中北大学继续教育学院2013届毕业论文
7 防雷保护设计
雷电所引起的大电压将会对电气设备和变电所的建筑物产生严重危害，因此，在变电所和高压输电线路中必须采取有效措施，以保证电气设备安全。 7.1 雷电过电压
雷云放电在电网（或者电力系统）中引起的过电压，统称雷电过电压由于这种过电压和电网的工作电压本身没有直接关系，其所需要的电磁场能量来自电网外部，所以又称为外部过电压，又由于雷云放电发生在大气中，所以这种过电压也成为大气过电压。该种过电压通常为单极性，持续时间很短为?s级（几微秒至几十微秒）幅值可能很高（可达100MV）对电网危害很大，应当加以限制。
雷电过电压又分为：直击雷过电压和感应雷过电压。直击雷过电压是由于雷直击于电网引起的，感应雷过电压则是雷直击于电气设备附近，由于电磁感应而在电网中产生的。感应雷过电压的幅值不太高，一般不超过500-600kV，它主要对35kV及以下电网构成威胁。 7.2 雷电的危害
雷电的破坏作用主要是雷电波过电压引起的，主要表现在以下几个方面： 1．雷电的热效应 雷电流产生的热量，可能烧断导线和烧毁电力设备； 2．雷电的机械效应 雷电流产生的电动力，可摧毁设备、杆塔、建筑物和伤害人；
3．雷电的电磁效应 雷电过电压将会使电气绝缘被击穿，甚至引起火灾和燃烧，造成人身伤亡和设备损坏。
另外雷电的闪落放电，可能烧坏绝缘子，使断路器跳闸，造成停电事故。 7.3 防雷保护装置
变配电所的防雷保护，包括对直击雷的保护和对沿电力线路入侵的雷电侵入波保护。
实际运行表明，对于变配电所防直击雷的保护避雷针和避雷器是很有效的，雷电波入侵则必须装设阀型避雷器保护，防雷保护涉及应认真调查地质地貌气象环境等条件和雷电的活动规律，以及被保护物的特点等，因地制宜地采取防雷保护措施，做到安全可靠、技术先进、经济合理等。 7.4 防雷设计
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对于所设计的110KV变电站，采用避雷针保护，因为变电所设计的地理位置决定的，直击雷和感应雷无法对其造成危害，但是侵入波却可以沿架空线进入变电所，因此对雷电的危害，设计中选择了避雷针保护。
图7.1为避雷器与被保护设备的连接
其中 1——相线；2——被保护设备；3——避雷针； 4——过电压波。
34127.5 防雷保护计算
依据图纸要求及新的国际标准《建筑物标准手册》及所设计的110KV变电站实际情况可得：
1．110KV变电站防雷保护
防雷直击：采用装设在建筑物上的避雷网或避雷针，或由其混合组成的接闪器。 防雷电感应：建筑物内的设备管道构架等主要建筑物，应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上，可不另设接地装置。
防雷电波侵入：
1）地电线路全长采用埋地电缆或敷设架空金属线槽内的电缆引入时，在入
户端应将金属电缆外皮，金属线槽接地。
2）低压架空线转换金属改装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时，其埋
地长度应大于或等于15m。
低压架空线直接引入时，在入户处应装设避雷器，并将其与绝缘子铁脚金具连在一起接到电气设备的接地装置上。
2．建筑物防雷接闪器有以下几种形式 （1）独立避雷针
（2）架空避雷线或架空避雷网
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（3）直接安装在建筑物上的避雷针避雷带或避雷网
3．变配电所建筑物防雷保护
（1）变配电所屋外配电装置应装设防直击雷保护装置，一般采用避雷针或避雷器。
（2）屋内配电装置如雷设防直击雷保护装置，屋顶有金属结构时，将金属部分接地，屋顶为钢筋混凝土结构时，将其焊接成网接地，屋顶为非导体结构时，采用避雷网保护。
（3）35kV及以下的屋外高压配电装置，采用独立避雷器或避雷线保护，宜装设独立的接地装置，接地电阻不宜超过20?。
（4）独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针及接地装置与道路或建筑物的出入口等的距离不宜小于3m。
（5）35kV及以下高压配电装置的架构或变电所房顶上不宜装设避雷针。 （6）35kV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接至于出线门型架构上但要装设集中接地装置。
（7）独立避雷针避雷线与配电装置带电部分，变电所电力设备接地部分、构架接地部分之间的空气距离一般不小于5m，当条件允许时应尽量增大，以便降低感应过电压。
4．雷电侵入波过电压保护
架空进线的10kV变电所，10kV架空线应全线装设避雷线，若未沿全线装设，应在变电所1-2km所进线段架设避雷线如图所示。
变电所3-10kV配电装置（包括电力变压器）应在每组母线和每回架空线路上装设发行避雷器
避雷器与变压器的最大电气距离
雷季经常运行的进出路数 最大空气距离m
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1 15 2 23 3 27 4及以上 30 中北大学继续教育学院2013届毕业论文 D12 12D 图7.3 架设避雷线 C C B B图7.4 架空线路上装设发行避雷器 A5：防雷计算 （1） 变电所占地面积15?60m，高57.3m，采用4根避雷针保护，为避免反击，避雷针距离变电所5m。 12A相邻两根距离 a1?15?5?20m,a2?60?5?65m 对角避雷针间距 12TitleSize:DateFile: D?20?65?68m 避雷针的有效高度为
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