线路的雷害事故往往只导致电网工况的短时恶化；变电所的雷害事故就要严重得多，往往导致大面积停电。变电设备得内绝缘水平往往低于线路绝缘，而且不具有自恢复功能，一旦发生击穿，后果十分严重。变电所的防雷保护与输电线路相比，要求更严格、措施更严密、可靠。
一、变电所的直击雷保护
必须装设避雷针或避雷线对直击雷进行保护。按安装方式的不同，避雷针分为独立避雷针和构架避雷针两类。注意对绝缘水平不高的35kv以下的配电装置，构架避雷针容易导致绝缘闪络(反击)。
变电所的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的支数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置设计等。对于独立避雷针，则还有一个验算它对相邻配电装置构架及其接地装置的空气间距及地下距离的问题。
为了防止避雷针对构架发生反击，其空气间距应满足下式要求。
为了防止避雷针接地装置与变电所接地网之间因土壤击穿而连在一起，地下距离
e1、e2分别为空气间隙平均冲击击穿场强和土壤平均冲击击穿场强。
用下面两个公式校核独立避雷针的空气间距和地中距离
二、侵入波过电压的保护
保证在靠近变电所的一段不长(一般为l～2km)的线路上不出现绕击或反击。对于那些未沿全线架设避雷线的35kv及以下的线路来说，首先在靠近变电所(l~2km)的线段上加装避雷线，使之成为进线段；对于全线有避雷线的110km及以上的线路，将靠近变电所的一段长2km的线路划为进线段。在进线段上, 加强防雷措施、提高耐雷水平。