220kv降压变电站
表7-1 变电所必须进行防雷保护的对象和措施
建筑物及构筑物名称 建筑物的结构特点 防雷措施 在架构上装设避雷针或独立避金属结构 雷针 在架构上装设避雷针或独立避110kV及以上配电装置 钢筋混泥土结构 雷针。当在架构上装设避雷针时，可将架构支柱主钢筋作引下线接地，作引下线的钢筋不少于2根 屋外安装的变压器 装设独立避雷针 装设独立避雷针；在不能装设独屋外组合导线及母线桥 立避雷针时，考虑在附近主厂房屋顶装设避雷针 金属结构 主控制楼（室） 钢筋混泥土结构 接地 钢筋焊接成网并屋内配电装置 钢筋混泥土结构 接地 变压器检修间 钢筋混泥土结构 避雷针 强烈地区应设独立金属架构接地 钢筋焊接成网并但在雷电活动特殊钢筋焊接成网接地 本设计中采用220KV、110KV配电装置构架上装设避雷针，35KV屋内配电装置上装设独立避雷针进行直接保护，钢筋混泥土结构焊接成网并接地，为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。
7.2变电站的侵入雷电波保护
7.2.1配置原则
变电站采用避雷针保护后，电气设备几乎可以免受直接雷击。而在与变电站相
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连的长达数十、数百公里的输电线路上，虽然有避雷线保护，但由于雷电的绕击和反击，仍然会危及变电站中的电气设备。雷击线路时无论发生绕击还是反击，都会自雷击点产生向变电站方向传播的入侵电压波，入侵电压波的最大幅值等于线路绝缘的冲击放电电压，而变电站电气设备的绝缘水平通常低于低压线路的绝缘水平，因此入侵波对变电站的电气设备会构成严重威胁。
变电站中限制雷电入侵波过电压的主要措施是装设避雷器。在母线上装设避雷器是限制雷电入侵波过电压的主要措施。对于220kV及以下的一般变电站，无论变电站的电气主接线形式如何，实际上只要保证每一段可能单独运行的母线上都装有一组避雷器，就可以使整个变电站得到保护。只有当母线或设备连接线很长的大型变电站，或靠近大跨越、高杆塔的特殊变电站，经过计算或验证证明以上布置不能满足要求时，才需要考虑是否在适当位置增设避雷器。
根据避雷器的配置原则，本设计中配电装置的每组母线上，应装设避雷器。此外，变压器中性点接地必须装设避雷器，并接在变压器和断路器之间。避雷器的类型选择为阀式避雷器。
7.2.2避雷器的选择
7.2.2.1磁吹阀式避雷器的电气参数如下：
（1）额定电压Ube：避雷器的额定电压应与其安装地点系统的额定电压等级相同。
（2）灭弧电压Umi：对35kV及以下的中性点不接地系统，灭弧电压取为最高工作线电压的100%～110%；对110kV及以上的中性点直接接地系统，灭弧电压取为系统最大工作线电压的80%。
（3）工频放电电压Ugf：指在工频电压作用下，避雷器发生放电的电压值。在中性点绝缘或经阻抗接地的电网中，工频放电电压一般大于最大运行相电压的3.5倍；在中性点直接接地的电网中，工频放电电压应大于最大运行相电压的3倍。工频放电电压应大于灭弧电压的1.8倍。
（4）残压Ubc：按Ubc?2.35?2?Umi计算来确定。
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（5）冲击放电电压Uchfs：我国生产的避雷器其冲击放电电压与5kA的残压基本相同。
7.2.2.2避雷器的选择与校验
（1）220KV侧避雷器的选择与校验 ①型式的选择
根据规程及本设计，选用FCZ系列磁吹阀式避雷器。
②额定电压的选择：
kV Ubc?UN?net?220因此选 FCZ-220避雷器，其参数如下表8-2所示。 ③灭弧电压校验：
最高工作电压：Umax?1.15UN?net?252kV
直接接地：Umi?cdUmax?0.8?252?200kV，满足要求。
表7-2 避雷器参数
型号 额定电压（kV） 灭弧电压有效值（kV） 工频放电电压有效值（kV） 冲击放电电峰值（1.5/20?s）不大于（kV） 8/20?s冲击残压不大于（kV） 不小于 不大于 FCZ-220 220 252 503 580 710 740 ④工频放电电压校验：
下限值：Ugfx?503kV?K0Uxg?3?2523?436.5kV
上限值：Ugfs?1.2Ugfx?1.2?436.5?523.8(kV) ＜580kV 上、下限值均满足要求。
⑤残压校验：Ubc?2.35?2?Umi?2.35?2?200?664（kV）?740kV，满足要
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求。
⑥冲击放电电压校验： Uchfs?0.95Ubc?0.95?664?630(kV)?710kV,满足要求。综上，所选FCZ-220 型避雷器满足要求 （3）110KV侧避雷器的选择和校验 ①型式的选择
根据规程及本设计，选用FCZ系列磁吹阀式避雷器。
②额定电压的选择：
kV Ubc?UN?net?110因此选FCZ-110避雷器，其参数如下表8-3所示。 ③灭弧电压校验：
最高工作电压： Umax?1.15UN?net?1.15?110?126 （kV）直接接地： Umi?cdUmax?0.8?126?100.8kVKV，满足要求。
表7-3 避雷器参数
型号 额定电灭弧电工频放电电压有效值（kV） 不小于 不大于 冲击放电电峰值8/20?s冲压（kV） 压有效值（kV） 击残压不（1.5/20?s）大于（kV） 不大于（kV） FCZ-110 110 126 255 290 345 365 ④工频放电电压校验：
下限值： Ugfx?255kV?K0Uxg?3?1263?218kV
上限值： Ugfs?1.2Ugfx?1.2?218?261(kV) ＜290kV 上、下限值均满足要求。
⑤残压校验：Ubc?2.35?2?Umi?2.35?2?100.8?334＜365KV，满足要（kV）求。
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