6 变电所的防雷保护
雷电引起的大气过电压将会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在变电所和高压输电线路中，必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的安全。运行经验表明，当前变电所中采用的防雷保护措施是可靠的，但是雷电参数和电器设备的冲击放电特性具有统计性，故防雷措施也是相对的，而不是绝对的。
变电所的雷电危害主要来自两个方面：一个是直接雷击变电所的建筑物、构筑物或装设在露天的设备，强大的雷电冲击电流通过被击物泄放入地时，引起机械力破坏和热破坏；另外一个是雷电感应产生的高电压波沿输电线路侵入变电所内，使主要电气设备对地绝缘击穿或烧毁。所以对于直接雷击破坏，变电所一般采用安装避雷针或者避雷线保护，对于沿线路侵入变电所的雷电侵入波的防护，主要靠在变电所内合理地配置避雷器。
6.1
变电所土建结构图如下
图20
图21
6.1.2避雷针的选择
防直击雷最常用的措施是装设避雷针，它是由金属制成，比被保护设备高并具有良好的接地装置，其作用是将雷吸引到自己身上并安全导入地中，从而保护了附近比它矮的设备、建筑免受雷击。
避雷针的设计一般有以下几种类型：
一是单支避雷针的保护；
二是两针避雷针的保护；
三是多支避雷针的保护。
本次设计采用单支避雷针进行防直击雷的保护。
避雷针的保护范围是指被保护物在此空间范围内不致遭受雷击而言。单支避雷针的保护范围是一个旋转的圆锥体。避雷针的保护半径rx可按下式计算，即
，当时；
，当时。
式中 h—避雷针高度，单位m；
hx—被保护物的高度，单位m；
p—高度影响因数，当时，p=1；当时，。
这次选择在距变电所西边中间的地方分别装设单支35M高的避雷针，安装在进线终端塔顶，避雷针高度要按照实际高度计算。
避雷针保护范围计算表9.1。
图22避雷针的参数及保护半径
针号 h（m） p （m） (m)
避雷针高度 高度影响因数 被保护物高度 保护半径
#1 35 0.93 10 30.2
6.3 避雷器的选择
目前在新建或技术改造的变电所中，一般都选用氧化锌避雷器，作为电力变压器等电气设备的大气过电压、操作过电压及事故过电压的保护设备。氧化锌避雷器与阀型避雷器相比，具有残压低、无续流、通流容量大、性能稳定和动作迅速等优点。
（1） 35kV侧避雷器的选择
①按额定电压选择 35KV系统最高电压40.5KV，相对地电压为40.5/=23.4kV，避雷器相对地电压为1.25U=1.2540.5=50.6kV，取避雷器额定电压为53kV。
②按持续运行电压选择 35kV系统相电压23.4kV,选择氧化锌避雷器持续运行电压40.5kV，此值大于23.4kV。
③标称放电电流的选择 35kV氧化锌避雷器标称放电电流选择5A。
④雷电冲击残压的选择 35kV额定雷电冲击外绝缘峰值耐受电压为185kV，内绝缘耐受电压为200kV，计算避雷器标称放电电流引起的雷电冲击残压为
选择氧化锌避雷器雷电冲击电流下残压（峰值）为134kV。
⑤校核陡坡冲击电流下的残压 35kV变压器类设备的内绝缘截断雷电冲击耐受电压为220kV，计算陡坡冲击电流下的残压为
选择陡坡冲击电流下残压（峰值）为154kV。
⑥操作冲击电流下的残压 35kV变压器线端操作波试验电压为170kV，计算变压器35KV侧操作冲击电流下的残压为
选择操作冲击电流下峰值残压为114kV。
⑦根据上述计算和校核，选择Y5WZ—53/134型氧化锌避雷器能满足35kV侧变压器的过电压保护要求。
（2） 10kV侧避雷器的选择
具体计算过程与上类似，选用Y5WS5—17/50L型氧化锌避雷器。计算结果表如表9.2。
图23 数据对照
计算结果 Y5WS5—17/50L
额定电压（kV） 1.3811.5=15.87 额定电压(kV) 17
持续运行电压（kV） 11.5/=6.6 持续运行电压（kV） 8.6
雷电冲击残压（kV） 53 雷电冲击电流下残压峰值（kV） 50
陡坡冲击残压（kV） 60.7 陡坡冲击电流下残压峰值（kV） 57.5
操作冲击残压（kV） 52.17 操作冲击电流下残压峰值(kV) 42.5
10KV氧化锌避雷器标称放电电流为5kA
6.2变电站接地设计
变电所土建通过柱子内的钢筋与大地连接，接地电阻小于1欧姆
电力设备及设备基础通过接地扁铁等于主接地体连接，接地电阻小于4欧姆
结语
经过一段时间的做毕业设计，让我深深的体会得到，学无止境，从学术渊博老师这边学了不少理论知识，希望通过这次毕业设计能提本人的理论知识，虽然35KV级变电所在电网中逐渐淘汰，但在用电大户企业里设置35KV变电所是有必要的，与不设置35KV变电所的项目比起，工程造价反而减低了，同时电费也比10KV便宜，但对电气运行人员综合技能要求高了。
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