变电所防雷保护

2变电所主要防雷设备 防止雷电直击的主要设备有避雷针、避雷线；防止雷电波沿架空线路侵入电气设备和建筑物内部的主要设备有避雷器等。避雷针有单支、多支，等高和不等高之分；避雷器有阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。 3变电所的防雷设计 3.135kV进线段的防雷设计 变电所防止雷电直击线路的措施是安装避雷线；根据线路的负荷性质、地形地貌特点，该地区雷电活动的强弱以及土壤电阻率高低等情况，合理选用。对于35kV送电线路不宜沿全线架设避雷线，通常采用的方法是在变电所的进线段架设12km的避雷线。 单根避雷线的保护范围应按下列公式确定： (1) 当hxh/2时，rx=0.47(h-hx)p 式中hx-被保护物的高度，m h-避雷线(针)的高度，m rx-每侧保护范围的宽度，m p-高度影响系数，当h30m，p=1；当30h120m， (2) 当hxh/2时，rx=(h-1.53hx) p 杆塔避雷线对边导线的保护角，一般采用2030。避雷线常用GJ-50、70mm2等型号钢绞线作架空避雷线。 3.2变电所防雷设计 防止雷电直击的主要设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等组成。 避雷针位置的确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求，初步确定避雷针的安装位置后，再根据下列公式进行计算，校验是否在保护范围之中。 (1) 单支避雷针在地面上的保护半径应按下式计算： r=1.5h 式中 r-保护半径，m (2) 单支避雷针在被保护物高度hx水平上的保护半径应接下式计算： 当hxh/2时，rx=(h-hx) p=hap 式中 rx-避雷针在hx水平面上的保护半径，m ha-避雷针的有效高度，m 当hxh/2时，rx=(1.5h-2hx) p (3) 两支等高避雷针保护范围确定方法： 两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定，两针间的保护范围应按下式计算： ho=h-D/7p 式中 ho-两针间保护范围上部边缘最低点的高度，m； D-两支避雷针间的距离，m 两针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度按下式计算： bx=1.5(ho-hx) 式中 bx-保护范围的一侧最小宽度，m 当D=7haP时，bx=0。 求得bx后，即可确定两针间的保护范围。 (4) 三支等高避雷针所形成的外侧保护范围，分别按两支等高避雷针的计算方法确定；如在三针内侧各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度bx0时，则全部面积即受到保护。四支以上等高避雷针所形成的四角形或多角形，可先将其分成两个或几个三角形，然后分别按三支等高避雷针的方法计算确定保护范围。 3.3 35kV及10kV母线防雷设备的选择 根据电力设备过电压保护设计技术规程的要求，变电所的每组母线上，都应安装避雷器，作为防止高压雷电波沿架空线路、设备侵入变电所的最主要措施。在母线防雷设备选择上应尽量按以下三个方面选择： (1) 按额定电压选择：避雷器的额定电压必须大于或等于安装处的电网额定电压。 (2) 按工作环境温度选择：选择工作环境温度在-40至+40之间，适用高寒、高温工作环境设备。 (3) 应首先采用高新技术产品，并有一定可靠运行记录的新产品。选用通流能力强，工频续流小，放电时间短，稳定性高，残压低的避雷器。 硅橡胶金属氧化物避雷器是当前高新技术应用的代表性产品，具有良好的电气绝缘性能、防潮、抗老化性能。同时还具有使用寿命长，试验周期长，运行维护费用低，体积小、重量轻等优点。是当前农网新建工程中使用较多的避雷器之一。 现常选用避雷器型号有：HY5W-57/154、HY5W1-53/51和金属氧化物跌落式避雷器。 4防雷设计基本经验和体会 (1) 在作防雷保护设计前，应到当地气象部门了解最新的当地年平均雷暴日数和年平均雷暴次数，以便确定设计标准。 (2) 根据开关场布置形式，确定避雷针的个数、高度。如箱式变电站，因占地面积较小，可采用高度较高的单支避雷针，以求降低工程造价的目的。如35kV、10kV设备均在户外，设备布置为水平排列，尽量选多个高度低些的等高的独立避雷针，以求布置均称，整体美观的效果。 (3) 充分利用进线终端杆的高度，设计安装避雷针。 (4) 选择两支避雷针时，两针距离与避雷针高度之比不宜大于5。 (5) 避雷针与主变压器应尽量保持1520m的距离，避免对主变压器的逆闪络和逆变换电压。 (6) 应