一、雷電概述

眾所周知，雷電具有極大的破壞性，其電壓高達數(shù)百萬伏，瞬間電流可高達數(shù)十萬安培。雷擊所造成的破壞性后果體現(xiàn)于下列三個方面：1、設備損壞，人員傷亡；2、設備或元器件壽命降低；3、傳輸或儲存的信號、數(shù)據（模擬或數(shù)字）受到干擾或丟失，使電子設備產生誤動作而暫時癱瘓，整個系統(tǒng)停頓，甚至設備徹底損壞。隨著現(xiàn)代電子技術的不斷發(fā)展，大量精密電子設備的使用和聯(lián)網，設備內部結構的高度集中化，使設備耐受過電壓、過電流的能力下降，更易遭受雷電破壞。感應雷擊的過電壓、雷電電磁脈沖以及操作過電壓等，是造成大量弱點系統(tǒng)設備損壞的主要原因。雷電損害造成的事故有逐年上升的趨勢。

變電站二次設備大量采用高度集成化的CMOS電路和CPU單元，其對瞬間過電壓的承受能力是非常脆弱的，一些芯片、電路的耐過壓水平要遠遠小于晶體管器件的500～1000V，只有不到100多伏。所以，雷電損害是這些設備遭受損害很大的一個原因。而二次系統(tǒng)設備是承擔著電力數(shù)據的監(jiān)控、采集、傳輸、控制等作用，一旦因為雷擊設備損壞，將會使變電站的工作處于癱瘓狀態(tài)，甚至發(fā)生變電站毀滅性的事故。其后果和損失將是嚴重和相當客觀的。對雷雨多發(fā)地區(qū)變電站內二次系統(tǒng)，采取有效的防雷保護措施，是非常有必要的。

二、雷電的綜合防護

系統(tǒng)防雷是一項綜合性工程，主要包括外部防雷和內部防雷兩個方面：

避雷帶、引下線（建筑物鋼筋）和接地等構成的外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護建筑物本體免受雷擊引起的火災事故及人身安全事故，而內部防雷系統(tǒng)則是防止感應雷和其他形式的過電壓侵入設備造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的。

1、外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。

2、內部防雷系統(tǒng)是為保護建筑物內部的設備及人員的安全而設置的。通過在需要保護設備的前端安裝合適的防雷器，使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設備的安全。

三、設計依據

《建筑物防雷設計規(guī)范》（2010版）GB 50057-94

《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》（2012版）  GB 50343-2004

《發(fā)電廠、變電站電子信息系統(tǒng)220/380V電源電涌保護配置、安裝及驗收規(guī)程》DL/T5408-2009

《雷電電磁脈沖的防護》IEC 61312

《廣東電網公司變電站二次系統(tǒng)防雷接地規(guī)范》   Q/GD001 1122.03-2007

《通信局（站）防雷與接地工程設計規(guī)范》       YD 5098-2005

《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》       DL/T620-1997

《交流電氣裝置的接地》                       DL/T621-1997

四、方案設計

雷電防護等級：

XX220KV變電站位于XX市，建筑為框架結構，雷擊風險評估：根據GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》附錄D資料表明當?shù)啬昶骄妆┤諡?6.1d/a，屬于強雷區(qū)，依據GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范(2000版)》附錄一計算其建筑物年預計雷擊次數(shù)，預計年雷擊次數(shù)為N均<0.3次/a，根據GB50057-94的2.0.4條規(guī)定：預計雷擊次數(shù)大于等于0.06次/a，且小于或等于0.3次的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物，應劃分為第三類防雷建筑物。

同樣按照GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》雷電防護分級4.3.1相關條款，XX變電站電子信息系統(tǒng)雷電防護等級為D級。