变电站设计防雷设计
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二、雷电侵入波保护
避雷器结合进线段。 7.3.1 发电厂和变电所应采取措施防止或减少近 区雷击闪络。未沿全线架设避雷线的35kV~110kV架 空送电线路，应在变电所1km~2km的进线段架设避 雷线。 进线保护段上的避雷线保护角宜不超过20°，最 大不应超过30°。
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毕业设计 – 防雷设计
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四、氧化锌避雷器选型推荐
110kV母线：Y10W-102/266 35kV母线：Y5W-51/134 10kV母线：Y5W-17/45 110kV主变中性点：Y1.5W-72/186 35kV主变中性点消弧线圈：Y1W-42/102
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8) 按 照 避雷器安装处的最大故障电流，选择避雷器的压 力释放等级。 9) 按照避雷器安装处的污秽情况，选择避雷器外套的爬电 比距。在外绝缘选择中，要考虑设备外绝缘与海拔高度的关 系。 10) 按照避雷器安装处的引线拉力、风速和地震条件，选 择避雷器的机械强度。 11) 当 避 雷器不能满足绝缘配合要求时，可采取以下一种 或几种办法予以改进:调整避雷器的位置;选择保护性能较好 的避雷器;适当降低避雷器的额定电压;增加避雷器的台数等。
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7.3.5 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设保护间隙，应在中 性点装设雷电过电压保护装置，且宜选变压器中性 点金属氧化物避雷器。如中性点采用全绝缘，但变 电所为单进线且为单台变压器运行，也应在中性点 装设雷电过电压保护装置。
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b) 330kV系统一般选用l0kA; c) 500kV系统一般选用l0kA-20kA; d) 35 kV 及以下系统虽不是全线架设避雷线，但从技术经 济比较考虑，有一定的设备绝缘损坏危险率是可以接受的， 按照避雷器类型的使用条件，标称放电电流可选用5kA, 2.5kA 和1.5kA等级。 近区雷击一般不作为选择标称放电电流的依据，但避雷器应 该具有足够的大电流冲击耐受能力。 GB 11032 中规定的避雷器标称放电电流见表4。 对电机用避雷器、中性点用避雷器标称放电电流在表4中也 作了相应的规定。
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2、直击雷保护设计注意事项 妥善采用独立避雷针或构架避雷针，其联合保护 范围应覆盖全所保护对象。 7.1.6 独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。在非 高土壤电阻率地区，其接地电阻不宜超过10 。当 有困难时，该接地装置可与主接地网连接，但避雷 针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主 接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小 于15m。
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7.1.11 独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分 间的空气中距离以及独立避雷针、避雷线的接地装 置与接地网间的地中距离。 a)~ d) e)除上述要求外，对避雷针和避雷线，Sa不宜小 于5m，Se不宜小于3m。
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雷害途径 直击雷 雷ຫໍສະໝຸດ Baidu侵入波
一、直击雷保护
1、直击雷保护措施、对象 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T 620-1997 第7.1.1条
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7.1.1 发电厂和变电所的直击雷过电压保护可 采用避雷针或避雷线。下列设施应装设直击雷保 护装置： a)屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道； b)火力发电厂的烟囱、冷却塔和输煤系统的高 建筑物； c)油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管 道、装卸油台、易燃材料仓库等建筑物； d)乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢气罐 储存室、天然气调压站、天然气架空管道及其露 天贮罐； e)多雷区的列车电站。
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不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中的变 压器中性点，一般不装设保护装置，但多雷区单进 线变电所且变压器中性点引出时，宜装设保护装 置；中性点接有消弧线圈的变压器，如有单进线运 行可能，也应在中性点装设保护装置。该保护装置 可任选金属氧化物避雷器或碳化硅普通阀式避雷器。
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表5 暂时过电压U t，推荐值kV (有效值)
接地方式 系统标称电压 非直接接地系统 3~20 35~66 110~220 直接接地系统 330~500 母线侧 线路侧
1.4U m / 3
Ut
1.1U m
Um
1.4U m / 3 1.3U m / 3
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7.1.9 110kV及以上配电装置，可将线路的避雷线 引接到出线门型架构上，土壤电阻率大于1000 ·m 的地区，应装设集中接地装置。 35kV、66kV配电装置，在土壤电阻率不大于 500 ·m的地区，允许将线路的避雷线引接到出线门 型架构上，但应装设集中接地装置。在土壤电阻率 大于500 ·m的地区，避雷线应架设到线路终端杆塔 为止。从线路终端杆塔到配电装置的一档线路的保 护，可采用独立避雷针，也可在线路终端杆塔上装 设避雷针。
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三、氧化锌避雷器选择
（一）一般程序 1) 按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽和地 震等环境条件，确定避雷器的使用条件。 2) 根据被保护对象选择避雷器的类型。 3) 按照系统中长期作用在避雷器上的最高电压确 定避雷器的持续运行电压（Uc）。
避雷器持续运行电压是允许持久地施加在避雷器端子间的 工频电压有效值。 避雷器的持续运行电压一般相当于额定电压的75%-80%。
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7.3.9 变电所的3kV~10kV配电装置(包括电力变压 器)，应在每组母线和架空进线上装设阀式避雷器 (分别采用电站和配电阀式避雷器)，并应采用图13 所示的保护接线。母线上阀式避雷器与主变压器的 电气距离不宜大于表13所列数值。 架空进线全部在厂区内，且受到其地建筑物屏蔽 时，可只在母线上装设阀式避雷器。 有电缆段的架空线路，阀式避雷器应装设在电缆 头附近，其接地端应和电缆金属外皮相连。如各架 空进线均有电缆段，则阀式避雷器与主变压器的最 大电气距离不受限制。
7.3.4 具有架空进线的35kV及以上发电厂和变电 所敞开式高压配电装置中阀式避雷器的配置。 a)每组母线上应装设阀式避雷器。阀式避雷器与 主变压器及其他被保护设备的电气距离超过表11或 表12的参考值时，可在主变压器附近增设一组阀式 避雷器。 金属氧化物避雷器与主变压器间的最大电气距离 可参照表12确定。对其他电器的最大距离可相应增 加35%。
避雷器的保护水平，是电力系统过电压保护和绝缘配合中 的一项基本参数。
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雷电过电压的保护水平 无间隙金属氧化物避雷器的保护水平完全由它的残压所决 定。 避雷器雷电过电压的保护水平是下列两项数值的较高者: a) 陡波冲击电流下最大残压除以1.15; b) 标称放电电流下最大残压。 操作过电压保护水平 它是操作冲击电流下的最大残压。
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5) 估算通过避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器的标 称放电电流。 用作避雷器划分等级的具有8/20微秒波形的放电电流的峰 值。也是动作负载试验时通过避雷器的放电电流。 按照 DL /T 620规定，66kV及以上系统架空线路，绝大部 分均为沿全线架设避雷线，按远方雷击的侵人波的概率统计 及电站的重要性，可作以下选择: a) 66kV-220kV系统一般选用5kA，在雷电活动特别强烈的 地区、重要的变电所、进线保护不完善或进线段耐雷水平达 不到规定时，可选用l0kA;
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4) 估算避雷器安装点的暂时过电压的幅值和持续 时间，选择避雷器的额定电压（Ur） ，并与工频 电压耐受时间特性进行校核。
避雷器额定电压是施加到避雷器端子间的最大允许工频电 压有效值，按照此电压所设计的避雷器，能在所规定的动作 负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。它是表明避雷 器运行特性的一个重要参数，但它不等于系统标称电压。
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6) 估算通过避雷器的操作冲击电流和能量，选择 避雷器的线路放电等级、方波冲击试验电流幅值以 及能量吸收能力。 7) 根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和操 作冲击耐受电压，按照绝缘配合的要求，确定避雷 器雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平。
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7.3.8 与架空线路连接的三绕组自耦变压器、变压 器(包括一台变压器与两台电机相连的三绕组变压器) 的低压绕组如有开路运行的可能和发电厂双绕组变 压器当发电机断开由高压侧倒送厂用电时，应在变 压器低压绕组三相出线上装设阀式避雷器，以防来 自高压绕组的雷电波的感应电压危及低压绕组绝 缘；但如该绕组连有25m 及以上金属外皮电缆段， 则可不必装设避雷器。
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a)装在变压器门型架构上的避雷针应与接地网连 接，并应沿不同方向引出3根~4根放射形水平接地 体，在每根水平接地体上离避雷针架构3m~5m处装 设一根垂直接地体； b)直接在3kV~35kV变压器的所有绕组出线上或在 离变压器电气距离不大于5m条件下装设阀式避雷器。 高压侧电压35kV变电所，在变压器门型架构上装 设避雷针时，变电所接地电阻不应超过4 (不包括 架构基础的接地电阻)。
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独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针 及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于 3m，否则应采取均压措施，或铺设砾石或沥青地 面，也可铺设混凝土地面。 7.1.7 110kV及以上的配电装置，一般将避雷针装 在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率大于 1000 ·m的地区，宜装设独立避雷针。否则，应通 过验算，采取降低接地电阻或加强绝缘等措施。 35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷 针。
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7.1.8 除水力发电厂外，在变压器门型架构上和 在离变压器主接地线小于15m的配电装置的架构 上，当土壤电阻率大于350 ·m时，不允许装设避雷 针、避雷线；如不大于350 ·m，则应根据方案比较 确有经济效益，经过计算采取相应的防止反击措 施，并至少遵守下列规定，方可在变压器门型架构 上装设避雷针、避雷线：
避雷器结合进线段。 7.3.1 发电厂和变电所应采取措施防止或减少近 区雷击闪络。未沿全线架设避雷线的35kV~110kV架 空送电线路，应在变电所1km~2km的进线段架设避 雷线。 进线保护段上的避雷线保护角宜不超过20°，最 大不应超过30°。
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四、氧化锌避雷器选型推荐
110kV母线：Y10W-102/266 35kV母线：Y5W-51/134 10kV母线：Y5W-17/45 110kV主变中性点：Y1.5W-72/186 35kV主变中性点消弧线圈：Y1W-42/102
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8) 按 照 避雷器安装处的最大故障电流，选择避雷器的压 力释放等级。 9) 按照避雷器安装处的污秽情况，选择避雷器外套的爬电 比距。在外绝缘选择中，要考虑设备外绝缘与海拔高度的关 系。 10) 按照避雷器安装处的引线拉力、风速和地震条件，选 择避雷器的机械强度。 11) 当 避 雷器不能满足绝缘配合要求时，可采取以下一种 或几种办法予以改进:调整避雷器的位置;选择保护性能较好 的避雷器;适当降低避雷器的额定电压;增加避雷器的台数等。
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7.3.5 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设保护间隙，应在中 性点装设雷电过电压保护装置，且宜选变压器中性 点金属氧化物避雷器。如中性点采用全绝缘，但变 电所为单进线且为单台变压器运行，也应在中性点 装设雷电过电压保护装置。
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b) 330kV系统一般选用l0kA; c) 500kV系统一般选用l0kA-20kA; d) 35 kV 及以下系统虽不是全线架设避雷线，但从技术经 济比较考虑，有一定的设备绝缘损坏危险率是可以接受的， 按照避雷器类型的使用条件，标称放电电流可选用5kA, 2.5kA 和1.5kA等级。 近区雷击一般不作为选择标称放电电流的依据，但避雷器应 该具有足够的大电流冲击耐受能力。 GB 11032 中规定的避雷器标称放电电流见表4。 对电机用避雷器、中性点用避雷器标称放电电流在表4中也 作了相应的规定。
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2、直击雷保护设计注意事项 妥善采用独立避雷针或构架避雷针，其联合保护 范围应覆盖全所保护对象。 7.1.6 独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。在非 高土壤电阻率地区，其接地电阻不宜超过10 。当 有困难时，该接地装置可与主接地网连接，但避雷 针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主 接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小 于15m。
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7.1.11 独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分 间的空气中距离以及独立避雷针、避雷线的接地装 置与接地网间的地中距离。 a)~ d) e)除上述要求外，对避雷针和避雷线，Sa不宜小 于5m，Se不宜小于3m。
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雷害途径 直击雷 雷ຫໍສະໝຸດ Baidu侵入波
一、直击雷保护
1、直击雷保护措施、对象 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T 620-1997 第7.1.1条
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7.1.1 发电厂和变电所的直击雷过电压保护可 采用避雷针或避雷线。下列设施应装设直击雷保 护装置： a)屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道； b)火力发电厂的烟囱、冷却塔和输煤系统的高 建筑物； c)油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管 道、装卸油台、易燃材料仓库等建筑物； d)乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢气罐 储存室、天然气调压站、天然气架空管道及其露 天贮罐； e)多雷区的列车电站。
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不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中的变 压器中性点，一般不装设保护装置，但多雷区单进 线变电所且变压器中性点引出时，宜装设保护装 置；中性点接有消弧线圈的变压器，如有单进线运 行可能，也应在中性点装设保护装置。该保护装置 可任选金属氧化物避雷器或碳化硅普通阀式避雷器。
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表5 暂时过电压U t，推荐值kV (有效值)
接地方式 系统标称电压 非直接接地系统 3~20 35~66 110~220 直接接地系统 330~500 母线侧 线路侧
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1.1U m
Um
1.4U m / 3 1.3U m / 3
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7.1.9 110kV及以上配电装置，可将线路的避雷线 引接到出线门型架构上，土壤电阻率大于1000 ·m 的地区，应装设集中接地装置。 35kV、66kV配电装置，在土壤电阻率不大于 500 ·m的地区，允许将线路的避雷线引接到出线门 型架构上，但应装设集中接地装置。在土壤电阻率 大于500 ·m的地区，避雷线应架设到线路终端杆塔 为止。从线路终端杆塔到配电装置的一档线路的保 护，可采用独立避雷针，也可在线路终端杆塔上装 设避雷针。
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三、氧化锌避雷器选择
（一）一般程序 1) 按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽和地 震等环境条件，确定避雷器的使用条件。 2) 根据被保护对象选择避雷器的类型。 3) 按照系统中长期作用在避雷器上的最高电压确 定避雷器的持续运行电压（Uc）。
避雷器持续运行电压是允许持久地施加在避雷器端子间的 工频电压有效值。 避雷器的持续运行电压一般相当于额定电压的75%-80%。
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7.3.9 变电所的3kV~10kV配电装置(包括电力变压 器)，应在每组母线和架空进线上装设阀式避雷器 (分别采用电站和配电阀式避雷器)，并应采用图13 所示的保护接线。母线上阀式避雷器与主变压器的 电气距离不宜大于表13所列数值。 架空进线全部在厂区内，且受到其地建筑物屏蔽 时，可只在母线上装设阀式避雷器。 有电缆段的架空线路，阀式避雷器应装设在电缆 头附近，其接地端应和电缆金属外皮相连。如各架 空进线均有电缆段，则阀式避雷器与主变压器的最 大电气距离不受限制。
7.3.4 具有架空进线的35kV及以上发电厂和变电 所敞开式高压配电装置中阀式避雷器的配置。 a)每组母线上应装设阀式避雷器。阀式避雷器与 主变压器及其他被保护设备的电气距离超过表11或 表12的参考值时，可在主变压器附近增设一组阀式 避雷器。 金属氧化物避雷器与主变压器间的最大电气距离 可参照表12确定。对其他电器的最大距离可相应增 加35%。
避雷器的保护水平，是电力系统过电压保护和绝缘配合中 的一项基本参数。
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雷电过电压的保护水平 无间隙金属氧化物避雷器的保护水平完全由它的残压所决 定。 避雷器雷电过电压的保护水平是下列两项数值的较高者: a) 陡波冲击电流下最大残压除以1.15; b) 标称放电电流下最大残压。 操作过电压保护水平 它是操作冲击电流下的最大残压。
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5) 估算通过避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器的标 称放电电流。 用作避雷器划分等级的具有8/20微秒波形的放电电流的峰 值。也是动作负载试验时通过避雷器的放电电流。 按照 DL /T 620规定，66kV及以上系统架空线路，绝大部 分均为沿全线架设避雷线，按远方雷击的侵人波的概率统计 及电站的重要性，可作以下选择: a) 66kV-220kV系统一般选用5kA，在雷电活动特别强烈的 地区、重要的变电所、进线保护不完善或进线段耐雷水平达 不到规定时，可选用l0kA;
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4) 估算避雷器安装点的暂时过电压的幅值和持续 时间，选择避雷器的额定电压（Ur） ，并与工频 电压耐受时间特性进行校核。
避雷器额定电压是施加到避雷器端子间的最大允许工频电 压有效值，按照此电压所设计的避雷器，能在所规定的动作 负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。它是表明避雷 器运行特性的一个重要参数，但它不等于系统标称电压。
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6) 估算通过避雷器的操作冲击电流和能量，选择 避雷器的线路放电等级、方波冲击试验电流幅值以 及能量吸收能力。 7) 根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和操 作冲击耐受电压，按照绝缘配合的要求，确定避雷 器雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平。
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7.3.8 与架空线路连接的三绕组自耦变压器、变压 器(包括一台变压器与两台电机相连的三绕组变压器) 的低压绕组如有开路运行的可能和发电厂双绕组变 压器当发电机断开由高压侧倒送厂用电时，应在变 压器低压绕组三相出线上装设阀式避雷器，以防来 自高压绕组的雷电波的感应电压危及低压绕组绝 缘；但如该绕组连有25m 及以上金属外皮电缆段， 则可不必装设避雷器。
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a)装在变压器门型架构上的避雷针应与接地网连 接，并应沿不同方向引出3根~4根放射形水平接地 体，在每根水平接地体上离避雷针架构3m~5m处装 设一根垂直接地体； b)直接在3kV~35kV变压器的所有绕组出线上或在 离变压器电气距离不大于5m条件下装设阀式避雷器。 高压侧电压35kV变电所，在变压器门型架构上装 设避雷针时，变电所接地电阻不应超过4 (不包括 架构基础的接地电阻)。
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独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针 及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于 3m，否则应采取均压措施，或铺设砾石或沥青地 面，也可铺设混凝土地面。 7.1.7 110kV及以上的配电装置，一般将避雷针装 在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率大于 1000 ·m的地区，宜装设独立避雷针。否则，应通 过验算，采取降低接地电阻或加强绝缘等措施。 35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷 针。
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7.1.8 除水力发电厂外，在变压器门型架构上和 在离变压器主接地线小于15m的配电装置的架构 上，当土壤电阻率大于350 ·m时，不允许装设避雷 针、避雷线；如不大于350 ·m，则应根据方案比较 确有经济效益，经过计算采取相应的防止反击措 施，并至少遵守下列规定，方可在变压器门型架构 上装设避雷针、避雷线：