110kv变电所防雷设计

摘要

根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电所的防雷设计，变电所是电力系统中重要组成部分，而且变电所的电气部分要装设合理的避雷装置和接地装置，因此，它是防雷的重要保护对象。

如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给人民生活和社会生产带来重大不便，还有可能给国家造成大经济损失，这就要求防雷措施必须十分可靠变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护方便，在此前提下，力求经济合理的原则。

本次设计，主要对变电所的主要设备进行选择，重点设计变电所的防雷部分，包括变电所进线段保护、防直击雷、防感应雷以及变电所二次设备的防雷。通过对各种避雷器的性能对比，结合变电所实际情况，确定变电所的避雷器的选择，并考虑变电所控制系统的防雷，提出防雷方案。

氧化锌避雷器以其优越的性能，越来越受到电力行业的关注。本次设计，将结合氧化锌避雷器性能的优点，并结合变电所设计的情况，讨论氧化锌避雷器在变电所中的应用前景。

关键词：变电所避雷器防雷保护

目录

1 引言 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 课题研究的意义 (1)

2 系统设计方案的研究 (3)

2.1雷电对变电所的危害 (3)

2.1.1雷的直击和绕击危害 (3)

2.1.2雷电反击危害 (3)

2.1.3 感应雷危害 (3)

2.1.4雷电侵入波危害 (4)

2.2变电所简介 (4)

2.2.1变电所概述 (4)

2.2.2变电所主要任务 (5)

2.2.3变电所主接线 (5)

2.3变电所防雷措施 (6)

2.3.1变电所遭受雷击的来源 (6)

2.3.2变电所防雷具体措施 (7)

2.3.3变电所对直击雷防护 (7)

2.3.4变电所对雷电侵入波的防护 (7)

2.3.5变电站的进线防护 (7)

2.3.6变压器的防护 (8)

2.3.7变电所的防雷接地 (8)

3 防雷保护装置 (9)

3.1避雷针 (9)

3.1.1避雷针原理 (9)

3.1.2避雷针设置原则 (9)

3.1.3避雷针保护范围的计算 (10)

3.2避雷器 (16)

3.2.1避雷器作用原理 (16)

3.2.2氧化锌避雷器的研究与应用 (17)

3.2.3氧化锌避雷器的特性 (17)

3.2.4氧化锌避雷器的优势 (18)

3.2.5氧化锌避雷器在变电所中的发展前景 (18)

3.2.6氧化锌避雷器的安装要求 (19)

3.3主控室及屋内配电装置对直击雷的防雷措施 (19)

3.4防雷接地 (20)

4 本设计的防雷方案 (21)

4.1 电工装置的防雷设计 (21)

4.1.1进线段保护 (21)

4.1.2 直击雷的保护 (21)

4.1.3雷电入侵波的保护 (23)

4.1.4 变电所二次设备防雷保护 (24)

4.2 接地装置 (26)

4.2.1 接地网 (26)

4.2.2接地线 (27)

4.2.3防雷接地 (28)

总结 (29)

致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献. (30)

1 引言

1.1 课题背景

变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。作为电能传输与控制的枢纽，变电所的防雷保护也越来越得到重视。

本次设计为110kV牵引变电所防雷设计，牵引变电所是指主要向牵引系统供电的变电所。牵引变电所主要应用于工矿企业电气化运输、城市公共交通、市郊电气化铁路、煤矿井下平巷运输和地面工业广场运输，为运输机车提供可靠的供电电源。

1.2 课题研究的意义

随着科学技术的发展，作为现代工业发展的基础和先行官—电力工业，也随之有了很大的发展。电力需求的大大增加，促使电力技术和电力工业进一步向高电压，大机组，大电网的方向发展。

110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

雷电放电落于电气设备上时,如没有特殊保护,雷云放电能产生数百万伏的过电压电波,这种过电压足以使任何额定电压的设备发生绝缘闪络或击穿。从而会使设备损坏，甚至危及人身安全，造成不可弥补的损失。电力设备的造价普遍较高，而且建造工期较长，电力设备的损坏，不但会造成发电厂或变电所的巨大损失，更会影响到对用户的供电，造成更大面积、更严重的后果。

雷电一直是危害电力系统安全稳定运行的重要因素之一，如果变电所发生雷击事故，将造成大面积停电,给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷措

施必须十分可靠。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。而防雷保护作为变电所设计的一个重要环节，同样会有充分的发展空间。

众所周知，防雷的最有效办法就是架设避雷器。目前氧化锌避雷器(MOA）在电力系统中作为过电压限制措施的应用越来越广泛，其雷电侵入波的保护能，尤其是对电气设备的保护距离，已成为变电所工程设计、施工和运行亟待解决的问题。