变电所防雷保护
发电厂和变电站的防雷保护
ud iL Rch
独立避雷针离配电构架的距离
为了防止避雷针与被保护的配电构架或设备之间的空气间隙 Sk被击穿而造成反击事故；为了防止避雷针接地装置和被保 护设备接地装置之间在土壤中的间隙Sd被击穿：
iL
A SK 1
K
要求：
h
2 Sd
L
d
sk>0.3Rch+0.1h sd >0.3Rch
Rch
在一般情况下， sk不应小于5m， sd不应小于3m。
7.2、变电所内避雷器的保护作用
7.2、变电所内避雷器的保护作用
装设避雷器是变电所对入侵雷电过电压波进行防护的主 要措施，它的保护作用主要是限制过电压波的幅值。但 是还需要有“进线段保护”与之配合。 避雷器的保护作用基于三个前提： 它的伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配合; 它的伏安特性应保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气 强度; 被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内。
发电厂和变电所雷电过电压来源及危害
雷直击发电厂和变电所 雷击输电线路产生的过电压沿线路侵入 发电厂和变电所 造成大面积停电。发电机、变压器等主 要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的 能力
过电压防护的主要措施
防止直击雷过电压的主要措施是装设专门的避雷针或 悬挂避雷线。
对雷电侵入波过电压防护的主要措施是在发电厂、变 电站内装设避雷器，同时在线路进线段上采取辅助措 施。
是一幅值为避雷器残压
的斜角平顶波。幅值为 5KA时的残压Ub.5.
2.避雷器和保护物之间有一定的距离时的情况
2.避雷器和保护物之间有一定的距离时的情况
斜角平顶波
避雷器动作后，由于波在1、2间
发生折、反射，使得设备绝缘上
变电所防雷接地等防雷保护措施
发电厂和变电所的防雷保护供电系统在正常运行时,电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下,但是由于雷击的原因,供配电系统中某些部分的电压会大大超过正常状态下的数值,通常情况下变电所雷击有两种情况:一是雷直击于变电所的设备上;二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。
其具体表现形式如下:1、直击雷过电压。
雷云直接击中电力装置时,形成强大的雷电流,雷电流在电力装置上产生较高的电压,雷电流通过物体时,将产生有破坏作用的热效应和机械效应。
2、感应过电压。
当雷云在架空导线上方,由于静电感应,在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷,在雷云对大地放电时,线路上的电荷被释放,形成的自由电荷流向线路的两端,产生很高的过电压,此过电压会对电力网络造成危害。
因此,架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所,是导致变电所雷害的主要原因,若不采取防护措施,势必造成变电所电气设备绝缘损坏,引发事故。
（1）变电所防雷的原则针对变电所的特点,其总的防雷原则是将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散(外部保护);阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波(内部保护及过电压保护);限制被保护设备上浪涌过压幅值(过电压保护)。
这三道防线,相互配合,各行其责,缺一不可。
应从单纯一维防护(避雷针引雷入地———无源保护)转为三维防护(有源和无源防护),包括:防直击雷,防感应雷电波侵入,防雷电电磁感应等多方面系统加以分析。
1、外部防雷和内部防雷避雷针或避雷带、避雷网引下线和接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;而内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的。
为了实现内部防雷,需要对进出保护区的电缆,金属管道等都要连接防雷、及过压保护器,并实行等电位连接。
2、防雷等电位连接为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位连接,电源线、信号线、金属管道等都要通过过电压保护器进行等电位连接,各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接,各个局部等电位连接棒互相连接,并最后与主等电位连接棒相连。
发电厂和变电所的防雷保护
分析用图
避雷器上的电压
变压器上的电压波形
变压器承受雷电波能力
U c.5
2
l
Uj
变电所中变压器距避雷器的最大允许电气距离
lm
U j U c.5
2 /
三.变电所的进线段保护
保护目的：
为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设 备，限制流经避雷器的电流幅值不超过 5kv、限制侵入波陡度α不超过一定的允 许值
1.进线段首端落雷，流经避雷器电流的计算 计算条件：
进线段1---2公里 雷电侵入波最大幅值为线路绝缘50%冲击 闪络电压
原理接线和等值电路图
3. 35kv及以上变电所的进线段保护
计算方程：
2.进入变电所的雷电波陡度α的计算
u
u
l
0.5
0.008u hd
令v=300m/us,陡度化为kv/m单位
2u
ib
ub z1
z1
ub
ub
ib
z1 2
u
用图解法求解
分析
避雷器电压有两个峰值：
uch
避雷器冲击放电电压，由于阀式避雷
器的伏的特性较平，可认为是一个定
值
uca 避雷器最高的残压，由于流经避雷器
的雷电流一般不超过5kA，因此其值取 为5kA下的残压
(2).变压器和避雷器之间有一定的电器距离 接线图
110kv及以上 可以相连，若ρ>1000Ω·m 应 加集中接地装置
35—60kv 当ρ<=500Ω·m 允许相连，但应 加集 中接地装置
当ρ>500Ω·m 不允许相连
二.变电所的侵入波保护
1.阀式避雷器的保护作用分析
(1).变压器与避雷器之间的距离为零
变电所防雷保护措施及避雷器的选择
变电所防雷保护措施及避雷器的选择变电所防雷保护措施及避雷器的选择，抑制大气过电压的防雷措施，分析了雷电的危害，防止感应雷的措施，防止直击雷的措施，以及避雷器与避雷针的选择要求等。
变电所防雷保护措施一、变电所防雷保护电力及供电系统中，各种电气设备都有肯定的绝缘强度。
假如超过了设备所能承受的程度，绝缘就会击穿。
引起电气设备绝缘击穿的电压叫过电压。
引起过电压的原因有两种：①是操作过电压，也叫内部过电压；②是大气过电压，也叫外部过电压。
操作过电压产生的原因有很多种，如弧光接地，切断电感或电容都会产生过电压。
大气过电压的产生是由雷电现象引起。
【变电所防雷保护措施及避雷器的选择】因此，要抑制大气过电压，防雷措施就显得非常紧要。
1雷电的危害雷电的形成伴随着巨大的电流和极高的电压，在它放电的过程中产生极大的破坏力，雷电的危害重要是以下几个方面：1.1雷电的热效应雷电产生强大的热能使金属熔化，烧断输电导线，摧毁用电设备，甚至引起火灾和爆炸。
【变电所防雷保护措施及避雷器的选择】1.2雷电的机械效应雷电强大的电动力可以击毁杆塔，破坏建筑物，人畜已不能幸免。
1.3雷电的闪络放电雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏，断路器跳闸，导致供电线路停电。
2、雷电过电压雷电过电压又称为大气过电压它是由于内的设备或构筑受到直接雷击或雷电感应而产生的过电压。
由于引起这种过电压的能量来源于外界，固有成为外部过电压。
雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值。
可高达108V，其电流幅值可高达几十万安，因此对电力系统危害极大，必需实行有效措施加以防护。
二、雷电过电压的基本形式2.1雷击过电压（直击雷）雷电直接击中电气设备，线路或建筑物，强大的雷电流作用，通过该物体泄入大地，在该物体上产生较高的电位差，成为直击雷过电压。
雷电流通过被击物体时，将产生破坏作用的热效应和机械效应，相伴的还有电磁效应和对相近物体的闪络放电。
2.2感应过电压（感应雷）当雷云在架空线路上方时，由于雷云先导作用，使架空线路上感应出与先导通道符号相反的电荷。
变电所的防雷保护措施
变电所的防雷保护措施由于变电所和架空线直接相连接，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电波的幅值很高。
如果没有相应的保护措施，就有可能使变电所内的主变压器或其他电气设备的绝缘损坏。
而变电所一旦发生雷击事故，将使设备损坏，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来重大损失和严重影响。
所以，对于变电所而言，必须采取有效的措施，防止雷电的危害。
变电所的防雷保护措施如下。
1．装设避雷针装设避雷针保护整个变电所建筑物免受直接雷击。
避雷针可以防护直击雷。
避雷针可以单独立杆，也可以利用户外配电装置的构架或投光灯的杆塔；但变压器的门型构架不能用来装设避雷针，以防止雷击产生的过电压对变压器发生闪络放电。
选择独立避雷针的安装地点时，避雷针及其接地装置与配电装置之间应保持合适距离：在地上，由独立避雷针到配电装置的导电部分之间．以及到变电所电气设备与构架接地部分之间的空气隙一般不小于5m。
在地下，由独立避雷针本身的接地装置与变电所接地网间最近的地中距离一般不小于3m。
2．装设架空避雷线及其他避雷装置装设架空避雷线及其他避雷装置作为变电所进出线段的防雷保护，主要是用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所损坏了主变电所的这一关键设备。
为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。
35kV电力线路，一般不采用全线装设架空避雷线的方法来防直击雷，但为防止变电所附近线路上受到雷击时雷电沿线路侵入变电所破坏设备，需在变电所进出线l-2km段内装设架空避雷线作为保护，使该段线路免遭直接雷击。
为使上项保护段以外的线路受雷击时侵入变电所内的过电压有所限制，一般可在架空避雷线的两端装设管型避雷器，其接地电阻不得大于10Ω。
对于电压35kV、容量3200kVA以下的一般负荷变电所，可采用简化的进出线段保护接线方式。
对于10kV以下的高压配电线路进出线段的防雷保护，可以只装设FZ型或FS型阀型避雷器，以保护线路断路器及隔离开关。
变电站的防雷措施
变电站的防雷措施变电站是电力系统重要组成部分，变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，会对电网形成较大的危害，这就要求防雷措施必须十分可靠。
变电站遭受的雷击主要来自两个方面：一是雷直击在变电站的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。
因此，直击雷和雷电侵入波对变电站进线及变压器的破坏的防护十分重要。
变电站的直击雷防护。
装设避雷针是直击雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。
它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了四周绝缘水平比它低的设备免遭雷击。
装设避雷针时关于35 kV变电站必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；关于110 kV及以上的变电站，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。
变电站对雷电侵入波的防护。
变电站对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器或保护间隙。
阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前，FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器，主要用来保护中等及大容量变电站的电气设备；FCZ1系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电站的高压电气设备。
变电站的进线防护。
对变电站进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。
当线路上出现过电压时，将有行波沿导线向变电站行进，其幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压。
线路的冲击耐压比变电站设备的冲击耐压要高很多。
因此，在靠近变电站的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。
如果没架设避雷线，当靠近变电站的进线上遭受雷击时，流经避雷器的雷电电流幅值可超过5 kA，且其陡度也会超过同意值，势必会对线路造成破坏。
变压器的防护。
变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器，这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。
变电所微机装置防雷保护(三篇)
变电所微机装置防雷保护随着科学技术的日新月异，微机保护和自动化装置以其高度的灵敏性，速动性和维护管理的方便性，在电力系统中得到了飞速的发展和广泛的应用。
但微机系统越是先进，芯片的集成度就越高，电路越复杂，工作电压越低，对环境稳定性的要求也越高。
抗干扰和耐冲击始终是微机系统在电力工业恶劣电磁环境下应用中的两大薄弱环节。
而雷击事件由于其极高的电压幅值和不可预测性更是微机系统的“天敌”。
它极大的威胁着现代化变电所的运行安全，应该引起我们足够的重视。
2问题的提出潮州110kV城东变电所地处粤东丘陵地带。
属台风雷害比较严重的区域。
该所始建于80年代，由于原来是按常规所设计，标准比较低。
近年引进一些微机装置后，雷害现象频频发生。
比较严重的就先后发生了三次由于雷电波通过所用变低压侧和两路引出的通信电缆入侵，致使载波机电源、远动柜的电源插件、RTU信号插件、UPS和后台监控微机都受到了不同程度的损坏。
xx年底我们专门组织了技术力量，在上级部门的支持下对该所进行了有针对性的防雷整改。
为了有针对性和客观性地分析问题，我们搜集了近几年本地区几起雷害事故进行比较研究，在研究中我们发现了几个值得注意的现象：(1)该所虽屡遭雷害，使远动和微机装置多次烧毁，但该所的电磁式保护回路却未发生任何雷害事件。
(2)距离该所仅8km的220kV潮州变电所在xx年发生了一起雷电波侵入，引起了新改造的微机线路保护装置的电源和部分输入模块烧坏的事故，而其他的常规的电磁式保护和自动装置却完好无损。
(3)距离该所5km的110kV春光变电所，全所使用全套微机保护、监控及自动装置，投产5年从未发生过类似的雷害事故。
3原因分析(1)雷电波的侵入过程：雷电波通常是通过变电所临近的10kV线路侵入10kV母线，再经过10kV所用变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合，闯入低压出线。
途中经过了10kV线路阀式避雷器、母线阀式避雷器和所用变阀式避雷器3级削峰，再经过所用变低压出线的平波作用，电压幅值大为下降。
变电站的防雷及接地保护
变电站的防雷及接地保护避雷针与被保护物之间，应保持足够的安全距离，即Sk>0.3Rsh+0.1h；Sd>0.3Rsh，其中Rsh为避雷装置的冲击接地电阻；h 为被保护物的高度。
条件许可时，Sk与Sd应尽量大。
一般情况下，Sk>5m，Sd>3m。
避雷装置接地电阻不能太大，否则将增加避雷装置的高度，成本增加。
一般土壤工频接地电阻不大于10Ω。
35kV及以下配电装置的构架或房顶，用独立避雷针保护，装设在距离人行道路大于3m，也可采取均压措施，或铺设50～80mm的沥青加碎石层。
60kV及以上配电装置，可将避雷针（线）安装于架构或房顶。
所有被保护的设备均应在避雷针保护范围内。
一、电气装置接地要求1.接地要求（1）一般要求①接地。
为保证人身和设备安全，电气设备外壳宜接地；交流电气设备充分利用自然接地体，但要校验自然接地体的稳定性；直流电路中，不应利用自然接地体作电流电路的接地线或接地体。
②接地电阻。
设计接地装置时，考虑土壤干燥或冻结等因素，保证接地电阻符合要求。
③接地距离。
不同用途和不同电压的电气设备，除另有规定外，用一个总接地体，但电气设备的工作接地和保护接地，应与防雷接地分开，并保持安全距离。
④中性线。
中性点直接接地的供用电系统中，装设能迅速自动切除接地短路故障的保护装置；中性点非直接接地的供用电系统中，装设迅速反映接地故障的信号装置，必要时可装设延时自动切除故障装置。
（2）防静电接地要求①可靠连接。
车间内每个系统设备和管道应可靠连接，接头处接触电阻小于0.03Ω。
②接地连接。
车间内和栈桥上等平行管道，相距约10cm时，每隔20m要互相连接一次；相交或相距近于10cm的管道，应互相连接，管道与金属构架相距10cm处要互相连接。
③气体场所接地。
气体产品输送管干线头尾部和分支线处都应接地；贮存液化气体、液态氮氢化合物及其他有火灾危险的液体贮液罐，贮存易燃气体贮气罐等都应接地。
（3）特殊设备接地要求①接地体。
变电所防雷安全技术措施
变电所防雷安全技术措施
为了保障变电所正常、安全、稳定运行，防止雷击事故的发生，需要采取一系列防雷安全技术措施，以下为相关内容。
一、选址和布局
变电所选址应在低地形地带和电气环境好、无火灾危险源、不
受环境污染的地方。
布局要合理，主变压器、配电变压器、开关设
备合理布置，防止雷电冲击直接侵入变电设备。
二、接地引下
变电所应设置雷电接地系统，采用三阶或四阶接地系统，增加
接地体密度，安装避雷针或钢管杆等雷电接地引下装置，在雷暴发
生时将雷电引入地中。
三、避雷器
变电所安装避雷器，作为一道防守雷电冲击的重要措施。
避雷
器品种繁多，应根据实际需要选择合适的避雷器，串联或并联方式
使用。
四、接闸器和开关器
接闸器和开关器作为变电所电力控制的主要设备，应加强对其
防雷的控制。
采用合适的防雷器接入电源回路，以保证变电所电气
设备正常使用。
五、合理电缆布线
合理布线有利于减少雷电冲击的影响，方便维修，在布线过程
中应避免多头插座、绝缘材料老化等影响电缆安全的情况。
六、设立雷电探测器
雷电探测器可准确地测定雷电距离和方向，实现针对性的防雷
对策，对保障变电所安全运行具有很大作用。
七、维护管理
定期对变电所设施进行巡视，发现问题及时处理和维护，避免
设备老化和维护不及时带来的安全隐患。
综上所述，变电所防雷安全技术措施是确保变电所正常、安全、稳定运行的关键，需要针对实际情况采取一系列的技术措施，使其
实现最佳防雷效果。
浅谈变电所的防雷保护措施
２ 、防 雷 等 电位 连 接
为 了彻底 消除 雷 电引起 的毁坏 性 的电位 联 系发 电厂 与 电力用 户的 纽带 ，担 负着电压 差 ，就特 别 需要 实行等 电位连 接 ，电源 线 、 变换 和 电能分配 的重要 任 务。如 果 变电所发 信 号线 、金属 管道 等都 要通过 过 电压保护 器 生 雷击 事故 ，会给 国家和人 民造成 巨大的损 进 行等 电位连 接 ，各个 内层保 护 区的界 面处 失 。所 以 变 电所 的 防 雷 是 不 可 忽视 的 问题 。 同样要 依此进 行局 部等 电位连 接 ，各个局 部 关 键 词 ： 变 电 所 ； 防 雷 保 护 ； 雷 击 原 等 电位 连接棒 互相 连接 ，并最 后与 主等 电位 连接棒相连 。 因 ；防 雷 原 则 ； 具 体 措 施 随着 电力系统 的快速 发展 ，使 得 电能这 三 、 变 电所 防 雷 的具 体 措 施 变 电所 遭 受 的 雷 击 是 下 行 雷 ， 要 雷 直 击 主 清 洁 能 源 在 人 民 生 产 、 生 活 中得 到 了 普 遍 使 用 。 但 当 高 压 输 电 网 在 为 人 们 提 供 动 力 和 在 变 电所 的 电气设 备上 ，或架 空线 路 的感 应 照 明 时 ，不 能 忽 视 自然 界 产 生 的 雷 电对 高 压 雷 过 电 压 和 直 雷 过 电 压 形 成 的 雷 电波 沿 线 路 输变 电设备 产生 的大量 危害 。 因此 ，必 须加 侵 入变 电所 。因此 ，避免 直击 雷和 雷 电波 对 强 变 电所 雷 电防 护 问 题 的 认 识 与 研 究 。 变 电所进 线及 变压 器产 生破坏 就成 为变 电所 变电所遭受雷击 的主要原 因 雷 电 防护 的关 键 。 ｌ 变 电所 装 设 避 雷 针 对 直 击 雷 进 行 防护 、 供 电系统在正常运行 时， 电气设 备的绝缘 处 于 电 网 的 额 定 电压 作 用 之 下 ， 是 由 于 雷 击 但 架 设 避 雷 针 是 变 电 所 防 直 击 雷 的 常 用 措 的原 因， 配电系统 中某 些部分 的电压会大大 施 ，避 雷针是 防护 电气设 备 、建筑物 不受 直 供 超 过 正 常 状 态 下 的 数 值 ， 通 常 情 况 下 变 电 所 接 雷击 的雷 电接 收器， 其作用 是把雷 电吸 引到 雷 击 有 两 种 情 况 ： 一 是 雷 直 击 于 变 电所 的 设 避 雷 针 身 上 并 安 全 地 将 雷 电 流 引 入 大 地 中 ， 备 上 ： 是 架 空 线 路 的 雷 电 感 应 过 电 压 和 直 击 从 而 起 到 保 护 设 备 效 果 。 变 电所 装 设 避 雷 针 二 雷 过 电压形 成 的雷 电波 沿线 路侵入 变 电所 。 时应 使 所 有 设 备 都处 于 避 雷 针 保 护 范 围之 其具体表现形式如下 ： 内，此 外，还 应采取 措施 ，防止 雷击 避雷针 １ 、直击雷过 电压 。雷云直接击 中电力装 时 的 反击 事 故 。 对 于 ３ ｋ 变 电所 ，保 护 室 外 ５ Ｖ 置 时， 形成强大的雷 电流 ，雷 电流在 电力装置 设 备及 架构安 全 ，必须装 有独立 的避 雷针 。 上产 生较 高的 电压 ，雷 电流通过物 体时， 将产 独 立避 雷针及 其接地 装置 与被保 护建 筑物及 生有破坏作用的热效应和机械效应 。 电缆等金 属物之 间的距离 不应小 于五米 ， 主 ２、 感 应 过 电 压 。 当 雷 云 在 架 空 导 线 上 接 地 网 与 独 立 避 雷 针 的 地 下 距 离 不 能 小 于 三 独立避雷针 的独立接地装置 的引下线接地 方， 由于静 电感应 ，在架 空导线上积 聚了大量 米 ， 的异性束缚 电荷 ，在雷 云对 大地放 电时，线 电 阻 不 可 大 于 １ 并 需 满 足 不 发 生 反 击 事 故 ０Ｑ， ｌｋ及 路上 的电荷被释放， 形成 的 自由电荷流 向线路 的要 求 ： 对 于 １Ｏ Ｖ 以上 的变 电 所 ，装 设 避 的两端， 生很高的过 电压，此过 电压 会对 电 雷 针 是 直 击 雷 防 护 的 主 要 措 施 。 由于 此 类 电 产 力 网络造成危害 。 压 等级配 电装置 的绝缘水平较高 ， 可将避雷针 因 此 ， 架 空 线 路 的 雷 电 感 应 过 电 压 和 直 接 装 设 在 配 电装 置 的 架 构 上 ， 时 避 雷 针 与 同 直击 雷过 电压形成 的雷 电波 沿线路 侵入 变 电 主接地 网的地下连接 点， 沿接地 体的长度应 大 所 ， 是 导 致 变 电所 雷 害 的 主 要 原 因 ，若 不 采 于 十五米 。因此 ， 雷击避雷针所 产生的高 电位 取 防护措施 ，势 必造成 变 电所 电气 设备 绝缘 不 会 造 成 电气 设 备 的 反 击事 故 。 ２ 变 电所 的 进 线 防 护 、 损 坏 ，引 发 事 故 。 二 、 变 电所 防雷 的 原 则 要 限制流 经避雷 器 的雷 电电流幅 值和 雷 针 对变 电所 的特点 ，其 总的 防雷 原则是 电波 的陂度就 必须 对变 电所进 线实施 保护 。 将绝大 部分雷 电流直接接 闪引入地 下泄散 （ 外 当线路上 出现过 电压时， 将有行 波导线 向变 电 部保护） ；阻塞沿 电源线 或数据 、信 号线引入 所 运动 ， 起幅值 为线 路绝缘 的５ ％ ０ 冲击 闪络 电 的过 电压波 （ 内部 保护 及过 电压保 护） ；限制 压 ， 线路的冲击 耐压 比变 电所 设备的冲击耐 压 要 高很多 。因此 ， 在接近变 电所 的进线上加 装 被保 护设备 上浪涌 过压 幅值 （ 电压保护 ） 过 。 这三道 防线， 互配合， 行其责， 一不可 。 相 各 缺 避 雷线是防雷 的主要措施 。如不 架设避雷线 ， 势 应 从 单 纯 一 维 防 护 （ 雷 针 引 雷 入 地 — — 当遭 受 雷 击 时 ， 必 会对 线 路造 成 破 坏 。 避 无 源 保 护 ） 转 为 三 维 防 护 （ 源 和 无 源 防 有 ３ 变 电站 对 侵 入 波 的 防 护 、 护 ） ， 包 括 ： 防 直 击 雷 ， 防 感 应 雷 电 波 侵 变 电 站 对 侵 入 波 的 防 护 的 主 要 措 施 是 在 入 ， 防 雷 电 电磁 感 应 等 多 方面 系统 加 以分 其 进线 上装设 阀型 避雷器 。 阀型避雷 器 的基 析。 本 元件 为火花间隙和非线性 电阻。 目前， Ｓ Ｚ Ｆ １ 、外 部 防雷 和 内部 防 雷 系 列阀型避雷器 ， 主要有用来保 护中等及大 容 ｓ 主 避 雷 针 或 避 雷 带 、 避 雷 网 引 下 线 和 接 量 变 电 所 的 电气 设 备 。Ｆ 系 列 阀 型 避 雷 器 ， 地系统 构成 外部防 雷系 统 ，主 要是 为 了保 护 要 用 来 保 护 小 容 量 的 配 电装 置 。 ４ 变 压 器 的 防 护 、 建 筑 物 免 受 雷 击 引 起 火 灾 事 故 及 人 身 安 全 事 故 ；而 内部 防 雷 系 统 则 是 防 止 雷 电 和 其 它 形 变 压 器 的 基 本 保 护 措 施 是 在 接 近 变 压 器 式 的过 电 压 侵 入 设 备 中 造 成 损 坏 ， 这 是 外 部 处 安装 避雷器， 样可 以防止 线路侵入 的雷 电 这 防雷系 统无法 保证 的 。为 了实现 内部防雷 ， 波损坏绝缘 。 需要对 进 出保 护 区的 电缆 ，金 属管 道等 都要 装设避 雷器 时， 要尽量 接近变 压器 ， 尽 并 连接 防雷、及 过压 保护 器 ，并实行 等 电位 连 量减少 连线的长度 ， 以便减少 雷 电电流在连 接 接。 线上 的压降 。同时， 避雷器 的连 线应与变压 器
特高压变电站的防雷保护
特高压变电站的防雷保护特高压变电站是负责输电的重要设施，其稳定运行与安全操作至关重要。
雷电是特高压变电站运行中必须防范的自然现象之一，如果不采取有效的防雷保护措施，将会给变电站造成严重的损失。
因此，特高压变电站的防雷保护措施十分重要。
一、防雷保护的基本原理防雷保护的基本原理是采取一定的防护措施，使雷电电流在安全的通道上流动，保护特高压变电设施和相关设备，避免雷电直接击中变电站从而造成设备的损坏和人员的伤亡。
1. 建造避雷针：特高压变电站上方需要建造一定高度的避雷针，使其成为电气系统的最高点，引导雷电电流沿路排放，形成安全的通道。
2. 接地网：在特高压变电站周围铺设接地网，将雷电过电压与大地直接接触，保护变电站不受到雷电的损害。
3. 屏蔽和接地：在特高压设备周围设置防雷屏蔽，有效防止雷电直接击中电气设备。
4. 安装避雷器：在特高压变电站安装避雷器能有效保护电器设备，避免雷电过压对设备造成损害。
5. 特别地面处理：特高压变电站周围的地面需要进行特别的处理，以防止地面反射雷电。
特高压变电站的防雷保护方案的制定是十分关键的，下面介绍几个方案应该获得重点关注。
对于架空线路电缆的防雷保护，主要是通过在高杆上建造避雷针进行防护和按规定距离安装避雷器来达到防雷的目的。
2. 金属屏蔽试验3. 天线防护策略天线是特高压变电站所必须安装的重要设备，防护其又尤为重要。
天线防护策略主要采用金属线圈的方式来实现，这可以有效地抵抗雷电对天线的破坏。
四、总结特高压变电站的防雷保护对于保障电力的稳定和安全至关重要。
在制定防雷保护方案时，需要充分考虑变电站周围的环境和设备，采取针对性的措施，确保有效的防护。
需要指出的是，特高压变电站防雷保护是一项复杂的工程，需要专业人员在工程设计和建设中进行全方位、细致的考虑和措施。
变电所的防雷措施
为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的间隙被击穿而造成反击 事故，空气间隙必须大于最小安全净距。
对于 35kV 及以下的变电所，因其绝缘水平较低，必须装设独立的避雷针，并满足不 发生反击的要求。
(3)架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所，是 导致变电所雷害的主要原因，若不采取防护措施，势必造成变电所电气设备绝缘损坏，引 发事故。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值，使电气设备的过电压 不致于超过其冲击耐压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的，在于限制流经避 雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。
所有被保护设备均应处于避雷针(线)的保护范围之内，以免遭受雷击。 当雷击避雷针时，避雷针对地面的电位可能很高，如它们与被保护电气设备之间的绝 缘距离不够，就有可能在避雷针遭受雷击后，使避雷针与被保护设备之间发生放电现象， 这种现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上，造成事故。 不发生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最小距离。
根据以上的分析，变电所的防雷是不可忽视的问题，建设单位和设计部门都应认真考 虑，加以重视。
由于变电所的配电装置至变电所出线的第一杆塔之间的距离可能比较大，如允许将杆 塔上的避雷线引至变电所的构架上，这段导线将受到保护，比用避雷针保护经济。由于避 雷线两端的分流作用，当雷击时，要比避雷针引起的电位升高小一些。因此，110kV 及以 上的配电装置，可将线路避雷线引接至出线门型构架上，但土壤电阻率大于 1000Ω·m 的 地区，应装设集中接地装置。对于 35～60kV 配电装置，土壤电阻率不大于 500Ω·m 的地 区，允许将线路的避雷线引接至出线门型构架上，但应装设集中接地装置。当土壤电阻率 大于 500Ω·m 时，避雷线应终止于线路终端杆塔，进变电所一档线路保护可用避雷针保 护。
变电所的防雷保护措施
变电所的防雷保护措施
其次，防雷装置的安装和维护也是变电所防雷保护的重要环节。
常用
的防雷装置包括避雷针、避雷带、避雷网等。
避雷针是一种尖形金属导体
装置，可以集中雷电，引导雷电从大气中打入地下。
避雷带和避雷网则是
在电气设备周围布设的导电装置，可将由于雷电冲击而产生的超高电压分
散到大气中。
在安装和维护防雷装置时，需要严格按照相关规定进行操作。
首先，
应确保防雷装置与变电设备之间的连接良好，接触电阻低，以确保装置的
正常工作。
其次，装置的材料质量和结构要符合标准，并保持平整和清洁，以确保其长期有效地工作。
此外，合理的设备布局也是变电所防雷保护的重要措施之一、在设计
变电所时，应将易受雷击的设备远离接地系统，减少雷电对设备的直接影响。
同时，应合理布置防雷装置，使其能够覆盖到所有关键设备，提高变
电所整体的防雷能力。
最后，对于变电所的防雷保护措施，还需要进行定期的检测和维护。
定期对接地系统、防雷装置和设备进行检查，发现问题及时修复或更换，
以确保其正常运行。
同时，还需要定期培训变电所工作人员，加强防雷意识，掌握防雷保护知识和安全操作方法，提高对雷击事故的应急处理能力。
总而言之，变电所的防雷保护措施是多个方面的综合措施。
通过建立
良好的接地系统、安装和维护防雷装置，合理布局设备和定期检测维护，
可以有效保护设备和人员的安全，减少雷击事故的发生和损失。
变电所防雷措施
变电所防雷措施1. 引言在电力系统中，变电所是起到电能转换和电能配送的关键节点。
然而，由于其庞大的设备和复杂的电气系统，变电所也面临着各种潜在的风险，其中之一就是雷击。
雷击对变电所设备和系统的安全稳定运行造成严重威胁，因此，采取有效的防雷措施至关重要。
本文将介绍一些常用的变电所防雷措施，以帮助变电所管理人员和工程师更好地保护变电所设备和系统，确保其安全运行。
2. 主要防雷措施2.1 避雷针避雷针是常见的防雷措施之一，它通过将一根或多根导电杆竖直地安装在变电所建筑物的顶部，来引导和分散雷电。
当雷电靠近变电所时，避雷针会吸引并带走雷电，从而保护变电所的设备和系统免受直接雷击。
2.2 接闪器接闪器是另一种常用的防雷措施。
它一般安装在变电所的高处，如变电所建筑物的屋顶或高耸的设备上。
接闪器可以通过放电器件将雷电引导到接地系统中，从而降低雷电对设备和系统的影响。
接闪器的选择应考虑变电所的具体情况和要求，例如建筑物的高度和形状、周围环境等。
2.3 接地系统良好的接地系统是变电所防雷的重要组成部分。
它能够将雷电引导到地下，从而分散和消除雷电对设备和系统的影响。
接地系统应具备足够的导电性能和强大的耐雷能力，以确保有效地将雷电引导到地下，同时防止地电位上升。
2.4 绝缘设备和绝缘子绝缘设备和绝缘子在变电所中发挥着重要的防雷作用。
它们能够阻止雷电通过设备和系统的导线和绝缘子支持物蔓延，进而保护变电所免受雷电的危害。
因此，在变电所设计和建设中，选择合适的绝缘设备和绝缘子至关重要。
3. 其他防雷措施除了上述主要的防雷措施之外，还有一些其他的方法和措施可用于提高变电所的防雷能力，例如：•空中线路的套管和防雷装置：对高压空中输电线路的绝缘子进行套管处理，同时安装防雷装置，可以有效防止雷电对线路的影响。
•设备外壳的接地：对变电所设备外壳进行接地处理，能够降低设备受雷击时的损坏程度。
•定期巡检和维护：定期对变电所的防雷设施进行巡检和维护，确保其正常运行并及时发现和修复可能存在的问题。
变电所的防雷保护
或相 电压选 择， 种避 雷器 即使 在 非雷 雨季 节亦 不应 退 出运行 。 这 １０ ２ ｋ １ ￣２ ０ Ｖ系统属 于有效 接地 系统， 中一 部分变 压器 中性 点系直接接 其 地， 同时为 了限制 单相 短路 电流和满 足继 电保 护的需 要， 部分变 压器 中性点 一 时不接地 的 。规 程规 定， 有效 接地 系统 中 的中性点 不接 地的变 压器， 如中性 点 采用 分级 绝缘 且未装 保护 间 隙， 宜在 中性 点装设雷 电过 电压保 护装置 ， 宜选 变 压 器 中性 点用 的金 属氧化 物 避雷 器 。如 中性 点采用 全绝 缘， 但变 电站 为单进 线 且为 单 台变压 器运 行， 应在 中性 点装 设雷 电过 电压保护 装 置 。 也 有效接地 系统 中的中性 点不接地 的变压 器， 如中性点采 用分级 绝缘装设 保 护 间隙进 行保 护， 间隙 与避雷 器需 要配 合 。根据 Ｄ ／ ６ ０～ １ ９ 《 ＬＴ ２ ９ ７ 交流 电 气装 置 的过 电压 保护 和绝 缘配 合 》的 规定， 出 以下保 护配 置意 见 ： 提 （） ｌ０Ｖ ２０Ｖ 效接 地系统 中可 能偶然形 成 的局部不 接地系 统 （ ａ 对 ｋ和 ２ ｋ有 １ 如 接地 变 压器误 跳 开关 等原 因 引起）、低 压侧 有 电源 的变 压器 不接地 中性点应 装设间隙保护 。 （） ｂ 经验 算， 断路器 因操作 机构 故障 出现非 全相和严 重不 同期产 生的铁 如 磁谐 振过 电压可 能危 及中性 点 为分级 绝缘 、运行 时中性 点不 接地 的 １０Ｖ和 ｋ １ ２ ０ Ｖ变压 器 的中性 点绝 缘， ２ｋ 宜在 中性点 装设 间隙 。 （） ｃ 变压器 中性 点 间隙值 的确 定应 综合 考虑 ： ① 间 隙的标准 雷 电波动 作值 小于 主变压 器 中性点 的标准 雷 电波 耐受 值 ： ② 因接地 故 障形成 局部 不接地 系 统时 间隙应 动作 ： ③ 系统 以有 效接地 方 式运 行 、发生 单相 接 地 故障 时， 隙不 应动 作 。 间 ２ １ ３ 电变 压器 的保护 ．． 配 ３ １ｋ ￣应 装设伐 式避 雷器或 间隙保 护， ～ ０Ｖ Ｕ 避雷器 的接 地端应 直接 同变压 器铁壳 连接 后共 同接地，以免将 接地 电阻上 的压 降加 到变压 器绝 缘上， 同时低 压侧 的中性点也 需连接 在变压 器 的铁 壳上， 即构成 变压器 高压侧避 雷器 的接 地 端 点 、低压 绕组 的 中性 点和变 压器 铁 壳三 点联 合接 地 。此外，为防止 正反变 换过 电压， 低压 侧也应 装 设避雷 器保 护， 其接 地端 也应直 接 同变 压器 铁壳直 接 连接地。 ２ ２ 变 电站的进 线 防护 对 于 ３ ～ ｌ０ｋ ５ ｌ Ｖ全线无 避雷 线的线 路， 在紧 靠变 电站的 ｌ ｍ ～２ ｋ 进线 上 架 设避 雷线， 对于 全线有 避雷 线的线 路， 则在 １ ｍ ～２ ｋ 进线上 加强 保护措施 ， 如 减 小避 雷线 的保护角 及杆 塔 的接地 电阻， 高这段 进线 的耐雷 水平， 提 以减小在 这 段进 线上 发生 饶击 和 反击 的概率 。有 了进 线段 以后 ， 在进线 段 首端或 以外 遭 受雷击 时， 由于进线 段导线 波阻抗 的作用 ， 限制 了流 过避雷器 的雷 电流 幅值 ： 而 导线 上 的冲 击 电 晕也 降低 了沿 线 的来 波 陡度 。 ３变 电站 的防 雷接地 防雷接 地的作 用是减 小雷 电流通 过接地 装置 时对地 电位 的升 高， 其接地 是 否 良好 ， 保护 作用 的 发挥有 着 直接 的影 响 。同 时在变 电站 防雷 保护 满足 要 对 求 以后， 要根 据安全 和工 作接地 的 要求敷 设一个 统一 的接地 网， 后在避 雷 还 然 针和 避雷器 下面增 加接 地体 以满 足防 雷的要求， 或者在 防雷装 置下敷 设单独 的 接地体。 参考 文献 ： ［］ Ｄ／ ２ —９ ７・ １ ＬＴ ６０ １９ 交流 电气装置 的过 电压保护 和绝 缘配合 ［］ １９ ． Ｓ ・ ９７ ［］ 电力 工程气 设计 手册 ［ ］ 电气一 、二 次部分 ） 西北 电力 设计 院 ２ Ｒ （ ・ ［］ 关根志． 高电压 工程基 础 ［］ 中 国电力 出版 社，０ ３ ３ Ｍ． ２０． ［］赵 亮． 电站的 防雷保护 ［］农 村 电工，０９ ７ ． ４ 变 Ｊ． ２ ０ （）
第十章 发电厂和变电所的防雷保护
2U 50% I b z U bm
进线段导线波阻
从P288表10-3-2可知，1~2Km的进线端已能够 满足限制避雷器中雷电流不超过5KA或10KA的要 求。 2.进入变电所的雷电流波陡度α的计算 行波电压（KV）
KV s 0.008 u 0 .5 l hd 进线段长度（m） u
入侵波幅值和陡度位于区域Ⅰ， 则变电所出现雷害事故；位于 Ⅱ区，则无雷害事故。危险波 形越偏上或偏右，则运行方式 下的防雷性能越好。
2）改变入侵波幅值，重复上 述过程。
三、变电所避雷器保护配置 1.配电装置的每组母线上应装设避雷器，但进出 线都装有避雷器的除外。 2.旁路母线是否装设避雷器视其运行时避雷器到 被保护设备的电气距离是否满足要求而定。 3.330KV及以上变压器和并联电抗器处必须装设 避雷器，避雷器应尽可能靠近设备本体。
4.220KV及以下变压器到避雷器之间的电气距离 超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。 5.三绕组变压器到低压侧的一相上宜装设一台避 雷器。
6.自耦变压器必须在两个自耦合的绕组出线上装 设避雷器，避雷器装设于变压器与断路器之间。
7.下列情况变压器中性点应装设避雷器： 1）中性点直接接地系统，变压器中性点为分级 绝缘且装有隔离开关时；
动作后：
2u (t ) u b i b z1
避雷器动作前： u b u t
u
b
f i b
Ubm为避雷器残压的最大值，虽然 残压与雷电流的大小有关，但因阀 片的非线性特性，当流过的雷电流 在很大范围内变动时，其残压近乎 不变。
由图可知： 避雷器电压有 两个峰值Uch和 Ubm， Uch是避 雷器冲击放电 电压，由于阀 型避雷器的伏 秒特性uf很平， 故此值基本上 不随侵入波陡 度而变；
变电站防雷
变电站防雷
变电站防雷是指通过采取一系列防雷措施，以减轻或防止
雷电对变电站设备的损坏和人员的伤害。
以下是一些常见
的变电站防雷措施：
1. 地线系统：构建完备的地线系统，将变电站设备与地面
良好连接，使雷电能够通过地线系统快速、安全地流入地下。
2. 避雷针：在变电站周围设置避雷针，既能吸引雷电击中，又能通过导线将雷电释放到地下。
3. 避雷网：在变电站设备周围设置金属网或铜排，形成密
集的网状结构，能够在一定程度上分散雷电的能量。
4. 避雷器：安装避雷器用以吸收雷电的能量，保护变电设
备免受雷击。
5. 绝缘措施：对于变电设备和线路，应采用合适的绝缘材
料和绝缘结构，以防止雷电直接接触设备导致损坏。
6. 接地保护：对于设备的导体部分，应进行良好的接地保护，以保证设备接地不会引起雷电冲击。
7. 雷电监测系统：安装雷电监测设备，实时监测变电站附
近的雷电活动，及时采取措施防止损害。
8. 维护和检查：定期进行设备的维护和检查，确保防雷措
施的有效性，及时发现和修复可能存在的问题。
总之，变电站防雷需要综合考虑各种因素，采取多种措施，以提高变电站的雷电防护水平，保证设备和人员的安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
每100km线路的年落雷次数N
N = ( b+4h ) Td / 10 [次/（100km· 年）]
为地面落雷密度; b为两根避雷线之间的距离； h为避雷线的平均对地高度; Td为雷暴日数
1、耐雷水平（I）
耐雷水平是指雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络 的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅 值，单位为kA。 我国标准规定的各级电压线路应有的耐雷水平值见 表8-1
为了防止避雷针对构架发生 反击，其空气间距S1应满足 下式要求 S U
A 1
E1
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S2 亦应满足下式要求 S U
B 2
E2
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 s2 0.3Ri s1 0.2Ri 0.1h
被保护绝缘与避雷器 之间的电压差 U，可 以利用图8-7中的接线 图来确定。 以电压波到达避雷器端子1为时间起点，u1=t t=T（波传过距离l 所需时间l/v），波到达设备端子2， 全反射。 u2=2(t-T)
t=2T，反射波到达1点，避雷器上的电压上升陡度加大 （mb段） 避雷器击穿电压 Ub= (2T)+2(tb-2T)=2 (tb-T) t=tb+T，避雷器限压效果对设备产生影响 U2=2[(tb+T)-T]=2tb 电压差 U =U2-Ub=2T=2l/v 或 U =U2-Ub=2T=2’l
N – 年落雷总数 Pa – 绕击率 P2 – 超过绕击耐压水平I2的雷电流 – 建弧率
(二)雷击档距中央的避雷线
雷击避雷线最严重的情况是雷击点处于档距中央时。 真正击中档距中央避雷线的概率只有10%左右。
雷击点电压最大值
U A Z g l a / 4v
可见UA仅仅取决于它的波前陡度，而与雷电流无关。
（二）降低杆塔接地电阻 提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。杆 塔的工频接地电阻一般为10～30Ω。
（三）加强线路绝缘 增加绝缘子串中的片数、改用大爬距悬式绝缘子、 增大塔头空气间距等等，但有相当大的局限性。一般 优先采用降低杆塔接地电阻的办法来提高线路耐雷水 平。 （四）耦合地线 作为一种补救措施，具有一定的分流作用和增大导 地线之间的耦合系数，因而能提高线路的耐雷水平和 降低雷击跳闸率。
三、变电所的进线段保护
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。 进线段的作用： 1）雷电过电压波在流过进线段时因冲击电晕而发生 衰减和变形，降低了波前陡度和幅值； 2）限制流过避雷器的冲击电流幅值
(三)自耦变压器的防雷保护
高压侧进波时，应在中压断路器 QF2的内侧装设一组阀式避雷器 （图8-14中的FV2）进行保护。 中压侧进波时，在高压断路器 QF1的内侧也应装设一组避雷器 （图8-14中的FV1）进行保护。
当中压侧接有出线时，还应 在AA′之间再跨接一组避雷器 （图8-14中的FV3）。
三、线路耐雷性能的分析计算
(一)绕击导线 雷闪绕过避雷线直接击中导线 的概率，称为绕击率Pα 。Pα之 值与避雷线对边相导线的保护角 α、杆塔高度ht及线路通过地区 的地形地貌等因素有关。
平原线路
Байду номын сангаас山区线路
lg P
lg P
ht
86
ht
86
3.9
3.35
绕击跳闸次数
n2 N P P2 （次/年）
第八章 电力系统防雷保护
电力系统的防雷保护包括了线路、变电所、发电厂等 各个环节。
第一节 架空输电线路防雷保护
输电线路耐雷性能的若干指标 线路雷害事故发展过程及防护措施 线路耐雷性能的分析计算
一条100km长的架空输电线路在一年中遭到数十次雷击。 线路的雷击事故在电力系统总的雷害事故中占有很大的 比重。 一、输电线路耐雷性能的若干指标
(三)雷击杆塔
击杆率：雷击杆塔次数与落雷总数的比值。
注入线路的总电流即为雷电流
i it ig
it为流经杆塔的电流，ig为流经避雷线的电流。
线路绝缘子串上所受到的雷电过电压包括四个分量：
1、杆塔电流it在横担以下的塔身电感La和杆塔冲击 接地电阻Ri上造成压降，使横担具有一定的对地电位
ua di ( Rii La ) dt
(四)变压器中性点的保护
110kV及以上的中性点有效接地系统 1、中性点为全绝缘时，一般不需采用专门的保护。 但在变电所只有一台变压器且为单路进线的情况下， 仍需在中性点加装一台与绕组首端同样电压等级的避 雷器。 2、当中性点为降级绝缘时，则必须选用与中性点绝 缘等级相当的避雷器加以保护，同时注意校核避雷器 的灭弧电压。 35kV及一下的中性点非有效接地系统 变压器的中性点都采用全绝缘，一般不设保护装置。
被保护绝缘与避雷器间的电气距离 l 越大、进波陡度 或′越大，电压差值 U 也就越大。
阀式避雷器动作以后有一个不大的电压降，然后保持 残压水平，由于被保护设备与避雷器间有距离，致使 电压波产生振荡，接近冲击截波，因此对于变压器类 电力设备来说，往往采用2s截波冲击耐压值作为他们 的绝缘冲击耐压水平。
二、阀式避雷器保护作用的分析
装设阀式避雷器是变电所对入侵雷电过电压波进行防 护的主要措施，它的保护作用主要是限制过电压波的 幅值。但是还需要有“进线段保护”与之配合。 阀式避雷器的保护作用基于三个前提： 1)它的伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配 合 2)它的伏安特性应保证其残压低于被保护绝缘的冲击 电气强度 3)被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内。
2、雷击跳闸率（n ）
雷击跳闸率是指在雷暴日数Td＝40的情况下、100km 的线路每年因雷击而引起的跳闸次数，其单位为 “ 次 /(100km· 雷 暴 日 )” ． 实 际 线 路 长 度 L 不 是 40 100km，雷暴日数也不正好是40时必须换算到某一相 同的条件下(100km，40雷暴日)，才能进行比较。 但是雷电流超过了线路耐雷水平，只会引起冲击闪络， 只有在冲击闪络之后还建立工频电弧，才会引起线路 跳闸。 由冲击闪络转变成稳定工频电弧的概率为建弧率 ( ),它与沿绝缘子串或空气间隙的平均运动电压梯 度有关。可由下式求得 (4.5E 0.75 14) 10 2
第二节 变电所的防雷保护 变电所的直击雷保护 阀式避雷器保护作用的分析 变电所的进线段保护 变电所防雷的几个具体问题
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。
线路杆塔分流系数
2、塔顶电压utop沿着避雷线传播而在导线上感应出 来的电压u1。与上一分量ua相似，杆塔电流it造成的 塔顶电位
utop ( Rii Lt di ) dt
u1 kutop
3、雷击塔顶而在导线上产生的感应雷击过电压
u
' i (c)
ui ( c ) (1
二、线路雷害事故发展过程及防护措施
只要能设法制止上述发展过程中任一环节的实现， 就可避免雷击引起长时间停电事故。
输电线路上采用的各种防雷保护措施： (一)避雷线（架空地线） 110kV及以上架空输电线路防雷措施是沿全线架设 避雷线；35kV及以下的线路主要依靠架设消弧线 圈和自动重合闸来进行防雷保护。
(五)气体绝缘变电所防雷保护的特点
全封闭SF6气体绝缘变电所(GIS)的特点： 1)GIS绝缘的伏秒特性很平坦，其绝缘水平主要取决于 雷电冲击水平。采用氧化锌避雷器； 2)GIS结构紧凑，被保护设备与避雷器相距较近，比常 规变电所有利； 3)GIS的同轴母线筒的波阻抗小，过电压幅值和陡度都 显著变小，对变电所的进行波防护有利； 4)GIS内绝缘电场结构不均匀，易击穿，要求防雷保护 措施更加可靠、在绝缘配合中留有足够的裕度。
四、变电所防雷的几个具体问题
(一)变电所防雷接线
进线段提高耐雷性能的保护措施： 1)在进线保护段内，避雷线的保护角不宜超过20°。 2)采取措施以保证进线段的耐雷水平。
(二)三相绕组变压器的防雷保护 高压侧有雷电过电压波时，通过绕组间的静电耦合 和电磁耦合，低压侧出现一定过电压。在任一相低 压绕组加装阀式避雷器。
(五)消弧线圈 能使雷电过电压所引起来的一相对地冲击闪络不转 变成稳定的工频电弧，即大大减小建弧率和断路器的 跳闸次数。 (六)管式避雷器 仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱点的防 雷保护。它能免除线路绝缘的冲击闪络，并使建弧率 降为零。 (七)不平衡绝缘 一回路的三相绝缘子片数少于另一路的三相。 (八)自动重合闸 线路绝缘不会发生永久性的损坏或劣化。
绝缘冲击耐压水平应满足： U w( i ) U is U
阀式避雷器的保护距离：
lmax K
U w( i ) U is 2a '
K为变电所出线修正系数 避雷器具体安装点选择原则：“确保重点、兼顾一 般”。在诸多的变电设备中，需要确保的重点无疑 是主变压器，应尽可能把阀式避雷器装得离主变压 器近一些。
小 结
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、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。 装设阀式避雷器是变电所对入侵雷电过电压波进行 防护的主要措施，但是还需要有“进线段保护”与 之配合。 进线段的作用：1）雷电过电压波在流过进线段时 因冲击电晕而发生衰减和变形，降低了波前陡度和 幅值；2）限制流过避雷器的冲击电流幅值