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变电所防雷及保护 |
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变电所的防雷保护
前言：
变电所是电力系统重要组成部分，因此，它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷措施必须切实可行，防雷效果十分可靠。
变电所防雷保护
1， 雷电的形成：雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云，大气层中的雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样，雷云和大地之间就形成了强大的电场，随着雷云的发展和运动，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或雷云对地的放电，形成雷电。按其发展方向可分为下行雷和上行雷。下行雷是在雷云产生并向大地发展的，上行雷是接地物体顶部激发起，并向雷云方向发起的。
2， 变电所的防雷措施：变电所遭受的雷击是下行雷，主要来自两个方面：一是雷直击在变电所的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。因此，直击雷和雷电波对变电所进线及变压器的破坏的防护十分重要。(1)变电所的直击雷防护：装设避雷针是直击雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。装设避雷针时对于35kV变电所必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；对于110kV及以上的变电所，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。(2)变电所对侵入波的防护：变电所对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前，FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器，主要用来保护中等及大容量变电所的电气设备；FCZ1系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电所的高压电气设备。(3)变电所的进线防护：对变电所进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。当线路上出现过电压时，将有行波沿导线向变电所运动，其幅值为线路绝缘的50％冲击闪络电压，线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高很多。因此，在接近变电所的进线上加装避雷线；如果没架设避雷线，当接近变电所的进线上遭受雷击时，流经避雷器的雷电电流幅值可超过5kA，且其陡度也会超过允许值，势必会对线路造成破坏。(4)变压器的防护：变压器的基本保护措施是接近变压器安装避雷器，这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。装设避雷器时，要尽量接近变压器，并尽量减少连线的长度，以便减少雷电电流在连接线上的压降。同时，避雷器的接线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起，这样，当侵入波使避雷器动作时，作用在高压侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了(不包括接地电阻上的电压压降)，就减少了雷电对变压器破坏的机会。(5)变电所的防雷接地：变电所防雷保护满足要求以后，还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网，然后避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求，或者在防雷装置下敷设单独的接地体，接地电阻要做得尽量小，一般不应超过4欧姆。
3， 防止低压侧雷电波的侵入：由于长期的理论与实践验证，过去我们的工厂低压配电为了降低投资成本往往采用架空裸线安装线路，这样就给下行雷创造了入侵的机会了，虽然我们可以在低压侧装设低压避雷器进行防护，但是不如采用地埋电缆供电防护的效果好，供电线路的绝缘体与大地保持了等电位，有效地利用了大地这一防雷的天然屏障。这几年我们变电所的低压线路的改造很好的说明了这个问题，即杜绝了雷击的现象又减少了对线路的维护量，防雷的效果很好。
4， 变电所的选址：从防雷的角度考虑，变电所的位子应选择在周围有高大建筑物的区域，在完善技术防雷的措施外，借助其它的建筑物防雷设备进行有效的防雷，是能够达到双重保护效果的，使我们的供电系统运行更加稳定，长治久安。
论述人：杨国栋
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