變電所的防雷保護(hù)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,使得電能這一清潔能源在人民生產(chǎn)、生活中得到了普遍使用。各類先進(jìn)的電子設(shè)備廣泛地運(yùn)用到了各電壓等級的變電站內(nèi)。但是一方面由于電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化，從而造成設(shè)備耐壓、耐過電流的水平下降，對雷電（包括感應(yīng)雷及操作過電壓浪涌）的承受能力下降，另一方面由于信號來源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波

2、侵入。據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電對電子設(shè)備的損壞占設(shè)備損壞因素的比例高達(dá)26%，例如變電站線路落雷，造成主控地與設(shè)備之間的電位差而損壞大量的保護(hù)設(shè)備；變電站的微波塔落雷，由于感應(yīng)過電壓而造成大量的通訊、遠(yuǎn)動設(shè)備損壞，我們應(yīng)當(dāng)對雷電的危害性引起高度重視，加強(qiáng)防雷意識，做好變電站預(yù)防工作，將雷害損失降到最低限度。但當(dāng)高壓輸電網(wǎng)在為人們提供動力和照明時(shí),不能忽視自然界產(chǎn)生的雷電對高壓輸變電設(shè)備產(chǎn)生的大量危害。因此,必須加強(qiáng)變電所雷電防護(hù)問題的認(rèn)識與研究。&

3、lt;/p><p>　　一、 雷電的形成和特點(diǎn)</p><p>　　雷電是帶有電荷的雷云之間或雷云對大地（或物體）之間產(chǎn)生急劇放電的一種自然現(xiàn)象。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，放電電流使空氣燃燒出一道強(qiáng)烈的火花，并使空氣迅速猛烈膨脹，發(fā)出巨大響聲。</p><p>　　雷電的特點(diǎn)是：時(shí)間短，電流強(qiáng)，頻率高，感應(yīng)或沖擊電壓大。雷電出現(xiàn)的地方，可能對電氣設(shè)備、建筑物、構(gòu)筑物造成破壞，對人畜

4、造成傷害，甚至可能造成爆炸、火災(zāi)等事故。</p><p><b>　　二、雷電的主要危害</b></p><p>　　1.雷電放電時(shí)產(chǎn)生高溫?fù)p壞設(shè)備</p><p>　　帶電云對地面物體發(fā)生放電時(shí)，雷電流可達(dá)幾十千伏安，甚至幾百千伏安。這樣大的電流，即使持續(xù)時(shí)間非常短，也能在通道上產(chǎn)生大量的熱，溫度最高可達(dá)幾萬度。顯然，這樣強(qiáng)烈的弧光若與易燃易

5、爆物質(zhì)相接觸，必然會引起燃燒、爆炸或造成火災(zāi)。如果廠房的屋頂是可燃的，雷擊時(shí)就可能引起火災(zāi)。</p><p>　　2.雷電放電時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械效應(yīng)造成廠房或設(shè)備損壞</p><p>　　當(dāng)雷電流通過木材內(nèi)部的纖維縫隙或磚結(jié)構(gòu)的縫隙時(shí)，由于產(chǎn)生很高的溫度，將使附近空氣激烈膨脹，使水分及其他物質(zhì)迅速分解為氣體，因而呈現(xiàn)極大的機(jī)械力。再加上靜電排斥力的作用，將對地面結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的劈裂，甚至使木柱

6、變?yōu)樗樾肌．?dāng)雷擊在沒有避雷針的磚制煙囪上時(shí)，破壞力尤為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的煙囪在遭受雷擊時(shí)也曾被打壞過。</p><p>　　3. 雷電放電時(shí)靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的作用對廠房和設(shè)備造成破壞</p><p>　　在雷云放電的先導(dǎo)階段，雖然它不一定落在建筑物上，但由于在先導(dǎo)通路徑中布滿與雷云同性電荷，因此當(dāng)其距離建筑物比較近時(shí)，就會在建筑物的某一部分，如鐵屋頂上感應(yīng)出異性電荷，并使

7、其電位發(fā)生變化。這樣就造成了向其他金屬物放電的可能性。由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電壓可以擊穿數(shù)十厘米的空氣間隙。這對于裝有易燃易爆物質(zhì)的倉庫來說，無疑是很危險(xiǎn)的。此外，由于靜電感應(yīng)的作用，建筑物的金屬物體之間也可能產(chǎn)生火花放電。當(dāng)室外發(fā)生直擊雷時(shí)，在雷擊地點(diǎn)附近的送、配電線路，由于雷電放電</p><p>　　使其周圍區(qū)域電場發(fā)生急劇變化，對其附近的線路產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，從而在線路上引起過</p>&

8、lt;p>　　壓。在雷云放電時(shí)，也會造成感應(yīng)過電壓。這種感應(yīng)過電壓的幅值可達(dá)300KV、400KV。因此對設(shè)備的絕緣，尤其是對低壓線路非常危險(xiǎn)。在引入室內(nèi)的電力線或電燈配線上可</p><p>　　能因此產(chǎn)生很高的電位，造成絕緣擊穿，損壞設(shè)備或造成工作人員觸電傷亡。</p><p>　　4.雷電放電時(shí)會造成人員傷亡</p><p>　　當(dāng)雷擊大樹時(shí)，人在樹下避

9、雨，有可能遭到雷擊。當(dāng)雷擊避雷器時(shí)，由于雷電流向四周發(fā)散，若有人在附近地面走動，也可能由于跨步電壓的作用而造成傷亡。</p><p>　　三、變電所遭受雷擊的主要原因 </p><p>　　供電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí),電氣設(shè)備的絕緣處于電網(wǎng)的額定電壓作用之下，但是由于雷擊的原因，供配電系統(tǒng)中某些部分的電壓會大大超過正常狀態(tài)下的數(shù)值，通常情況下變電所雷擊有兩種情況：一是雷直擊于變電所的設(shè)備上；二是

10、架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所。其具體表現(xiàn)形式如下。</p><p><b>　　1.直擊雷過電壓</b></p><p>　　直擊雷是雷電直接擊中線路并經(jīng)過電氣設(shè)備入地的雷擊過電流；感應(yīng)雷是由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場變化與導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓、過電流形成的雷擊，感應(yīng)雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應(yīng)或靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的，形成感應(yīng)雷電壓的幾率很

11、高，對建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備，尤其是低壓電子設(shè)備威脅巨大，所以說對通信臺站內(nèi)設(shè)備的防雷保護(hù)的重點(diǎn)是防止感應(yīng)雷入侵。雷電波入侵是指雷擊發(fā)生時(shí)，雷電直接擊中架空或埋地較淺的金屬管道、線纜，強(qiáng)大的雷電流沿著這些管線侵入室內(nèi)。雷云直接擊中電力裝置時(shí),形成強(qiáng)大的雷電流,雷電流在電力裝置上產(chǎn)生較高的電壓,雷電流通過物體時(shí),將產(chǎn)生有破壞作用的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。</p><p><b>　　2．感應(yīng)過電壓</b>

12、;</p><p>　　感應(yīng)雷是指當(dāng)雷云來臨時(shí)地面上的一切物體，尤其是導(dǎo)體，由于靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷，在雷云對地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷</p><p>　　就變成了自由電荷，從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓(感應(yīng)電壓)，其過電壓幅值可達(dá)到幾萬到幾十萬伏，這種過電壓往往會造成建筑物內(nèi)的導(dǎo)線、接地不良的金屬物導(dǎo)體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花，從而引起火災(zāi)、爆炸

13、、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成的危害。另一種情況是，在雷電閃擊時(shí)，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近就</p><p>　　形成了一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場，對建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞，或者使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。另外，當(dāng)架空線遭受直擊雷或</p><p>　　產(chǎn)生感應(yīng)雷，高電位便會沿著導(dǎo)線、電源線以及信號線侵入變電站或建筑物內(nèi)，這種雷電波侵入也會

14、對電氣設(shè)備造成危害或使建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備放電，引起破壞作用。當(dāng)雷</p><p>　　云在架空導(dǎo)線上方,由于靜電感應(yīng),在架空導(dǎo)線上積聚了大量的異性束縛電荷,在雷云對大地放電時(shí),線路上的電荷被釋放,形成的自由電荷流向線路的兩端,產(chǎn)生很高的過電壓,此過電壓會對電力網(wǎng)絡(luò)造成危害。</p><p>　　因此，架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所,是導(dǎo)致變電所雷害的主要

15、原因,若不采取防護(hù)措施,勢必造成變電所電氣設(shè)備絕緣損壞,引發(fā)事故。 </p><p>　　雷擊變電站有2種情況：①雷擊變電站內(nèi)的構(gòu)架或獨(dú)立避雷針；②雷擊變電站內(nèi)所在建筑物的防雷系統(tǒng)。雷電放電會對周圍空間，包括控制室內(nèi)造成傳導(dǎo)或幅射的電磁干擾。在雷電波等值頻率范圍內(nèi)，這些干擾主要是電感耦合型的。從戶外設(shè)備引入控制室的各種電纜、電線，在戶外絕大部分是走地下電纜溝的，雷電放電形成的空間電磁場對其影響不大，這主要是因?yàn)榫€

16、的走向與避雷針是垂直的。但在建筑物內(nèi)走線時(shí)就容易產(chǎn)生感應(yīng)回路，而且這些回路的一端接入輸入阻抗大的電子設(shè)備，相當(dāng)于開路，穿透建筑物鋼筋水泥墻壁的電磁脈；中會在這些回路中感應(yīng)出幅值較高的暫態(tài)電壓。</p><p>　?。?）雷擊變電站內(nèi)靠近控制室的避雷針時(shí)，情況相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)檎麄€(gè)建筑物的各個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件，包括防雷系統(tǒng)、水泥墻及地板中的鋼筋、金屬橫粱等的影響都需要考慮。</p><p>　?。?）建

17、筑物防雷系統(tǒng)除避雷針外還包括由接地引下線、水平連接母線及引下線下的接地裝置構(gòu)成的泄流系統(tǒng)。雷擊時(shí)，雷電流經(jīng)過離室內(nèi)務(wù)回路相當(dāng)近的各接地引下線泄入地網(wǎng)，在各回路周圍空間產(chǎn)生很強(qiáng)的暫態(tài)電磁場。因接地引下線緊貼墻壁，故此時(shí)墻中的鋼筋甚至墻上專門設(shè)置的屏蔽網(wǎng)已基本不起屏蔽作用。因?yàn)橹挥刑幱诜谴棚柡蜖顟B(tài)的屏蔽材料才能具備預(yù)期的屏蔽效果，而由于強(qiáng)輻射源離屏蔽層很近，若屏蔽層又不</p><p>　　是用飽和電平較高的磁性材料

18、做成，則其屏蔽效果是很差的。另外磁通也可以穿過較大的孔眼直接與較近處的回路耦合</p><p>　　四、變電所防雷的原則 </p><p>　　針對變電所的特點(diǎn),其總的防雷原則是將絕大部分雷電流直接接閃引入地下泄散(外部保護(hù))；阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)、信號線引入的過電壓波(內(nèi)部保護(hù)及過電壓保護(hù));限制被保護(hù)設(shè)備上浪涌過壓幅值(過電壓保護(hù))。這三道防線,相互配合,各行其責(zé),缺一不可。應(yīng)從單純一維

19、防護(hù)(避雷針引雷入地———無源保護(hù))轉(zhuǎn)為三維防護(hù)(有源和無源防護(hù)),包括:防直擊雷,防感應(yīng)雷電波侵入,防雷電電磁感應(yīng)等多方面系統(tǒng)加以分析。</p><p>　　1．外部防雷和內(nèi)部防雷</p><p>　　避雷針或避雷帶、避雷網(wǎng)引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)是指將絕大部分雷電流直接引入地而瀉散.內(nèi)部防雷是指阻塞沿電源或信號線引入的雷電波.(1)外部防雷外部防雷一般防護(hù)直擊雷,其設(shè)施包括接閃

20、器、引下線、接地體和法拉第籠。如果無直擊雷防護(hù)，按IEC1312的估算幾乎所有雷電流都流經(jīng)進(jìn)出建筑物的導(dǎo)體型線路（電源線、信號線等到），這樣的損害就非常之嚴(yán)重，因此做好直接雷擊防護(hù)是做感應(yīng)雷擊防護(hù)的前提；直擊雷防護(hù)按照國標(biāo)GB50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)和施工，主要使用避雷針、網(wǎng)、線、帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護(hù)建筑短短的 不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對安全的環(huán)境。主要是為了保護(hù)建筑物免受雷擊引起火災(zāi)事故&

21、lt;/p><p>　　及人身安全事故;而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過電壓侵入設(shè)備中造成損壞,這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的。為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部防雷,需要對進(jìn)出保護(hù)區(qū)的電纜,金屬管道等都要連接防雷、及過壓保護(hù)器,并實(shí)行等電位連接。 </p><p>　　外部防雷措施：如果無直擊雷防護(hù)，按IEC1312的估算幾乎所有雷電流都流經(jīng)進(jìn)出建筑物的導(dǎo)

22、體型線路（電源線、信號線等到），這樣的損害就非常之嚴(yán)重，因此做好直接雷擊防護(hù)是做感應(yīng)雷擊防護(hù)的前提；直擊雷防護(hù)按照國標(biāo)GB50057《建筑物防雷設(shè)計(jì)</p><p>　　規(guī)范》設(shè)計(jì)和施工，主要使用避雷針、網(wǎng)、線、帶及良好的接地系統(tǒng)，其目的是保護(hù)建筑短短的 不受雷擊的破壞，給建筑物內(nèi)的人或設(shè)備提供一個(gè)相對安全的環(huán)境。</p><p><b>　　內(nèi)部防雷措施：</b>&

23、lt;/p><p><b>　　a.電源系統(tǒng)的防護(hù)</b></p><p>　　對于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的電源線防護(hù)，首先，進(jìn)入系統(tǒng)總配電房的電源進(jìn)線，應(yīng)采用金屬鎧裝電纜敷設(shè)，電纜鎧裝層的兩端應(yīng)良好接地；如果電纜沒有鎧裝層，則就將電纜穿</p><p>　　鋼管埋地，鋼管兩端接地，埋地的長度應(yīng)不小于15米。由總配電房至各大樓的配電箱以及機(jī)房樓層配電箱的電力

24、線路，均應(yīng)采用金屬鎧裝電纜進(jìn)行敷設(shè)。這樣可以大大減少電源線感應(yīng)過電壓的可能性。</p><p>　　其次，在電源線路上安裝電源防雷器，是必不可少的防護(hù)措施。根據(jù)IEC防雷規(guī)范中有關(guān)防雷分區(qū)的要求，將電源系統(tǒng)分為三級保護(hù)。可在系統(tǒng)總配電房的配電變壓器低壓側(cè)安裝雷科星（LKX）最大流通容量100KA~150KA的一級電源防雷箱（如LKX-BC380/100KA）；在各大樓的總配電箱安裝雷科星（LKX）通流容量為60K

25、A~80KA的二級電源防雷箱（如LKX- BC 380/60KA）；在機(jī)房的重要設(shè)備（如交換機(jī)、服務(wù)器、UPS等）的電源進(jìn)線處安裝雷科星（LKX）最大通流容量40KA的三級電源防雷器（如LKX-BC220/40KA）；根據(jù)情況可在在機(jī)房的重要設(shè)備UPS電源前安裝單相兩級聯(lián)動串聯(lián)式電源防雷箱LKX-P220系列。所有防雷器均應(yīng)良好接地。  </p><p><b>　　b、信號系統(tǒng)的防護(hù)<

26、/b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)傳輸線主要使用的是光纖和雙絞線。其中光纖不需要特別的防雷措施，但若室</p><p>　　外的鎧狀光纖是架空的，那么需要將光纖的金屬部分接地。而雙絞線屏蔽效果較差，因此感應(yīng)雷擊的可能性比較大，應(yīng)將此類信號線敷設(shè)在屏蔽線槽中，屏蔽線槽應(yīng)良好接地；也可穿金屬管敷設(shè)，金屬管應(yīng)全線保持電氣上的連通，并且金屬管兩端應(yīng)良好接地。  在信號線路

27、上安裝信號防雷器，對防感應(yīng)雷是一種行之有效的辦法。對于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)，可在網(wǎng)絡(luò)信號線進(jìn)入到廣域網(wǎng)路由器之前安裝雷科星（LKX）專用信號防雷器；在系統(tǒng)主干交換機(jī)、主服務(wù)器以及各分交換機(jī)、服務(wù)器的信號線入口處分別安裝雷科星</p><p>　?。↙KX） RJ45接口的信號防雷器。信號防雷器的選型應(yīng)綜和考慮工作電壓、傳輸速率、接口形式等。所有防雷器均應(yīng)良好接地。</p><p><b>

28、;　　2．防雷等電位連接</b></p><p>　　為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差,就特別需要實(shí)行等電位連接,電源線、信</p><p>　　號線、金屬管道等都要通過過電壓保護(hù)器進(jìn)行等電位連接,各個(gè)內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面處同樣要依此進(jìn)行局部等電位連接,各個(gè)局部等電位連接棒互相連接,并最后與主等電位連接棒</p><p><b>　　相連。如圖

29、1所示。</b></p><p>　　圖1 防雷等電位連接圖例</p><p>　　等電位連接是將正常不帶電（或不帶信息）的、未接地的或未良好接地的設(shè)備金屬外殼、電纜的金屬皮建筑物架管線的橋架與接地系統(tǒng)作電氣連接，防止在這些物件上由于感應(yīng)雷電高壓式接地裝置上雷電入地高電位的傳遞，造成對設(shè)備內(nèi)部絕緣、電纜芯線的反擊。</p><p>　　五、變電所

30、防雷的具體措施 </p><p>　　變電所遭受的雷擊是下行雷，主要雷直擊在變電所的電氣設(shè)備上,或架空線路的感應(yīng)雷過電壓和直雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所。因此,避免直擊雷和雷電波對變電所進(jìn)線及變壓器產(chǎn)生破壞就成為變電所雷電防護(hù)的關(guān)鍵。</p><p>　　1．變電所裝設(shè)避雷針對直擊雷進(jìn)行防護(hù) </p><p>　　架設(shè)避雷針是變電所防直擊雷的常用措施,避雷針

31、是防護(hù)電氣設(shè)備、建筑物不受直接雷擊的雷電接收器,其作用是把雷電吸引到避雷針身上并安全地將雷電流引入大地中,從而起到保護(hù)設(shè)備效果。變電所裝設(shè)避雷針時(shí)應(yīng)使所有設(shè)備都處于避雷針保護(hù)范圍之內(nèi),此外,還應(yīng)采取措施,防止雷擊避雷針時(shí)的反擊事故。對于35 kV變電所,保護(hù)室外設(shè)備及架構(gòu)安全,必須裝有獨(dú)立的避雷針。獨(dú)立避雷針及其接地裝置與被保護(hù)建筑物及電纜等金屬物之間的距離不應(yīng)小于五米, 主接地網(wǎng)與獨(dú)立避雷針的地下距離不能小于三米,獨(dú)立避雷針的獨(dú)立接地

32、裝置的引下線接地電阻不可大于10Ω,并需滿足不發(fā)生反擊事故的要求;對于110kV及以上的變電所,裝設(shè)避雷針是直擊雷防護(hù)的主要措施。由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高,可將避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)上,同時(shí)避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn),沿接地體的長度應(yīng)大于十五米。因此,雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會造成電氣設(shè)備的反擊事故。</p><p>　　2．變電所的進(jìn)線防護(hù) </p><p>　

33、　a.一般變電所的進(jìn)線保護(hù)</p><p>　　除了直擊雷和感應(yīng)雷外，當(dāng)線路上受雷擊時(shí)，雷電進(jìn)行波就會沿著線路向變電所襲來，由于線路的絕緣水平較高，侵入變電所的雷電進(jìn)行波的幅值往往很高，就有可能使主變壓器和其他電氣設(shè)備發(fā)生絕緣損壞事故。此外，由于變電所和線路直接相連，線路</p><p>　　分布廣，長度較長，遭受雷擊的機(jī)會也較多，所以對變電所的進(jìn)線線段必須有完善的保護(hù)措施，這是能否保證設(shè)

34、備安全運(yùn)行的關(guān)鍵。 對于未沿全線裝設(shè)避雷線的35KV到110KV</p><p>　　的線路，為了保證變電所的安全，應(yīng)在變電所的進(jìn)線段1km~2km長度內(nèi)應(yīng)采用避雷線保護(hù)。當(dāng)變電所上有了避雷線保護(hù)以后，就可以防止在變電所附近的線路導(dǎo)線上落雷。如果雷落在了保護(hù)線的首段，雷電波就會沿著線路侵入變電所。如果進(jìn)線端采用鋼筋混凝土桿木橫擔(dān)或磁橫擔(dān)等電路，為了限制從進(jìn)線端以外沿導(dǎo)線侵入的雷電波的幅值，應(yīng)在進(jìn)線端的首端裝設(shè)一組

35、管型避雷器，保護(hù)段內(nèi)的桿塔工頻接地電阻不應(yīng)大于10Ω。鋼塔和鋼筋混凝土桿鐵橫擔(dān)線路以及全線有避雷線的線路，其進(jìn)線段的首端可不裝設(shè)管型避雷器。</p><p>　　b. 35KV及以上電纜段的變電所的進(jìn)線保護(hù)</p><p>　　變電所的進(jìn)出線以35KV到100KV都有采用電纜的，有三芯電纜，也有單芯電纜，其保護(hù)線也應(yīng)不同。在電纜和架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器保護(hù)，其接地必須與電纜的金屬外

36、皮線連接。</p><p>　　當(dāng)電纜長度不超過50m或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)算法裝設(shè)一組避雷器即能滿足保護(hù)要求時(shí)，可只裝設(shè)一組閥型避雷器；當(dāng)電纜長度超過50m，而且，斷路器在雨季可能經(jīng)常短路運(yùn)行，應(yīng)在電纜末端裝設(shè)管型避雷器或閥型避雷器。</p><p>　　此外，靠近電纜段的1km架空線路上還應(yīng)架設(shè)避雷線保護(hù)。</p><p>　　c. 小容量變電所的簡化保護(hù) </p&g

37、t;<p>　　對于35KV負(fù)荷不很重要且容量較小的變電所，采取簡化的防雷保護(hù)方式，對絕緣正常的變壓器絕大部分還是可以保證安全運(yùn)行的，特別是在雷電不太強(qiáng)烈的地區(qū)采取簡化的防雷保護(hù)方式，是可行的。</p><p>　　d. 6KV到10KV變電所配電裝置的保護(hù)</p><p>　　6KV到10KV變電所的每段母線上和每路架空進(jìn)出線上都應(yīng)裝設(shè)避雷器。</p>

38、<p>　　架空進(jìn)線采用雙回路塔桿，有同時(shí)遭到雷擊的可能，在確定避雷器與主變壓器的最大電氣距離時(shí)，應(yīng)按一路考慮，而且，在雷雨季節(jié)中應(yīng)避免將其中的一路斷開。要限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陂度就必須對變電所進(jìn)線實(shí)施保護(hù)。其目的就是限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。當(dāng)線路上出現(xiàn)過電壓時(shí)，將有行波沿</p><p>　　導(dǎo)線向變電所運(yùn)動，其幅值為線路絕緣的50％沖擊閃絡(luò)電壓，線路的沖擊耐

39、壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。因此，在靠近變電所的進(jìn)線上加裝避雷線是防雷的主要措施。如果沒架設(shè)避雷線，當(dāng)靠近變電所的進(jìn)線上遭受雷擊時(shí)，流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值可超過5kA，且其陡度也會超過允許值，當(dāng)線路上出現(xiàn)過電壓時(shí),將有行波導(dǎo)線向變電所運(yùn)動,起幅值為線路絕緣的50%沖擊閃絡(luò)電壓,線路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備</p><p>　　的沖擊耐壓要高很多。因此,在接近變電所的進(jìn)線上加裝避雷線是防雷的主要措施。如不架設(shè)

40、避雷線,當(dāng)遭受雷擊時(shí),勢必會對線路造成破壞?！?lt;/p><p>　　3．變電站對侵入波的防護(hù) </p><p>　　變電站對侵入波的防護(hù)的主要措施是在其進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線性電阻。目前, SFZ系列閥型避雷器,主要有用來保護(hù)中等及大容量變電所的電氣設(shè)備。FS系列閥型避雷器,主要用來保護(hù)小容量的配電裝置。</p><p><

41、b>　　4．變壓器的防護(hù) </b></p><p>　　變壓器的基本保護(hù)措施是在接近變壓器處安裝避雷器,這樣可以防止線路侵入的雷</p><p>　　電波損壞絕緣。裝設(shè)避雷器時(shí),要盡量接近變壓器,并盡量減少連線的長度,以便減少雷電電流在連接線上的壓降。同時(shí),避雷器的連線應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起,這樣就有效減少了雷電對變壓器破壞的機(jī)會。變電站的每一組主母

42、線和分段母線上都應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器,用來保護(hù)變壓器和電氣設(shè)備。各組避雷器應(yīng)用最短的連線接到變電裝置的總接地網(wǎng)上。避雷器的安裝應(yīng)盡可能處于保護(hù)設(shè)備的中間位置。</p><p>　　5．變電所的防雷接地 </p><p>　　變電所防雷保護(hù)滿足要求以后,還要根據(jù)安全和工作接地的要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接</p><p>　　地網(wǎng),然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷的要求

43、,或者在防雷裝置下敷設(shè)單獨(dú)的接地體，如圖2所示。</p><p>　　小變電所用獨(dú)立避雷針,大變電大多在獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分的空氣中最短途徑不得小于五米。避雷針接地引下線埋在地中部分與配電裝置構(gòu)架的接地導(dǎo)體埋在地中部分在土壤中的距離必須大于三米,變電所電氣裝置的接地裝置采用水平接地極為主的人工接地網(wǎng),水平接地極采用扁鋼50mm×5mm,垂直接地極采用角鋼50mm×5mm,垂直接地極間距

44、5m～6m,主接地網(wǎng)接地裝置電阻不大于4Ω,主接地網(wǎng)埋于凍土層1m以下。人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合,外緣各角應(yīng)做成圓弧形。</p><p>　　圖2 變電所的防雷接地圖例</p><p>　　大變電所安裝在架構(gòu)上的避雷針,與主接地網(wǎng)應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置。避雷針</p><p>　　與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器的接地線主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn),沿接地體的長度不得小于

45、15m,同時(shí)變壓器門形架構(gòu)上不得裝避雷針。</p><p>　　6．變電所防雷感應(yīng) </p><p>　　隨著電力技術(shù)的發(fā)展,變電所均有完善的直擊雷防護(hù)系統(tǒng),戶外設(shè)備直接遭受雷擊損壞的可能很小。但雷擊防護(hù)系統(tǒng)時(shí)所產(chǎn)生的雷擊放電及電磁脈沖,以及雷電過電壓通過金屬管道電纜對變電所控制等各種弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾,這就可能影響到變電設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　

46、　采取防雷感應(yīng)保護(hù)的措施主要有:多分支接地引線,減少引線雷電流;改善匯流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),減少引下線對弱電設(shè)備的感應(yīng);除了在電源入口裝設(shè)處壓敏電阻等限制過壓裝</p><p>　　置外,還可在信號線接入處使用光耦元件;所有進(jìn)出控制室的電纜均采用屏蔽電纜,屏蔽層共用一個(gè)接地極;在控制室和通信室鋪設(shè)等電位,所有電氣設(shè)備的外殼均與等電位匯流牌連接。　　　　　　　　　　　　　　　</p><p><

47、;b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　變電所的防雷保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程。由以上各分支系統(tǒng)防線構(gòu)成一個(gè)完整的變電所防雷保護(hù)系統(tǒng)。這六道防線各負(fù)其責(zé),缺一不可,不存在誰替代誰的問題。只是視具體情況不同,哪一道防線設(shè)置保護(hù)元件多少不同而已?，F(xiàn)在市場上的各種防雷保護(hù)裝置,實(shí)際上只是整個(gè)防雷保護(hù)系統(tǒng)中的一個(gè)保護(hù)元件,只起某一方面的保護(hù)作用,那種把這六道防線割裂開來,孤立設(shè)置的方法是錯誤的。六道防線之

48、間關(guān)系密切,互相影響,尤其是第二和第四道防線之間,若第四道防線能力強(qiáng),可縮短第二道防線危險(xiǎn)段的長度,提高變電所耐雷的可靠性;若第二道防線能力很強(qiáng),可以減輕第四道防線負(fù)擔(dān),變電所耐雷可靠性將得到顯著提高。變電所是電力系統(tǒng)防雷的重要保護(hù)設(shè)施,如果發(fā)生雷擊事故,將造成大面積的停電,嚴(yán)重影響社會生產(chǎn)和人民生活。因此要求變電所的防雷措施必須十分可靠。由于變電站微機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，它們的耐過壓能力也各有差別，系統(tǒng)遭受雷擊危害機(jī)率大大增加，

49、致使雷電災(zāi)害頻頻發(fā)生。上述措施經(jīng)過實(shí)踐證明是有效的，但不表示是最可靠和最安全的，我們還需在實(shí)踐中不斷研究和解決各種問題，才能進(jìn)行有效的防范工作，將雷害事故和干擾減少到最低程度。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在導(dǎo)師xx教授的指導(dǎo)下完成的。從論文的選題、結(jié)構(gòu)到資料的整理等工作都得到了導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)。在撰寫論文的過程中，導(dǎo)師淵

50、博的學(xué)識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，循循善誘的指導(dǎo)方式，令學(xué)生終生受益，謹(jǐn)此表示學(xué)生最衷心的感謝。</p><p>　　最后向本論文的評閱人和參加答辯工作的各位老師致以誠摯的謝意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　張小青. 建筑防雷與接地技術(shù)[Ｍ] 中國電力出版社，2003 ；</p>&l

51、t;p>　　袁志鑫. 變電所防雷接地[J] 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2008(2)；</p><p>　　陳偉，李小萍，胡旭紅，吳雪玲. 變電所防雷接地[J] 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2008(2)；</p><p>　　宋效峰，陸春萍.防雷保護(hù)技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用[J]，福建建材，2008(01)；</p><p>　　夏文光，陳堂勇.建筑物及電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)

52、探討[J]，電氣應(yīng)用，2008(03)；</p><p>　　關(guān)潤培.論高層建筑采用防雷保護(hù)技術(shù)及綜合布線的分析[J]，建材與裝飾(下旬刊)，2008(05)；</p><p>　　孫國雄，宋中華，夏亞軍.法拉第籠效應(yīng)在高層建(構(gòu))筑物防雷審查中的應(yīng)用，第三屆湖北省科技論壇氣象分論壇暨2005年湖北省氣象學(xué)會學(xué)術(shù)年會學(xué)術(shù)論文詳細(xì)文摘匯集[C]，2005年；</p><p