变电站直击雷保护： （1）防雷保护装置

防直击雷最常用的措施是装设避雷针，它是由金属制成，比被保护设备高并具有良好的接地装置,其作用是将雷吸引到自己身上并安全导入地中，从而保护了附近比它矮的设备，使建筑免受雷击。

（2）变电站直击雷过电压采用避雷针（线）保护。变电站的屋外配电装置较高建筑以及易燃易爆对象，都应加直击雷保护。

雷电侵入波保护：

因为雷击线路机会远比雷直击变电站多，所以沿线路侵入变电站的雷电过电压行波是很常见的。又因为线路的绝缘水平要比变压器的冲击试验电压高的多，所以变电站对行波的保护十分重要。

雷电入侵波保护是利用氧化锌避雷器以及阀式避雷器相配合的进线保护段。 （1）电机，变压器，电器，照明设备的底垫和外壳。 （2）电气设备传动装置。

（3）互感器的二次线圈，但继电保护方面另有规定除外。 （5）配电屏与控制台框架。

（6）屋外配电装置的金属和钢筋混凝土构架以及带点部分的金属遮拦。 （7）交直流电力电缆盒的金属外壳和电缆的金属外皮布线的钢管等。 变电站防雷保护的设计

变电站是电力系统的中心环节，是电能供应的来源，一旦发生雷击事故，将造成大面积的停电，而且电气设备的内绝缘会受到损坏，绝大多数不能自行恢复会严重影响国民经济和人民生活，因此要采取有效的防雷措施，保证电气设备的安全运行。

变电站的雷害来自两个方面，一是雷直击变电站，二是雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电站侵入，对直击雷的保护，一般采用避雷针和避雷线，使所有设备都处于避雷针（线）的保护范围之内，此外还应采取措施，防止雷击避雷针时不致发生反击。

对侵入波防护的主要措施是变电站内装设阀型避雷器，以限制侵入变电站的雷电波的幅值，防止设备上的过电压不超过其耐压值，同时在距变电站适当距离内装设可靠的进线保护。

避雷针的作用：将雷电流吸引到其本身并安全地将雷电流引入大地，从而保护设备，避雷针必须高于被保护物体，可根据不同情况或装设在配电构架上，或独立装设，避雷线主要用于保护线路，一般不用于保护变电站。

避雷器是专门用以限制过电压的一种电气设备，它实质是一个放电器，与被保护的电气设备并联，当作用电压超过一定幅值时，避雷器先放电，限制了过电压，保护了其它电气设备。

9.2 避雷针及避雷器的选择

9.2.1 避雷针的配置原则

（1）电压10kV及以下的配电装置，一般将避雷针装设在配电装置的构架或屋顶上，但在土壤电阻率大于1000?的地区，宜装设独立的避雷针。

（2）独立避雷针（线）宜设独立的接地装置，其工频接地电阻不超过10?。

（3）35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击。

（4）避雷针的接地体与架构在地中距离不得小于3米。

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（5）避雷针与设备在空间的距离不得小于5米。

（6） 构架装设的避雷器的集中接地装置距变压器金属外壳接地点在装置中距离不得小于15米。

9.2.2 避雷器的配置原则

（1）配电装置的每组母线上应装设避雷器。

（2）旁路母线上是否应装设避雷器，应看旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。

（3）220kV以下变压器和并联电抗器外必须装设避雷器，并尽可能靠近设备本体。 （4）220kV及以下变压器到避雷器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）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。 （6）110kV～220kV线路侧一般不装设避雷器。 9.2.3 独立避雷针的选择

变电站的面积如下图所示:

1 100m 2 168.97m 136.2m 3 4

图9-1 独立避雷针位置示意图

1， 避雷器保护范围公式

1（1）hx?h rx?(h?hx)p

21 hx?h rx?(1.5h?2hx)p

2 45

（2）h0?h?D7p h?30m p?1； 30?h?120 m p?5.5h （3）hx水平面上最小宽度bx。

hh0x?2时 bx?h0?hx hhx?02时 bx?1.5h0?2h x 被保护物高度hx=18.5m。 2， 设h=30m，p?1

h100012?h034?30?7???15.71m，h02?7.86 h013?h024?30?136.27???10.54m，h02?5.27

h014?h023?30?168.977???5.86m，h02?2.93

h0x?h2 ∴bx?h0?hx?0 ∴h?30m不符合。 3， 设h?120米，p?5.5h?0.502 h100012?h034?120?7???????91.54m，h02?45.77

h013?h024?120?136.2h7???????81.54m，02?40.62

h014?h023?120?168.977???????71.92m，h02?35.96

h0x?h2 ∴bx012?1.5h0?2hx?1.5??????????????????????

bx01?31.5h?02h?x1.?5????????????? ? bx014?1.5h0?2hx?1.5?????????????????????

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??????

∴ 30?h?120m

4， （1）若hh0x?2， bx?1.5h0?2h x 令bx?0

∴h2hx0?1.5?2?18.51.5?24.67 取hh0?24.67 02?12.34 ∴与开始假设的h?h0x2矛盾。

（2）若hhx?02， bx?h0?hx?0

h0?hx hx=18.5 取h0?18.5m hD0?h?7p 18.5?h?100 h12?33.54 7?5.5h 18.5?h?136.2 h12?41.21 7?5.5h18.5?h?168.97 h12?49.32 7?5.5hh?49.32m

∵hhx?2

∴rx?(1.5h?2hx)p?(1.5????????????????????????28.96m h012?h?D7p?49.32?100?7????31.08m

?????hD013?h?7p?49.32?136.27?????24.47m

????? 47