（1湖南科鑫电力设计有限公司;2国网湖南省电力公司检修公司）
摘要：随着我国自动化电网建设不断推进，对接地系统的要求越来越高，部分110kV变电站防雷接地暴露出诸多问题。因此本文对这些问题进行了总结，并提出针对性的对策，同时以此为基础就110kV变电站防雷接地措施进行了探讨。
关键词：变电站；防雷接地；问题；对策；措施
引言
变电站安全运行的一个重要外部影响因素在于雷电，若变电站遭受雷击或雷电波入侵，将可能造成大范围的停电，影响生产和生活。因此有必要就110kV变电站防雷接地进行探讨。
1110kV变电站雷击来源及原因
我国部分地区年雷暴日数平均值达到50天以上，其中福建、广东、广西壮族自治区、江西、云南、海南等地区雷电日数超过50天以上，属于多雷区和强雷区，雷暴日最多的达到了134天，雷电灾害造成的威胁极大。据不完全统计，因雷电灾害全国每年约有3000左右的伤亡人数，财产损失50~100亿元。随着技术发展，综合防雷技术的出现，我国防雷工作取得了明显的成效。
目前主要雷击方式有两种：第一、直击雷即变电站电气设备直接遭受雷击；第二、架空线路遭受感应雷击，产生雷电感应过电压。
具体表现：其一，当雷云放电直接击中变电站电力装置或输电线路时，强大的雷电流直接入侵变电站的电力装置，形成过电压，强大的雷电流通过物体，使物体产生热效应和机械效应，继而遭受破坏。其二，由于静电感应，架空输电线路上方存在雷云时，输电线路上会聚集大量电荷，当雷云放电时，输电线路上聚集的电荷被释放，形成感应过电压，对电网产生极大的威胁。其三，架空线路遭受直击雷或因感应雷产生的雷电波沿线路入侵变电站，这是目前变电站遭受雷电灾害的一个主要原因，若采取的措施不妥当，势必引发事故。
因此，基于综合防雷技术，变电站防雷可概括为两种，一是安装防浪涌装置，防止雷电波入侵。二是安装防雷保护装置并释放雷电流。
2常见问题及对策
尽管人们对于雷电灾害越来越重视，相关的防雷技术也得到大力发展，但还是存在一些问题需要解决。以某供电局所辖110kV变电站的防雷接地为例，根据相关资料总结了以下几个问题。
（1）地网开挖、接地体测量不按相关规程规范进行，接地网系统当中存在的缺陷难以及时发现。对策：定期做地网开挖实验，10年以上运行时间，或腐蚀较为严重的地区，必须抽样检查。依据检查结论酌情考虑接地网的使用周期，按相关要求，放长线，以3D-D为基准，测试接地体阻抗，确保其符合要求。
（2）引下线材质不符合标准。构架引下线以水泥杆主筋接地，接闪器引下线同样利用主筋导通，未使用专用引下线接地。对策：独立接闪器引下线设专用引下线连接专用接地体，严格控制引下线规格。
（3）110kV变压器中性点放电间隙布置不合理，采用垂直安装，遭遇恶劣天气容易形成误动作。对策：水平布置中性点放电间隙。
（4）中性点引下线接地不可靠，部分多年运行的110kV变电站其中性点引下线更多使用单根接地，一旦引下线出现异常，电力设备将缺乏接地保护。对策：添加引下线数量，一般保持2到4根引下线，使用多点接地连接柱接地网，引下线材质必须符合要求。
（5）接地网扩建时连接不可靠，主要原因是接地体长期埋设于地下，随时间推移和接地体受腐蚀，接地电阻发生变化，严重时可能会使接地体接地电阻不符合标准。基于此，为保证接地体接地电阻，另行布置接地体是比较合理的措施。部分变电站依照周边地形地貌，在原接地网末端，延伸接地网。但由于防腐措施不当，新旧接地体焊接处容易加速腐蚀，成为易断点，留下隐患。对策：接地网扩建时，与原接地网采用多点连接的方式，并对焊接缝做好防腐处理。
（6）独立接闪的接地网与变电站主接地网的距离过近，甚至个别变电站主接地网与接闪的接地网共用接地，可能的原因是施工人员图方便，施工比较随意所致。对策：严格控制独立接闪的接地体与主接地网的安全距离，至少5m，接闪引下线接地体与构架的接地体之间的距离保持3m以上。
（7）110kV出线的接闪器保护距离没有达到要求，致使接闪器与其保护的变压器设备没有达到最佳的保护距离，接闪器的保护作用无法正常发挥。对策：控制距离至少15m。
（8）110kV出线的接闪器引下线个别出现串联，可能原因是，在施工初期，110kV出线的回路多，施工人员图便利，将氧化锌接闪器引下线串联或通过单根、多根引下线连接主引下线，形成接地系统，这在客观上导致一个接地体连接多个需要接地的装置。对策：施工操作严格按相关规程进行，确保所有需要接地的电力设备与防雷装置单独接地。
（9）变压器中性点及低压接闪器引下线连接存在问题，具体表现在专用接地母排，变压器外壳被当做接闪的泄放通道，不符合标准。对策：设单独引下线连接接地体。
3防雷措施
3.1直击雷防护
基于综合防雷技术，根据上文的分析，采用CPD（天幕直击雷防护措施），这种技术的中心思想与传统引雷不同，关键是能够实现局部地区的雷电预防。通过防护装置蓄积电荷向上放电中和雷云放电，达到预防雷击发生的效果，可有效控制直击雷的发生，也可减少感应雷。当然由于电网的范围广，尽管CPD的防护效果很好，但需要付出的成本较高，可作为重点地区的区域防雷力量使用。
安装接闪器保护变电站，这是比较常用的直接雷防护措施，对于110KV变电站来说，其使用的电力装置绝缘等级很高。在安装接闪器时，可直接在装置构架上安装，同时要确保接闪器产生的高电位，不会对电力装置产生反击。
独立接闪器接地使用构架支柱主筋作为引下线，设集中接地网，该专用接地网与主接地网之间至少间隔15m，目的是防止雷击产生的过电压不会对电力装置产生反击。要注意，安装接闪时，变压器进线门型构架禁止安装接闪，变压器作为变电站最重要的电力装置，其绝缘等级偏弱，一旦出现反击，后果不堪设想。独立接闪的冲击接地电阻应<10Ω，与电力装置构架空气距离应>5m，独立接闪的接地体与接地网之间的距离应>3m。其一，配电装置设独立接闪，构架主筋为引下线。其二，主变压器设独立接闪；其三，各级电压母线桥架设独立接闪；其四，主控建筑屋内配电装置使用钢筋连接组网，并可靠接地。
3.2雷电波入侵防护
变电站进线、出线两端分别安装阀型接闪，接闪上端连接雷电流侵入端的线路，下端接地，通常安装于母线，接闪安装距离也就是能够发挥接闪最大保护效用的防护距离，可以下列公式推算。
该公式中，v为定值表示波速，a,a0分别表示时间陡度和空间陡度。由于时间的推移，变电站电力设备会产生老化，耐雷水平下降。因此，要以变压器为核心，尽可能在安装接闪时保持同主变压器的距离最短。
变电站附近的进线、出线需安装接闪线，通常在靠近出线构架1到2千米的线路上加装保护装置，进线保护措施视变电站进出线实际情况决定。这样，可有效衰减雷电过电压，消弱雷电波入侵的幅值与陡度，并限制住过电流，配合接闪进一步起到防护作用。
结语
随着防雷技术的发展，关于110kV变电站防雷接地技术取得了很好的成效，新设备与新技术的使用对于保护电网安全运行发挥了极大的作用，但部分已经投入运营的变电站在防雷接地方面还有诸多问题需要解决。本文对这些问题进行了总结，并提出针对性措施，探讨了110kV变电站的防雷接地技术。
参考文献
[1]林银招.变电站防雷接地常见问题及对策[J].科技信息,2012,21:417.
[2]郭火庆,邱水平.110kV变电站防雷接地常见问题和对策[J].湖北电力,2003,01:48-49.