防雷保护和接地设计

7.1 直击雷保护

7.1.1 保护对象

屋外配电装置，包括组合导线、母线廊道。

7.1.2 保护措施

①110KV配电装置装设避雷针或装设避雷针；②主变压器装设避雷针；③屋外组合导线装设避雷针。

7.1.3 避雷针装设应注意的问题

应妥善采用避雷针和构架避雷针，其联合保护范围应覆盖全所保护对象。根据《电力设备过电压保护技术规程》SDJ7—76规定：避雷针（线）宜设的接地装置，避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于3m。110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在其构架或房顶上；6KV及以上的配电装置，允许将避雷针装在其构架或房顶上；35KV及以下高压配电装置，构架或房顶上不宜装设避雷针。装在构架上的避雷针应与接地网连接，并应在其附近装设集中接地装置。避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15m。在主变压器的门型构架上，不应装设避雷针、避雷线。

110KV及以上配电装置，可将线路的避雷线引接到出线门型架上；35KV配电装置可将线路的避雷线引接到出线门型架上，但应集中接地装置。

我国规程规定:

(1)110KV及以上的配电装置,一般将避雷针在构架上。但是在土壤电阻率ρ﹥m的地区,仍宜装设避雷针,以免发生反击;

(2)35KV及以下的配电装置应采用避雷针来保护;

(3)10KV的配电装置,在ρ﹥的地区宜采用避雷针,在ρ﹤的地区容许采用构架避雷针。

变电站的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的指数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置的设计等。

7.2 雷电侵入波保护

7.2.1 保护措施

避雷器结合进线段保护。装设阀式避雷器是变电站对雷电过电压波进行防护的主要措施,它的保护作用主要是过电压波的幅值.但是为了使阀式避雷器不至与负荷过重(流过的冲击电流过大)和有效的发挥其保护功能,还需要有”进线段保护”与之配合,这是现代变电站防雷接线的基本思路。阀式避雷器的保护作用基

于三个前提:①它的伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配合在一切电压波形下,前者均处于后者之下②它的③伏安特性应保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度③被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内。

7.2.2 避雷器的设置    

参考《电力设备过电压保护技术规程》SDJ7—79中的规定：

第7：变电站的每相母线上都应装设阀型避雷器,应以最短的接地线与配电装置的主接地网连接，同时应在其附近架设集中接地装置。

第80条：大接地短路电流系统中的中性点不接地变压器如中性点绝缘按线电压设计，应在中性点装设保护装置。

第83条：与架空线联络连接的三绕组变压器的10KV绕组，如有开路运行的可能，应采用防止静电感应电压危害该绕组绝缘的措施。在其一相出线上装设一只阀型避雷器。

第85条：变电站3～10KV配电装置应在每相母线和每路架空线上装设阀型避雷器；①110KV，35KV，10KV每段母线上均装一组避雷器；②变压器35KV侧每一相上装一个避雷器，10KV侧在一相上装一个避雷器；③110KV中性点为分级绝缘且装有隔离开关，故需装一个避雷器；④35KV架空出线连接处应装设一组避雷器。

7.2.3 变电站的保护

根据该变电站的实际情况需要设置四只避雷针分布在四周。因为土壤电阻率ρcm,仍宜装设避雷针,以免发生反击; 选取避雷针高h=50m相邻两针的距离D=60m对角的两针相距D=被保护物高 

当时

相邻两针间外侧保护半径为：

相邻两针间保护范围为：

相邻两针高水平面上的保护范围为：

对角两针间的保护范围为：

对角两针高水平面上的保护范围为：