变电所防雷保护
变电所的防雷保护
摘要变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所,是联系发电厂与电力用户的纽带,担负着电压变换和电能分配的重要任务。
如果变电所发生雷击事故,会给国家和人民造成巨大的损失。
所以变电所的防雷是不可忽视的问题。
随着电力系统的快速发展,使得电能这一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照明时,不能忽视自然界产生的雷电对高压输变电设备产生的大量危害。
因此,必须加强变电所雷电防护问题的认识与研究。
关键词:变电所;防雷保护;雷击原因;防雷原则;具体措施目录摘要 (2)1，变电所遭受雷击的主要原因 (4)1.1微机设备屡遭雷害的原因 (4)1.2远动载波系统受雷害特别严重原因 (4)2、变电所防雷的原则 (4)2.1、外部防雷和内部防雷 (5)2.2、防雷等电位连接 (5)3、变电所防雷的具体措施 (5)3.1、变电所装设避雷针对直击雷进行防护 (5)3.2、变电所的进线防 (6)3.3、变电站对侵入波的防护 (6)3.4、变压器的防护 (6)3.5、变电所的防雷接地 (7)3.6、变电所防雷感应 (7)4教训与收获 (7)5结束语 (7)6参考文献 (8)1变电所遭受雷击的主要原因雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云，大气层中雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样就形成了强大的电场，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或是雷云对地的放电，从而形成雷电。
按其发展方向可分为下行雷和上行雷。
下行雷是在雷云产生并向大地发展的，上行雷是接地物体顶部激发起，并向雷云方向发起的。
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,供配电系统中部分电压会大大超过正常状态下的数值.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。
电力变电站防雷防电安全知识培训
电力变电站防雷防电安全知识培训
简介
本文档旨在为电力变电站工作人员提供有关防雷和防电安全的知识培训。
电力变电站是一个重要的设施，它将高压电力转换为低压电力以供分配和使用。
因此，了解如何正确操作和维护变电站以确保安全非常重要。
电力变电站的雷电防护
雷电是电力变电站面临的主要风险之一。
以下是一些常见的防雷措施：
1. 安装避雷针：在变电站周围安装足够数量的避雷针以吸引雷电，并将其安全地引导到地面。
2. 地线系统：建立有效的地线系统以确保雷电能够安全地释放到地面，而不会对设备和人员造成危害。
3. 金属屏蔽：在关键设备和电缆周围使用金属屏蔽以减少雷击的危险。
电力变电站的电击防护
电击是另一个潜在的危险，以下是一些建议的电击防护方法：
1. 保护装置：使用合适的保护装置，如绝缘手套和绝缘工具，以防止电流通过身体流过。
2. 安全距离：在与高压设备操作时，要保持安全距离，避免直接接触电源。
如果需要接近设备，请确保先切断电源。
3. 合适的接地：确保电力变电站的设备和接地电线都是正确接地的，以防止漏电和电击。
常见安全注意事项
在进行电力变电站操作和维护时，请记住以下安全注意事项：
1. 定期检查设备：定期检查设备的状态和工作性能，确保其正常运行。
2. 危险警示标识：在变电站内外明显位置标识危险区域，并提供必要的安全警示标识。
3. 安全培训：确保所有工作人员都接受过适当的安全培训，了解操作变电站时需要采取的安全措施。
请将这些内容与变电站工作人员分享，以提高他们的防雷和防电安全意识，并确保他们清楚如何正确应对潜在的危险。
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。
变电站的防雷接地技术（三篇）
变电站的防雷接地技术变电站作为电力系统中的重要组成部分，其正常运行对于电力系统的稳定供电具有重要意义。
而雷电是导致电力设备损坏和电力系统故障的主要原因之一，因此，在变电站的设计和建设过程中，防雷接地技术是至关重要的。
一、防雷接地的基本概念和作用防雷接地是指通过合理布置接地设施，在雷电侵袭时迅速引导雷电流入地下，减少雷电对设备和系统的损害。
其主要作用有以下几个方面：1. 接地安全：良好的接地系统可以防止雷电对设备和人员的危害，保证安全运行。
2. 电气设备的保护：合理的接地系统可以将雷电流迅速引到地下，避免雷击对设备造成直接或间接的损害。
3. 系统可靠性：优良的接地系统可以提高系统的可靠性，减少故障发生的可能性。
二、变电站防雷接地技术1. 接地系统的设计变电站的接地系统主要由接地电阻、接地极、接地网和接地体等组成。
（1）接地电阻：接地电阻是指将接地极与大地相连的电阻。
它的主要作用是限制接地系统的电流在合理范围内，在雷击时减少对设备的伤害。
接地电阻的设计要根据变电站的场地情况和工程要求灵活选择。
（2）接地极：接地极是将接地电阻埋设在地下的部分。
它的选择要考虑土壤的导电性、外部介质的腐蚀性以及可靠性等因素。
常用的接地极有水平接地极、竖直接地极和涂铜接地极等。
（3）接地网：接地网是由多个接地极和导线连接而成的网状结构。
它通过增大接地面积，降低接地电阻，提高接地的可靠性和稳定性。
接地网的布置要根据变电站的场地和设备的要求进行合理设计。
（4）接地体：接地体是指其他与接地系统有关的构造物，如金属结构、设备等。
接地体的选择和设计要根据具体的变电站情况和设备要求进行合理布置。
2. 接地材料的选择接地材料的选择要考虑其导电性能、耐腐蚀性能和可靠性等因素。
常用的接地材料有裸铜导线、镀锌钢导线、铜包钢导线和铜排等。
其中，裸铜导线具有良好的导电性能和耐腐蚀性能，是较为理想的接地材料。
3. 接地设施的布置变电站的接地设施要合理布置，使得接地系统的电流均匀分布、电势降低，并减少相互干扰。
变电所怎么防雷变电所防雷保护措施
变电所怎么防雷变电所防雷保护措施有关变电所防雷的保护措施，认真介绍了变电所受到雷击的重要原因，变电所防雷的原则，外部防雷和内部防雷，防雷等电位连接，变电所防雷的实在措施等。
变电所防雷保护措施一、变电所受到雷击的重要原因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。
表现形式：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重要原因，若不实行防护措施，势必造成变电所电气设备绝缘损坏，引发事故。
二、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）；堵塞沿电源线或数据、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，相互搭配，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），工变电器为三维防护（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，重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。
第7章发电厂和变电站的防雷保护
可在进线的终端杆上安装一组 1000左右的电抗线圈来
H
代替进线段，此电抗线圈既能限制流过避雷器的雷电
流又能限制入侵波陡度。
变压器的防雷保护
一、三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
➢ 电缆段保护（进线段保护）：限制流经避雷器中
的雷电流小于3kA（对直配电机以3kA下的残压作
为设计标准）
➢ 电抗器保护：使F2可靠动作
电机母线上装设电容C以限制来波陡度
（a）原理接线图 （b）等值电路 Zg—电机波阻抗
有电缆段的电机进线段保护接线
L1-电缆芯线的自感；L2- 电缆外皮的自感；
L3- 电缆末端外皮接地线的自感 ；L4- 电缆末
➢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及以下的中性点非有效接地系统
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
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
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。
35KV变电所防雷接地保护设计
35KV变电站防雷接地保护设计摘要雷电事故是对变电站、发电厂安全的主要威胁，如何有效、合理对变电站、发电厂采取防雷接地保护措施有着十分重要的意义。
本文就以农村某35KV变电站为研究对象，以国家《防雷接地标准》为依据且结合变电站具体情况，对变电站的防雷接地进行保护设计，具有一定代表性。
首先根据变电站的电气主接线图等实际情况，在了解雷电参数、雷电机理以及学习各种防雷装置的基础上，采用设计避雷针并计算验证其保护范围实现对变电站直击雷的防护；对变电站雷电侵入波的防护实现，则通过选择安装避雷器型号和设计变电站进线段的保护接线。
最后在了解接地基本知识后，计算其接地电阻、最大土壤电阻率、垂直接地体根数等，实现对此35KV变电站的接地保护设计。
关键词：35KV变电站；直击雷防护；雷电侵入波防护；接地保护35KV substation lightning protection design of ground protectionAbstract：Lightning incident on the substation, power plants, the main threat to security, how to effectively and rationally to the substations, power plants, lightning protection grounding protection measures taken is very important.This article on a 35KV substation in rural areas for the study to state "Lightning grounding standards" based on specific conditions and combination of substation, the substation grounding protection lightning protection design, has a certain representation. First of all, according to the main electrical substation wiring diagram of the actual situation, etc., in the understanding of lightning parameters, the mechanism of lightning, as well as learning a variety of lightning protection devices on the basis of the calculation used to verify the design of a lightning rod and its scope of protection to achieve the protection of the substation direct stroke; of Substation lightning invasion wave to achieve the protection, surge arresters are installed by selecting the type and design of substation protection of wiring into the segment.Finally, grounding in the basic knowledge to understand, calculate the grounding resistance, soil resistivity of the largest vertical root number, such as grounding, to achieve this protection 35KV substation grounding design.Key words: 35KV Substation; Direct stroke protection; Invasive wavelightning protection ; Ground Protection目录摘要 (1)目录 (3)第1章前言 (5)1.1课题的提出和意义 (5)1.2国内外研究现状 (6)1.3本课题的主要工作 (6)1.3.1研究目标 (6)1.3.2主要研究内容 (7)1.4变电站防雷接地国家相关标准 (7)1.5本论文涉及的35KV变电站 (8)1.5.1变电站的概况 (8)1.5.2变电站相关参数 (9)1.5.3变电站电气主接线图 (9)第2章雷电与防雷装置 (11)2.1雷电 (11)2.1.1雷电及其放电过程 (11)2.1.2雷电参数 (13)2.1.3雷击过电压产生的机理 (17)2.2防雷装置 (18)2.2.1避雷针 (18)2.2.2避雷线 (20)2.2.3避雷带和避雷网........................................................错误!未定义书签。
6_发电厂和变电所的防雷保护
20
20
b. 限制侵入波陡度
U U 1 0.5 0.008 (0.5 0.008U )l ( )l0 0 hdp U hdp
变电所侵入波计算陡度
侵入波计算陡度(kV/m) 额定电 压(kV) 35 60 1km进线 段 1.0 1.1 2km进线段 或全线有避 雷线 0.5 0.55 额定电 压(kV) 220 330
装设的避雷针（线）应该使所有设备均处于避雷针及避 雷线的保护范围之内。
另外，要注意防止反击。即雷击于避雷针及避雷线后， 它们的地电位可能提高，如果它们与被保护设备的距离不够 大，则有可能在避雷针、避雷线与被保护设备之间发生放电， 或叫做逆闪络。此类放电现象不但会在空气中发生，而且还 会在地下接地装置间发生，一旦出现，高电位就将加到电力 设备上，有可能导致电力设备的绝缘损坏。
电气绝缘
6
6
第二节 发电厂和变电所的雷电侵入波保护
a. 阀型避雷器（限制来波的幅值） b. 进线保护（冲击电晕降低入侵波的陡度和幅值；导线波阻 抗限制流过避雷器的冲击电流幅值）
一 避雷器的保护作用
1. 避雷器保护的动作过程
避雷器上的电压可以 看作斜角平顶波
电气绝缘
7
7
二.变压器与避雷器之间允许的最大电气距离
第六章 发电厂和变电所的防雷保护
第一节 发电厂和变电所的直击雷防护 第二节 发电厂和变电所的雷电侵入波保护 第三节 变电所防雷的进线段保护 第四节 旋转电机的防雷保护
电气绝缘
1
1
第一节 发电厂和变电所的直击雷防护
发电厂、变电所防止直击雷的措施：采用避雷针、避雷线 及良好的接地网。
装设避雷针（线）的原则
电气绝缘
变电所防雷保护的三道防线
变电所防雷保护的三道防线有关变电所防雷保护的三道防线，变电所防雷保护系统工程，变电所防雷保护是一个系统工程，它由3个子系统即三道防线构成，全方位保护变电所在雷电环境下的安全。
变电所防雷保护的三道防线变电所防雷保护是一个系统工程，它由3个子系统即三道防线构成：第一道防线，即第三子系统期望将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。
我国重要是采纳金属氧化物避雷器（MOA），西方国家除用MOA外，还在全部电气装置上安装空气间隙，在MOA失效后空气间隙可作为后备保护。
第二道防线，即第一子系统的作用是防止雷直击变电所电力设备。
雷击是无法阻拦的，只能通过拦截导引更改其入地路径。
好的设计和建设，能避开破坏性后果。
这道防线由拦截受雷（接闪）、引流、（接地）散流防护系统构成。
接闪器有避雷针（线），小变电所大多采纳独立避雷针，大变电所大多在变电所架构上采纳避雷针或避雷线，或这两者结合，对引流线和接地装置都有严格的要求。
宣称避雷针保护范围大，或计算方法精准等都不符合实际情况。
事实上，避雷针（线）的拦截雷效应，即对被保护物的保护作用（保护范围），与雷电极性、雷电通道电荷分布、空间电荷分布、先导头部电位、放电定位高度、避雷针的数量和高度、被保护物的高度以及相互之间的位置、当时的大气条件和地理条件等因素有关。
一般地说，地理条件（包括地貌和地质结构）影响雷击先导阶段电场分布，从而影响到主放电的进展；大气条件的影响是空气湿度和温度愈高，避雷针（线）保护效果就愈小；还有，雷电流幅值（或放电定位高度）愈大，避雷针（线）拦截雷范围就愈大，也即是保护范围愈大。
拦截雷的避雷针保护范围与这么多因素有关，而且这些因素中很多是随机性的，能完全免遭雷击的避雷针（线）肯定保护范围是没有的。
所谓保护范围是指被保护物在此空间范围内受到雷击的概率在可接受值之内。
各种文件规定的不同保护范围只是允许受到雷击的概率不同而已。
美国推举性的IEEEstd142－1991中第3．3．3．1节介绍：计算避雷针保护范围时采纳滚球半径（即雷击半径）为30m，大约保护范围内雷击概率为0．1％，采纳45m，大约为0．5％。
007--发电厂和变电所的防雷保护
第七章
发电厂和变电所的
防雷保护
高电压技术
概
述
一、发、变电所雷电过电压来源及危害： 发电厂、变电所是电力系统的中心环节，另外变电所是 多条输电线路的交汇点和电力系统的枢纽。 1、雷电直击发电厂和变电所 2、雷击线路产生的雷电过电压沿线路侵入发、变电所 3、雷电直击发电厂和变电所造成大面积停电，影响工 业生产和人民生活。 4、雷击线路产生的雷电过电压沿线路侵入发、变电所电 气设备，发电机、变压器等主要电器设备的内绝缘大都没 有自恢复的能力，一旦受损，直接经济损失严重；同时修 复困难，影响时间较长，间接损失无法估量。
旋转电机的防雷保护要比变压器困难得多，其雷害事故 也往往大于变压器，这是由它的绝缘结构、运行条件等方 面的特殊性造成的。 1、旋转电机主绝缘的冲击耐压值远低于同级变压器的冲 击耐压值。在同一电压等级的电气设备中，以旋转电机的冲 击电气强度为最低。运行中的旋转电机主绝缘更低于出厂时 的核定值。
高电压技术
第一节 发电厂、变电所的直击雷保护
发电厂、变电所防雷保护的措施： 按照安装方式的不同，装设独立避雷针、构架避雷针。
直击雷防护设计内容：
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。
高电压技术
一、独立避雷针
适用范围：35kv及以下变电所 1、 避雷针的反击问题： 雷电经引下线入地时，在引下线上产生高电位，会 对被保护对象或与其有联系的物体（母线、电缆、金属 管道等）产生反击。 2、安全距离的确定： 为避免反击发生，就要求避雷针的引下线与被保护物体之 间有一定的安全距离。
设辅助集中接地装置，且避雷针与主接地网的地下连接 点到变压器接地线到主接地网的地下连接点，沿接地体
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。
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2 变电所主要防雷设备
防止雷电直击的主要设备有避雷针、避雷线；防止雷电波沿架空线路侵入电气设备和建筑物内部的主要设备有避雷器等。
避雷针有单支、多支，等高和不等高之分；避雷器有阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。
3 变电所的防雷设计
3.1 35kV进线段的防雷设计
变电所防止雷电直击线路的措施是安装避雷线；根据线路的负荷性质、地形地貌特点，该地区雷电活动的强弱以及土壤电阻率高低等情况，合理选用。
对于35kV送电线路不宜沿全线架设避雷线，通常采用的方法是在变电所的进线段架设1～2km的避雷线。
单根避雷线的保护范围应按下列公式确定：
(1) 当h
x ≥h/2时，r
x
=0.47(h-h
x
)p
式中h
x
-被保护物的高度，m
h-避雷线(针)的高度，m
r
x
-每侧保护范围的宽度，m
p-高度影响系数，当h≤30m，p=1；当30＜h≤120m，
(2) 当h
x ＜h/2时，r
x
=(h-1.53h
x
) p
杆塔避雷线对边导线的保护角，一般采用20°～30°。
避雷线常用GJ-50、70mm2等型号钢绞线作架空避雷线。
3.2 变电所防雷设计
防止雷电直击的主要设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等组成。
避雷针位置的确定，是变电所防雷设计的关键步骤。
首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求，初步确定避雷针的安装位置后，再根据下列公式进行计算，校验是否在保护范围之中。
(1) 单支避雷针在地面上的保护半径应按下式计算：
r=1.5h
式中 r-保护半径，m
(2) 单支避雷针在被保护物高度h
x
水平上的保护半径应接下式计算：
①当h x≥h/2时，r x=(h-h x) p=h a p
式中 r
x -避雷针在h
x
水平面上的保护半径，m
h
a
-避雷针的有效高度，m
②当h x＜h/2时，r x=(1.5h-2h x) p
(3) 两支等高避雷针保护范围确定方法：
两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定，两针间的保护范围应按下式计算：
h
o
=h-D/7p
式中 h
o
-两针间保护范围上部边缘最低点的高度，m；
D-两支避雷针间的距离，m
两针间h
x
水平面上保护范围的一侧最小宽度按下式计算：
b x =1.5(h
o
-h
x
)
式中 b
x
-保护范围的一侧最小宽度，m
当D=7h
a P时，b
x
=0。
求得b
后，即可确定两针间的保护范围。
x
(4) 三支等高避雷针所形成的外侧保护范围，分别按两支等高避雷针的计算
≥0时，则方法确定；如在三针内侧各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度b
x
全部面积即受到保护。
四支以上等高避雷针所形成的四角形或多角形，可先将其分成两个或几个三角形，然后分别按三支等高避雷针的方法计算确定保护范围。
3.3 35kV及10kV母线防雷设备的选择
根据《电力设备过电压保护设计技术规程》的要求，变电所的每组母线上，都应安装避雷器，作为防止高压雷电波沿架空线路、设备侵入变电所的最主要措施。
在母线防雷设备选择上应尽量按以下三个方面选择：
(1) 按额定电压选择：避雷器的额定电压必须大于或等于安装处的电网额定电压。
(2) 按工作环境温度选择：选择工作环境温度在-40℃至+40℃之间，适用高寒、高温工作环境设备。
(3) 应首先采用高新技术产品，并有一定可靠运行记录的新产品。
选用通流能力强，工频续流小，放电时间短，稳定性高，残压低的避雷器。
硅橡胶金属氧化物避雷器是当前高新技术应用的代表性产品，具有良好的电气绝缘性能、防潮、抗老化性能。
同时还具有使用寿命长，试验周期长，运行维护费用低，体积小、重量轻等优点。
是当前农网新建工程中使用较多的避雷器之一。
现常选用避雷器型号有：HY5W-57/154、HY5W1-53/51和金属氧化物跌落式避雷器。
4 防雷设计基本经验和体会
(1) 在作防雷保护设计前，应到当地气象部门了解最新的当地年平均雷暴日数和年平均雷暴次数，以便确定设计标准。
(2) 根据开关场布置形式，确定避雷针的个数、高度。
如箱式变电站，因占地面积较小，可采用高度较高的单支避雷针，以求降低工程造价的目的。
如35kV、10kV设备均在户外，设备布置为水平排列，尽量选多个高度低些的等高的独立避雷针，以求布置均称，整体美观的效果。
(3) 充分利用进线终端杆的高度，设计安装避雷针。
(4) 选择两支避雷针时，两针距离与避雷针高度之比不宜大于5。
(5) 避雷针与主变压器应尽量保持15～20m的距离，避免对主变压器的逆闪络和逆变换电压。
(6) 应充分考虑跨步电压的危险。
建议避雷针距主控室的距离不宜小于
10m，独立避雷针距道路应在3m以上。
(7) 接地电阻必须符合各种规程、规范的要求。
(8) 在设计标准和设备选型应考虑留有适当的裕度。