高电压技术：10 发电厂和变电站的防雷保护1、2

1、10 发电厂和变电所的防雷保护10.1 发电厂和变电所的直击雷保护10.2 发电厂和变电所的行波保护10.3 变电所防雷的几个具体问题10.4 气体绝缘变电所的防雷保护10.5 旋转电机的防雷发电厂、变电所是电力系统的中心环节，电力系统的重要设备（发电机、变压器、断路器）等都安装在这里。如果受到雷击损坏，将带来大面积的停电事故，造成很大的经济损失。因此必须采取可靠的防雷措施。发电厂、变电所的雷电过电压有两个来源：1)雷直击发电厂、变电所； 2)雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入发电厂和变电所。对直击雷的防护一般采取避雷针或避雷线。对入侵波防护的主要措施是发电厂、变电所内安装避雷器以限制电气设备

2、上的过电压幅值；同时在发电厂、变电所的进线保护段上采取相应措施，以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度。对于直配电机，在电机母线上装设电容器以降低侵入波陡度，使电机的匝间绝缘和中性点绝缘不受损坏。10.1 发电厂、变电所的直击雷保护防止直击雷的措施是采用避雷针、避雷线及良好的接地网。原则：所有设备处于保护范围之内。应该注意雷击避雷针或避雷线后，如果避雷针或避雷线与被保护设备的距离不够大，对电气设备在空气中或地下接地装置间发生反击。按安装方式的不同，避雷针分为独立避雷针和架空避雷线两类。设计内容：选择避雷针的支数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置设计等。

3、为了防止避雷针对被保护物体发生反击，避雷针，与被保护物体之间的空气间隙应有足够的距离，同样，接地体之间为了防止反击，也要有足够的距离。10.2 发电厂和变电所的行波保护 为防止雷电波侵入变电所损坏电气设备，一般从两方面采取保护措施：一是使用阀式避雷器限制来波幅值。二是在距变电所适当的距离内，装设可靠的进线保护段，利用导线高幅值入侵波所产生的冲击电晕，降低入侵波的陡度和幅值，利用导线自身的波阻抗限制流过阀式避雷器的冲击电流幅值。避雷器的保护作用： 安装避雷器是限制变电所入侵波的主要措施。 如果避雷器和被保护设备直接接在一起，则由避雷器的保护特性冲击放电电压（有间隙）和残压来决定避雷器上的电压，它

4、也就是作用在被保护设备绝缘上的电压。 但是在变电所中不可能也没有必要在每个设备旁都装一组避雷器，一般只在变电所母线上安装避雷器，它除保护变压器外，还要对其他设备提供保护。 这样，避雷器与各个电气设备之间就不可避免地要有一定距离的电气引线。在这种情况下，当阀式避雷器动作时，由于波的折射与反射，会使作用于被保护设备上的电压高于避雷器的冲击放电电压或残压，影响了避雷器的保护效果。变电所的进线保护： 当线路遭受雷击时，将有行波沿导线向变电所运动，其幅值不超过线路的冲击放电电压。线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高得多。 如果没有架设避雷线，那么靠近变电所线路上受到雷击时，不但流过避雷器的雷电流幅值

5、可能超过规定值，而且陡度也会高于允许值，从而会导致变电所产生雷害。因此，在靠近变电所的一段进线上必须加装避雷针（线），使得这一段线路绕击和反击于导线的概率都非常小，以减少变电所的雷害事故。 对35110kV线路，并不要求全线架设避雷线进行保护，但在靠近变电所的12km范围内应装避雷线、避雷针或其他防雷装置，通常称此线段为进线段。 对全线有避雷线的线路来说，把靠近变电所附近2km长的一段线路也叫进线段。它除了线路防雷外，还担负避免或减少变电所雷电行波事故的作用。未沿线路架设避雷线的35110kV线路进线保护全线有避雷线的变电所进线保护标准进线段保护方式中还装有管形避雷器GB1和GB2。 对冲击绝缘水平比较高的线路，如木杆或木横担线路，以及降压运行的线路，其侵入波幅值比较高，流过避雷器的电流可能超过规定值，这就需要在进线段首端装设GB1以限制侵入波的幅值，且所在的杆塔接地电阻应降到10以下，以减少反击。 在雷雨季节，进线的断路器或隔离开关可能经常开断，而线路侧则可能带来工频电压，当沿线路有雷电波袭来到达开路的末端时，电压将上升到2U50，这时可能使断路器绝缘放电并产生工频电弧，加装GB2是为了保护断路器。变电所中的大气过电压包括两类：雷直击变电所和雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入变电所。发电厂、变电所直击雷的防护措施是采用避雷针、避雷线及良好的接地网