如何做好变电所的防雷保护工作？

变电所除了可能遭受直击雷以外，还有可能沿着线路向变电所传来雷电侵入波，威胁变电所设备的安全。变电所一旦遭到雷击而损坏后，其后果和影响十分严重，因此一般均按一级防雷建筑物的标准进行防雷设计。

1.直击雷的防护措施

变电所内的设备和建筑物必须有完善的直击雷防护装置，通常采用独立避雷针或避雷线。独立避雷针（线）应有独立的接地体，但当受到雷击时，雷电流沿着接闪器、引下线和接地体流入大地，并且在它们上面产生很高的电位。如果避雷针（线）与附近设施之间的绝缘距离不够时，两者之间会发生强烈的放电现象，这种情况称为“反击”。反击可引起电气设备绝缘破坏，金属管道被击穿，甚至引起火灾、爆炸和人身伤亡。为了防止反击事故的发生，避雷针（线）与附近其他金属导体之间必须保持足够的安全距离。

根据过电压保护设计规程规定，独立避雷针（线）及其引下线与其他金属物体在空气中的安全距离应满足下式要求：

式中，为空气中的安全距离（m）；为独立避雷针（线）的冲击接地电阻（Ω）；为避雷针（线）校验点的高度（即被保护物的高度）（m）。

一般不应小于5m。

独立避雷针（线）的接地体与变电所接地网间的最小地中距离应满足下式要求：

式中，为地中的安全距离（m），一般不应小于3m。

对于35kV及以下的高压配电装置，因其绝缘水平较低，为了避免反击，避雷针（线）不宜装设于配电装置的构架上，而应装设独立的避雷针（线），且与配电装置保持足够的距离。但对于电压为110kV的变电所，避雷针可以安装在配电装置的构架或房顶上，这是因为110kV电压等级的绝缘水平较高，即使遭受直击雷，一般也不易引起反击。

2.雷电侵入波的防护措施(www.xing528.com)

由于线路落雷比较频繁，且其绝缘水平远高于变压器或其他设备，所以雷电侵入波是造成变电所雷害事故的主要原因。

对于雷电侵入波的过电压保护是利用阀形避雷器以及与阀形避雷器相配合的进线段保护。阀形避雷器的作用是限制电气设备上的过电压幅值；进线段保护的作用是使雷不直接击在导线上，且利用进线段本身阻抗来限制流过的雷电流幅值，利用导线的电晕损耗来降低雷电波陡度。

图9-7为全线无避雷线的35～110kV（少雷区）变电所目前普遍采用的防雷进线保护方案。

在变电所1～2km进线段架设避雷线，主要是作为进线段的直击雷防护措施。在这段线路上发生直接雷击时，如果没有这段避雷线，将使流过避雷器的电流过大；装设这段避雷线后，可减轻避雷器的负担。

图9-7　35～110kV变电所的防雷进线保护方案

管形避雷器FA1的装设条件是：在木杆或木横担钢筋混凝土杆线路进线段始端。为了降低雷电侵入波的幅值，应装设一组管形避雷器FA1（其工频接地电阻不宜超过10Ω），但是铁塔或铁横担、瓷横担的钢筋混凝土杆线路，以及全线有避雷线的线路，其进线段始端可不装设FA1。

管形避雷器FA2的装设条件是：如果变电所35～110 kV进线隔离开关或断路器在雷季经常断开运行，同时线路侧又带电，则必须在靠近隔离开关或断路器处装设一组管形避雷器FA2，以防当沿线有雷电波侵入时，由于波的反射，使隔离开关或断路器断开点的电压为进线保护段侵入波电压的两倍，造成开路的隔离开关或断路器对地闪络，甚至烧毁开关触头。此时FA2应该动作，使开关承受的电压降低。但在断路器闭合运行情况下雷电侵入波到来时，FA2应不动作，即此时FA2应在变电所阀形避雷器FA3的保护范围之内。

母线上的阀形避雷器FA3，主要用于保护变压器、电压互感器等所有高压电气设备。根据规程规定，变电所的每组母线都应装设阀形避雷器，变电所内所有避雷器，均应以最短的接地线与配电装置的主接地网连接。

对于容量较小的35kV变电所，可根据其重要性和雷电活动情况，酌情简化进线保护措施，如变电所进线段避雷线的长度可缩短为500～600m，但其始端管形避雷器的接地电阻不应超过5Ω。

对于有电缆进线段的架空线路，避雷器应装设在电缆头附近，其接地端应和电缆金属外皮相连。