第十章 发电厂和变电所的防雷保护
发电厂和变电所雷电过电压来源：
雷直击发电厂和变电所；雷击输电线路产生的过电压沿线路侵入发电厂和变电所。
变电所雷电过电压的危害：
发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的能力；220kV线路50%放电电压1200kV，而相应的变压器全波冲击试验电压850kV，全波多次冲击耐压只有850/1.1=773kV；造成大面积停电。
过电压防护的主要措施：
一、直击雷保护 （一）避雷针的反击 diLuk?iLRch?Ldtud?iLRch
一般直击雷电流iL=100kA;
diL?38.5kA/?sdt
L0=1.55μH/m; h高处L=1.55hμH 空气与土壤的平均击穿场强： E＝500kV/m
发生反击时: 500Sk=100Rch+60h 500Sd=100Rch 防止反击: Sk>0.2Rch+0.1h 一般5m Sd>0.3Rch 一般3m （二）避雷针的安装方式
1.一般110kV及以上变电所，允许装配电构架避雷针，配电构架需装设辅助接地装置，与地网的连接处距变压器接地与地网连接处的距离不小于15m。土壤电阻率>500Ωm时,需独立架设避雷针。
2.变压器门型构架上不得加装避雷针。
AS K
h 1 2 S R L d
3.35kV及以下变电所需独立加设避雷针，并达到不反击的要求。
垂直接地体 （1 （2
） ） 水平接地网(1) 配电构架辅助接地装置与地网连接点 (2) 变压器接地与地网的连接点 二、变电所内避雷器的保护作用 装设避雷器的原则：
1.正确选择避雷器的形式、参数。
2.合理确定保护接线方式，如台数、装设位置。 3.尽量少的避雷器保护所有设备。
（一）避雷器与被保护设备距离为零时的过电压 变压器在冲击电压作用下可等值为一个电容（称为入口电容），一般可以不计，认为输电线路在此开路。
避雷器动作前：
变压器（也是避雷器）上电压：避雷器动作后：
变压器（也是避雷器）上电压有两个峰值： Uch ：避雷器冲击放电电压。
Ubm：避雷器残压的最大值，取5kA下的数值。
ub?2u
两个峰值Uch和Ubm基本相同。
变压器得到可靠保护条件：变压器冲击放电电压大于避雷器的冲击放电电压和5kA下的残压
110kV~220kV变电所雷电流不得超过5kA，故5kA下的残压用Ub.5表示。
（二）避雷器与被保护设备有一定距离时的过电压 入侵波 at (到B点时t=0)在变压器入口处T发生全反射: 1.当T点的反射波到达B点之前 UB(t) = at
2.当T点的反射波到达B后和避雷器动作之前
UB(t)?at?a(t?2l2l)?2a(t?2)vvl2 ＝2a(t-?) ??v
3.避雷器动作时刻 t = tp
UB(t)?Ub.5?2?(t??)?2?(t?tp) ?2?(tp-?)
l2变压器上最大电压UT?2?tp?Ub.5?2?vl2 ?Ub.5?2?Kv
K为设备电容修正系数。 变压器上电压UT( t )：
高电压技术-第十章 发电厂和变电所的防雷保护
