆塔工频接地电阻

根据《交流电气装置过电压保护与绝缘配合》中对电气工程输电线路进线段杆塔电阻值的解释，应按规范设计，不得超过接地电阻值。以110kV线路为例，指出接地电阻应采用标准测量仪器进行测量，可采用JDZ-Ⅱ数字接地电子测试仪；逐基测量塔的接地电阻，使用长度为100m的电流线和60m的电压线。探索电力工程现场的数据，如检测城市110kV天线部分塔的接地电阻质量，发现其中许多不合格。分析塔附近的所有接地电阻，发现50个取样中有28个电阻超过标准，合格率较低。虽然使用的避雷线可以降低雷电产生的电压，但由于接地电阻较低，当接地电阻较大时，避雷效果仍然不明显。

3结语

电力工程作为电力输送和生产的施工，需要注意雷雨天气变电站电气设备或输电线路的雷击，减少对电力设备的损坏，降低安全事故的风险。在新技术、新科学的发展下，要不断研究分析电力工程现代防雷技术，努力找到合适的新技术和手段，提高电力工程的防雷能力，保证工程的安全工作质量。