变电站防雷保护

五
防雷避险六字诀
学：学习雷电及防雷有关的知识和关于防雷的法律法规。 听：及时收听，收看气象部门发布的天气预报和预警信息 察：密切注意观察天气的变化情况，一旦发现某种异常的 现象，要立即采取防雷避险措施。 断：在防雷救灾中，首先要切断可能导致二次灾害的电煤 气水等灾源。 救：利用已经学过的一些救助知识，组织大家自救和互救 ，尤其对受灾害严重者要进行及时抢救。 保：通过个人保险，社会防灾保险等减少经济的损失。
变电站的防雷保护
裴亚文
SHENZHEN CLOU ELECTRONICS CO., LTD.
一 雷电的形成原理
雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。夏 季由于太阳辐射的作用，近地层空气温度升高，密度降低 ，产生上升运动，在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水 滴或冰晶粒子，形成云团，而上层空气密度相对较大，产 生下沉运动，这样的上下运动形成对流。在对流过程中， 云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞，吸附空气中游离的正 离子或负离子，这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电 荷，一般情况下，正电荷在云的上层，负电荷在云的底层 ，这些正负电荷聚集到一定的量，就会产生电位差，当电 位差达到一定程度，就会发生猛烈的放电现象，这就是雷 电的形成过程。雷电电荷在放电过程中，产生很强的雷电 电流，雷电电流将空气击穿，形成一个放电通道，出现的 火光就是闪电。在放电通道中空气突然加热，体积膨胀形 成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。
保护间隙避雷器：保护间隙可以说是一种最简单的避雷器，按其
形状可分为棒形、角形、环形、球形等。它是由它是由主间隙和辅助 间隙串联而成的。 优点：就是结构简单、造价低。 缺点：由于放电间隙暴露在空气 中，放电特性受环境影响大，放 电分散性大，并且由于一般保护 间隙的电场属于极不均匀电场， 因此他的伏秒特性曲线比较陡， 与被保护设备的绝缘配合不理想。 同时放电时会产生截波，对有线圈的设备造成危害。保护间 隙另一个严重的缺点是弧灭能力差。
② 110kv及以上的配电装置， 可以将避雷针装在配电装 置的构架或房顶上，但在 土壤电阻率＞1000Ω .m的 地区，宜装设独立避雷针 。35kv及以下高压配电装 置，为防止反击和感应过 电压损坏设备，避雷针不 宜装设在构架或房顶上。 在变压器的门形构架上， 也不应装设避雷针或将避 雷线拉到该构架上。
小结：每种避雷器各自有各自的优点和特点，需要针对不同的环境进行使用，才能起
四
变电站防雷接地
（1）接地：指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过
导体与大地相连，使该物体或节点与大地经常保持等电位。
（2）电力系统的接地 ① 工作接地：根据系统正常运行要求设置，如三相系统的中性点
接地，其作用是稳定电网的对地电位，以降低电气设备的绝缘水 平。（0.5~10Ω ） ② 保护接地：为保障人身安全而将电气设备金属外壳等接地，它 在故障条件下才发挥作用。（1~10Ω ） ③ 防雷接地：用来将雷电流顺利泻入大地，以减小引起的过电压 （1~30Ω ）
阀型避雷器：
阀型避雷器是由火花间隙和 非线性电阻这两种基本元件 组成的。间隙与非线性电阻相串联。
氧化锌避雷器：也称金属氧化物避雷器，是20世纪70年代初出现的一种新型避雷
器。这种避雷器的阀片以氧化锌（ZnO）为主要原料，辅以少量能产生非线性特性的金 属氧化物，经混料、选粒、成型，在高温下烧结而成。它的结构非常简单，仅由相应 数量的ZnO阀片密封在瓷套内组成。 到良好的绝缘效果。避雷器在额定电压下，相当于绝缘体，不会有任何的动作产生。 当出现危机或者高电压的情况下，避雷器就会产生作用，将电流导入大地，有效的保 护电力设备。
谢谢大家！
May. 20 th 2006，Wuhan
（1）独立避雷针来自百度文库有专用支座和接地装置
，接地电阻一般≤10Ω 。当设独立的接地线装 置有困难时，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，沿接地体的 长度不得＜15m。 ① 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＜3m，否则应采取均压措施，或铺设砾石 或沥青地面。
管型避雷器：
它实质上是一种具有较高熄弧能力的保 护间隙。
优点：管型避雷器采用了强制熄弧的
装置，因此比保护间隙熄弧能力强。
缺点：但由于管型避雷器具有外间隙，受环
境的影响大，故与保护间隙一样，仍具有伏秒 特性曲线较陡、放电分散性大的缺点，不易与被保护设备实现合理的绝 缘配合；同时动作后也会产生截波，不利于变压器等有线圈设备的绝缘 。因此，管型避雷器目前只用于输电线路个别地段的保护，如大跨距和 交叉档距处，或变电所的进线段保护。
⑤ 滚球法计算保护范围
(2) 避雷线：
作用原理同避雷针，主要用于输电线路的保护，也可用于保护发电厂和变电站。 保护范围的长度与线路等长，而且两端还有其保护的半个圆锥体空间。 在架空输电线路上多采用保护角α 来表示避雷线的保护程度。 保护角α 表示避雷线和外侧导线间连线与 垂直线的夹角，α 越小，雷击导线的概率 越小，对导线的屏蔽保护越可靠。 ① 500kV及以上送电线路，应全线装设双避雷线，且输电线路愈高，保护角愈小（ 有时小于20°）。在山区高雷区，甚至可以采用负保护角。 ② 220～330kV线路，同样应全线装设双避雷线，一般杆塔上避雷线对导线的保护角 为20°～30°。 ③ ll0kV线路，一般沿全线装设避雷线，在雷电特别强烈地区采用双避雷线。在少 雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不沿线架设避雷线，但杆塔仍应逐 基础接地。
（3）避雷器
避雷器的作用是限制过电压，它的的保护原理与避雷针不同。 它实际上是一个放电器，并联连接在被保护设备附近，当作用电压 超过避雷器的放电电压时避雷器即先放电，从而限制过电压的发展 ，从而保护了其他电气设备免遭击穿损坏。 避雷器的类型主要有：保护间隙，管型避雷器，阀型避雷器，和氧 化锌避雷器等。 避雷器的基本要求： 过电压作用时，避雷器先于被保护电力设备放电。 避雷器应具有一定的熄弧能力。
③ 10kv及以上的配电装置，可将线路的避雷线引到出线门 形架构上。土壤电阻率＞1000Ω .m的地方，应加设集中 接地装置。35~60kv配电装置，在土壤电阻率≯500Ω .m 的地方，允许将线路的避雷线引接到门形构架上，但应 加设集中接地装置。在土壤电阻率＞ 500Ω .m的地方 ，避雷线应架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 在终端杆塔上装设避雷针。 ④ 严禁在装有避雷针，避雷线的构筑物上架设通信线，广 播线和低压线。
二 变电站雷害的来源
直击雷 ，即雷直击于变电站导线上或设备上。
感应雷，即变电站避雷针上落雷时产生的感应过 电压。 雷电波侵入，由于架空线路或金属管道对雷电的 传导的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内 ，危及人身安全或损坏设备。
三
变电站防雷保护装置
现代电力系统中实际采用的防雷保护 装置主要有： 避雷针，避雷线，保护间隙，各种避雷器， 防雷接地，电抗线圈，电容器组，消弧线圈 ，自动重合闸等。