电力系统及自动化论文.doc

论文陕西有色榆林电厂雷电防护设计申请人：学科（专业）：电力系统及其自动化指导教师：2015年3月23网络教育学院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书专业班级 1303电力系统及其自动化 层次专升本姓名 一、毕业设计（论文）题目 陕西有色榆林电厂雷电防护设计 二、毕业设计（论文）工作自 2014 年 11 月 16日起至 2015 年3月21日止 三、毕业设计（论文）基本要求： 本文结合当前防雷保护的研究进展，从变电站的防雷保护进行介绍，然后介绍了防雷保护的技术，根据对变电站防雷保护与接地装置设计的实践体会，就变电站防雷保护与接地装置设计中存在的主要问题进行探讨。 网络教育学院毕业设计(论文)考核评议书指导教师评语：存在篇幅不加标注引用，介绍性的文字较多，自己所做那个工作没有太多体现。建议成绩： 及格 指导教师签名：2015年3月6日答辩小组意见：负责人签名 年 月 日答辩小组成员 毕业设计（论文）答辩委员会意见： 负责人签名： 年 月 日摘要论文题目：陕西有色榆林电厂雷电防护设计学科（专业）：电力系统及其自动化摘 要随着国民经济发展对用电量和用电可靠性的要求越来越大,配电变压器的安全可靠运行成为影响配电系统供电质量的重要因素,既有的雷电防护措施对配电变压器的保护不尽完善,通过加强设置防护措施和优化配置防护措施,提高配电变压器耐受雷电作用的能力,己成为配网雷电防护工作中迫切需要解决的问题。对电厂雷电防护的研究具有重要的实践意义和使用价值。变电所是电力系统重要组成部分，是电网传输电能的核心。一旦变电所遭受雷击，可能直接造成电网的瓦解，造成大面积的停电，给社会的安全和稳定以及人民的生活带来极大的负面影响，这就要求变电所的防雷措施必须十分可靠。本次设计通过研究变电站避雷针、避雷器的架设位置，加强了变电站防雷保护措施，提高了变电站主要设备的耐雷水平，从而确定了110KV变电站防雷设计模型。关键词：变电所；避雷器；防雷论文类型：设计报告 目录目 录绪 论11选题的理论意义与实际意义11.1陕西有色榆林电厂简介11.2 变电站防雷接地的研究背景11.3 本次论文的主要工作22防雷保护的基本原理及主接线的防雷保护设计32.1 防雷保护的现状32.2 防雷保护的基本原理42.3 主接线的防雷保护设计63变电站的防雷接地93.1 接地概述93.1.1 工作接地93.1.2 防雷接地93.1.3 安全接地93.2 接地电阻93.3 变电所接地装置103.3.1 变电所对接地装置的要求103.3.2 变电所接地装置的设计步骤103.4 变电站的接地原则113.5 降低变电所接地装置工频接地电阻的措施114陕西有色电厂变电站防雷接地设计实例134.1 变电所的规模134.2 变电所位置的自然条件134.3 避雷针的设置及防雷保护校验134.4 接地装置的设置145结论与展望17致谢19参考文献21预览中看不见即可）：西安交通大学网络教育学院论文绪 论1选题的理论意义与实际意义变电站是电力系统的重要组成部分，变电站发生雷击事故，将造成大面积停电，会对电网造成较大的危害。近年来，随着我国电力变电站实现综合自动化，不仅为变电站实现无人值守和配电网实现自动化奠定了基础，而且也为供电部门提供更安全、经济、可靠和高质量的电能创造了条件，这就更加要求防雷接地措施必须十分可靠。在变电站的设计过程中，保护变电站的设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷接地设计方案，加强变电站的防雷接地安全措施，最大程度的减少雷击事故发生，有着极其重要的意义。1.1陕西有色榆林电厂简介本期工程的建设规模为5x330MW亚临界空冷机组，5台机组连续建成。本期工程机组采用东方电气集团生产的国产亚临界锅炉及汽轮机发电机组，同步建设烟气脱硫脱硝设备。电厂厂址位于陕西省榆林市榆阳区金鸡滩镇以东约10km，西包铁路东南侧，在陕北侏罗纪煤田榆神矿区杭来湾井田保安煤矿内，西南距榆阳区约30km。场址地面自然标高1293.60m之间，坡度约3.5%。地处神榆公路，神榆铁路南侧位置，距神榆铁路约500m，距神榆公路约800m。1.2 变电站防雷接地的研究背景 长期以来，国内外学者在雷电活动规律、雷击线路物理过程方面做了大量的研究工作，建立起较为完善的输电线路防雷理论体系。雷电流幅值、波形、地闪密度以及线路落雷次数对于分析线路防雷性能极为重要。上世纪70年代中期发展起来的基于磁场定位和时差定位原理的雷电定位系统，使雷电测量更为准确和及时。目前，雷电定位系统组成的雷电监测网络已在我国和北美、日本、韩国、欧洲等世界许多国家得到运用，它能帮助电力部门实现故障定位、分类、准确计算地面落雷密度等雷电参数，但雷电数据分散性较大，需要长期统计雷电数据。但总体上变电站的防雷安全形势不容乐观，主要表现在：一是社会公众防雷安全意识不强,对雷电灾害的危害性认识不够,存在侥幸心理；二是随着社会经济的发展,雷电灾害的危害途径增多,防雷安全理念已发生巨大变化,不仅要有传统的防御直击雷,还要防感应雷的新时代,而许多措施仍然停留在传统的防雷阶段。变电站是电力系统防雷的重要保护设施，如果发生雷击事故，将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人民生活。为保证电力系统的安全运行，电力系统应根据被保护物的重要性和危险程度的不同，对于直接雷、雷电感应、雷电侵入波应采取相应的防雷保护措施。因此要求变电站的防雷保护措施必须十分可靠。1.3 本次论文的主要工作 本次论文主要研究 110KV 变电站的防雷接地部分的设计。学习各种防雷接地装置，实现对变电站的直击雷防护以及变电站的接地保护设计，具有一定针对性和广泛性。2防雷保护的基本原理及主接线的防雷保护设计2.1 防雷保护的现状 近年来随着电力系统的发展,微机保护和综合自动化系统在电力系统中得到大量的应用,这对提高电力系统的自动化水平,提高电力系统的运行灵活性起了很大的用。这与过去传统的保护和控制装置相比，是一次技术上的革命。迄今为止，信息传输与交换仍然以电信设备作为传输的媒体。无论是无线传送的天线，还是有线传送的电缆或光缆，都必须暴露在空气中或埋于地下。因此必然受到电力系统和天空雷电的干扰和侵入，造成通信设备损坏和信息传输中断。一旦有这类意外发生，直接经济损失有的达数十万元甚至上千万元，间接损失更难以估算。 以往的通信设备主要使用电子管和机械继电器，即所谓的机电式通信设备。它的工作速度一般在毫秒和微秒级，因此采用一种气体放电管来保护和防止电力系统和天空雷电入侵。气体放电管的结构是采用一种陶瓷管子，两头各做一个金属电极，管子内部充入一种惰性气体，当电压或雷电加到管子两头，管子内气体电离而放电。由于机电式通信设备工作速度在毫秒或微秒级，而气体放电管工作速度为微秒级，加之机电式通信设备工作电压在 150V 以上，所以采用气体放电管保护机电式通信设备是有效的。但气体放电管由于慢性漏气等原因，具有寿命短、可靠性低等缺陷。并且气体放电管的慢漏及开路失效现象均不能直观反应，只有维修人员到现场将配线架保安单元内的气体放电管拆下，通过专用仪器才能检测，给设备安全带来极大隐患。统计数据表明，平均每年失效率高达 2025，因此必须靠维修人员的责任心和高强度劳动，不24断检测和观察来更换由气体放电管组成的组件“保安单元”，以保证通信设备得到有效防护。但这不仅大量增加了维护人力，也浪费了财力。 过电压保护用半导体管又称固体放电管（相对于气体放电管而言），它完全解决了气体放电管存在的缺陷，其突出的优越性是：（1）速度快，工作于纳秒级，与半导体器件和集成电路工作完全匹配；（2）高可靠性；（3）寿命长，理论寿命可达 20 年，1993 年开始使用的半导体放电管，追踪调研至今无一损坏；（4）导电残压降至 13V，不会对集成电路造成损坏；（5）短路失效模式，容易检测判别。 过电压保护用半导体管在我国的研制工作，是由上海大平科技工贸有限公司主持的。该公司在设计过压保护半导体管时，采用了许多国际上先进的技术理论，并有所创新和突破；在生产制造中采用了独有的专利技术。该产品经上海科学技术情报研究所鉴定，达到了国际先进水平。 过电压保护用半导体管的研制成功，使得防雷、过电压保护技术又向前迈开了一大步，不但消除了事故隐患，保障了通信设备的正常运转，还降低了维护工作力度及维护费用，减少了国家的经济损失。2.2 防雷保护的基本原理 闪电多发生在夏季，是从积雨云中发展起来的自然放电现象。积雨云起电的原因有许多说法，大多数认为是云中的霰粒与冰晶摩擦或霰粒使温度低于 0的云滴在它上面碰撞而冻结，并在碰冻时表面飞出碎屑而引起。当冰晶的两头间谍有差异时热的一头氢离子扩散速度比氢氧根离子快而带负电，冷的一端则带正电，一旦冰晶断裂正负电将分居二个小残粒上。另一方面云滴在霰粒表面碰冻时冰壳外表面带正电内表面带负电，当外壳破碎时，破碎的壳屑带正电而霰粒表面带上负电，碎壳因细小受上升力的推动而积于云的上部，霰粒则因较重而聚积于云的底部而形成电位差，当电位差达到几百米几千伏时，便有游泳雷声条条闪电，这就是雷电。云层与云层之间放电，虽然有很大的声响和强烈的闪电，对人们危害不大，只有云层对大地放电才会使建筑物、电气设备或人畜等受到破坏和伤亡，其破坏作用由以下三方面引起：1） 直接雷击：是雷云直接对地面物体放电，雷击的时间虽然很短，只有万分之几到百分之几秒，但有很大的电流通过，可达 100200 千安，使空气温度骤然升到摄氏 12 万度，产生强烈的冲击波，造成房屋损坏，人畜伤亡。当雷电流通过有电阻或电感物体时，能产生很大的电压降和感应电压，破坏绝缘，产生火花，使设备损坏，甚至引起燃烧、爆炸、使危害进一步扩大。2） 感应放电：是附近落雷所引起的电磁作用的结果，可分类静电感应和电磁感应两种： 静电感应是由于建筑物上空有雷云时，建筑物会感应出与雷云所带电负荷相反的电荷，雷云向地面开始放电后，在放电通路中的电荷迅速中和，但建筑物顶部的电荷不能立刻流散入地，便形成很高的电位，造成在建筑物内的电线、金属设备、金属管道放电，引起火灾、爆炸和人身事故。电磁感应是当雷电流通过金属体入地时，形成强大的磁场，能使附近的金属导体感应出高电势，在导体回路的缺口引起火花。3) 由架空线路引入高电位：架空线路在直接雷击或在附近落雷而感应过电压时，如不设法在路途使大量电荷流散入地，就会沿架空线路引进屋内，造成房屋损坏或电气设备绝缘击穿等现象。 近年来的发电厂和变电所的防雷保护主要采取以下措施： 1)发电厂和变电所的直击雷保护。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)变电所对入侵波的保护。对入侵波保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)变电所的进线保护。对进线实施防雷保护，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，在近变电所的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。如果没架设避雷线当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靠近变压器处安装避雷器，这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。装设避雷器时，要尽量靠近变压器，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。此外，从雷电干扰的途径分析大都是雷电活动时,雷电波沿线路侵入变电所,有时,由于雷电幅值较低不足以使线路或母线避雷器动作，或避雷器动作时避雷器动作后的残压通过变压器的电磁感应耦合到低压侧,使低压电源系统产生雷电过电压,或强电源浪涌。因此，弱电系统也需要进行防雷保护。具体保护的方式有：1、完善低压电源系统的防雷保护措施 因雷电通过低压电源系统对计算机等弱电系统的危害较大,因而低压电源系统的防雷保护也就特别重要。检查发生低压雷害事故的变电所发现在低压电源系统大都沒有防雷保护措施,而低压电源系统又直接关系着微机保护和综合自动化系统的安全。为防止低压电源系统的雷害事故,在低压电源系统中就需要采取以下措施：1）在厂、所用变压器的低压侧装相应电压等级的氧化锌避雷器进行保护;2）在微机保护和综合自动化装置的电源前边串接隔离变压器进行隔离,并加装对地电容进行雷电波的吸收;3）在微机保护和综合自动化装置的电源前边串接浪涌吸收保护器进行保护。 2、改善接地网的冲击电位分布防止地电位干扰1）降低接地网的接地电阻限制地电位升高,特别是在要在构架避雷针、避雷器下增加垂直接地极，的放射状的水平接地以降低其冲击接地电阻,防止雷电流入地时造成的局部地电位升高向二次电缆反击。2）改善冲击地电位分布限制局部电位升高 在设计接地网时应尽量采用方孔地网以改善地面电位分布，对方孔地网的网格大小要从地电位分布均匀考虑,防止局部电位升高。在电缆沟内要设置接地带、在电缆沟附近要设置与电缆沟平行的水平均压带以改善电缆沟的电位均匀。防止地电位不均对二次回路的干扰。接地网表面的地电位分布要满足接触电压和跨步电压的要求。2.3 主接线的防雷保护设计 为了防止雷直击于火力发电厂的配电装置，可装设避雷针，应该使所有的设备都处于避雷针的保护范围之内，此外，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。下图为独立避雷针在配电机构附近的安放情况根据规程的要求，为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙 Sk 被击穿而造成反击事故，必须要求 Sk 大于一定的距离，若取空气的平均电抗强度 500kV/m,则 Sk 应满足以下要求：Sk 0.3Rch+0.1h (m) （2-1） 同样，为了防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间在土壤中的间隙 Sd 被击穿，必须要求 Sd 大于一定距离，Sd 应满足下式（假设土壤的抗电强度500kV/m）：Sd 0.3Rch (m) (2-2)在一般情况下，Sk 不小于 5m，Sd 不应该小于 3m 。因此，本设计中 Sk 选择为 6m，而 Sd 选择为 5m。 发电厂的厂房一般不装设避雷针，以免发生反击事故和引起继电保护的误动作。3变电站的防雷接地 变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和设备安全的重要问题。随着电力系统规模的不断扩大，接地系统的设计越来越复杂。变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即为电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地；保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地；雷电保护接地即为为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。变电站接地网安全除了对接地阻抗有要求外，还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了较高的要求。3.1 接地概述 接地就是将电力或建筑电气装置、设施中某些导电部分，经接地线接至接地极。接地根据工作内容划分为以下几种：3.1.1 工作接地 工作接地是为系统正常工作而设置的接地。如为了降低电力设备的绝缘水平，在及以上电力系统中采用中性点接地的运行方式，在两线一地的双极高压直流输电中也需将其中性点接地。除主设备的接地外，在微电子电路中，根据电路性质不同，还有各种不同的工作接地比如直流地、交流地、数字地、模拟地、信号地、功率地、电源地等。3.1.2 防雷接地 为了避免雷电的危害，避雷针、避雷线和避雷器等防雷设备都必须配以相应的接地装置以便将雷电流引入大地。3.1.3 安全接地 为了保证人身的安全，将电气设备外壳设置的接地。任何接地极都存在着接地电阻，正因为如此，当有电流流过接地体时，在接地电阻上的压降将引起接地极电位的升高电流在地中扩散时，地面会出现电位梯度。3.2 接地电阻 接地电阻就是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限大远处的大地电阻。2接地电阻是指电流经过接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻。大地具有一定的电阻率，如果有电流流过时，则大地各处就具有不同的电位。电流经接地体注入大地后，它以电流场的形式向四处扩散，离接地点愈远，半球形的散流面积愈大，地中的电流密度就愈小，因此可认为在较远处（15-20m 以外），单位扩散距离的电阻及地中电流密度已接近零，该处电位已为零电位。3.3 变电所接地装置3.3.1 变电所对接地装置的要求变电所接地装置的要求变电所接地装置的要求：（1）变电所的接地装置，除利用自然接地体外，还应敷设人工接地网。对于 10千伏以下的变电所，若能利用建筑物基础作为接地体，且接地电阻在任何情况下都符合要求，可不另装人工接地体。（2）通常，人工接地网的外缘应闭合，外缘各角应为圆弧形。如果不能满足防止接触电压或跨步电压的要求，接地网内应敷设水平均压带。人工接地网的埋设深度不应小于 0.6 米。（3）如果 35 千伏及以上变电所的接地网边缘经常有人出入，则其走道应铺设砾石、沥青，或在地下敷设两条与接地网相连的“帽檐式”均压带。（4）配电变压器(如杆上变压器)的接地装置，宜敷设成闭合环形。（5）为降低接地电阻，35 千伏及以上变电所的接地网，应在地下与引入线的避雷线接地装置相连接。连接点必须易于分合，以便测量接地网的接地电阻，连接线埋在地下的长度不应小于 15 米。3.3.2 变电所接地装置的设计步骤第一步：根据变电站的总平面布置图估计接地网的面积。第二步：根据项目的地勘分析报告确定土壤电阻率及所需土壤模式（均匀土壤模式或双层土壤模式）。第三步：计算确定接地系统中材料的尺寸。第四步：计算可承受接触电压和跨步电压值。第五步：确定站内主接地网设计要求的接地电阻值。第六步：开始初步设计。应包括围绕整个站的水平环形地网，垂直接地极的布置，设备接地引出线。并依据最大入地短路电流、地网面积等设计均压网格的大小，垂直接地极的之间的间距。第七步，根据第二步计算的土壤电阻率确定站内主接地网的接地电阻值。分析采用均匀土壤模式还是双层土壤模式计算接地电阻，并采用相对于的计算公式。第八步，如果原始设计的 GPR 低于可承受接触电压，则无需进一步分析。第九步，对于设计好的地网，其网孔电压和跨步电压可采用 IEEE Std80-2000 中 16.5关于均匀土壤的近似分析计算。第十步，如果计算得到的网孔电压低于可承受接触电压，那么可以认为该地网是较安全的。如果计算的网孔电压大于可承受接触电压，那么该初步设计应进行修正。第十一步，如果计算出的接触电压和跨步电压均低于可承受电压，那么设计仅需明确表达，以满足设备接地导通的需要。否则，初步设计必须修正（见第十二步）。第十二步，如果跨步电压或接触电压超过人能承受的，则要求修改地网设计。这些修改包括：缩小导体间距、增加垂直接地极。第十三步，在达到了安全跨步电压或接触电压的要求后，可能需要增添地网和接地棒。如果重要设备周围没有接地网，那么就需增加地网导体。在浪涌避雷器的底部、变压器的中性线等，需要添加集中接地装置。最终的设计应该复查以消除转移电位的危险和与特殊区域相联系的危险。3.4 变电站的接地原则变电站接地网设计时应遵循以下原则：（1）尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接地来作为接地网；（2）尽量以自然接地物为基础，辅以人工接地体补充，外形尽可能采用闭合环形；（3）应采用统一接地网，用一点接地的方式接地。3.5 降低变电所接地装置工频接地电阻的措施（1）接地引线电阻，是指由接地体至设备接地母线间引线本身的电阻，其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。（2）接地体本身的电阻，其电阻也与接地体的几何尺寸和材质有关。（3）接地体表面与土壤的接触电阻，其阻值怀土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面积及接触紧密程度有关。（4）从接地体开始向远处（20 米）扩散电流所经过的路径土壤电阻，即散流电阻。决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。（5）垂直接地体的最佳埋置深度是指能使散流电阻尽可能不而又易于达到的埋置深度。决定垂直接地体的最佳深度，应考虑到三维地网的因素，所谓三维地网，是指垂直接地体的埋置深度与接地网的等值半径处于同一数量级的接地网。（6）接地体的通常设计，是用多根垂直接地体打入地中，并以水平接地体并联组成接地体组，由于名单一接地体埋置的间距仅等于单一接地体长度的两倍左右，此时电流流入名单一接地体时，将受到相互的限制而妨碍电流的流散，即等于增加名单一接地体的电阻，这种影响电流流散的现象，称为屏蔽作用。（7）化学降阻剂的应用，化学降阻剂机理是，在液态下从接地体向外侧土壤渗出，若干分钟固化后起着散流电极的作用。4陕西有色电厂变电站防雷接地设计实例4.1 变电所的规模 有色电厂变电站站区长 120m，宽 100m。根据周围环境的具体情况，变电所采用避雷针并设置接地装置的方式。根据该变电站的基本情况，对该变电站的接地网防雷和保护进行设计。使该站的接地电阻满足允许值，跨步电压和接地电压不超过允许值；使全站设备都处于防雷保护范围内，并且选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护。4.2 变电所位置的自然条件 根据其地质勘测报告知，共测试 5 个点，土壤电阻率横向分布比较均匀；从测试的深度上考虑，0-0.5m 为第一层，土壤电阻率为 475-650 .m，0.5-24m 左右为第二层，土壤电阻率为 275-300 .m，以下几层的土壤电阻率更低，而在本接地设计中，主要考虑上面两层土壤对接地系统的影响。单相入地短路电流 15.75KA，发生故障动作时间为 1S。4.3 避雷针的设置及防雷保护校验 变电所是重要的电力枢纽，一旦发生雷击事故，就会造成大面积停电。一些重要设备如变压器等，多半不是自恢复绝缘，其内部绝缘如故发生闪络，就会损坏设备。因此，变电所实际上是完全耐雷的。 变电所的雷害事故来自两个方面：一是雷直击变电所；二是雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入变电所。 对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。对雷电侵入波的防护的主要措施是阀式避雷器限制过电压幅值，同时辅之以相应措施，以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度。 为了防止变电所遭受直接雷击，需要安装避雷针、避雷线和辅设良好的接地网。装设避雷针(线)应该使变电所的所有设备和建筑物处于保护范围内。还应该使被保护物体与避雷针(线)之间留有一定距离，因为雷直击避雷针(线)瞬间的地电位可能提高。如果这一距离不够大，则有可能在它们之间发生放电，这种现象称避雷针(线)对电气设备的反击或闪络。逆闪络一旦出现，高电位将加到电气设备上，有可能导致设备绝缘的损坏。为了避免这种情况发生，被保护物体与避雷针间在空气中以及地下接地装置间应有足够的距离。按实际运行经验校验后，我国标准 目前推荐D1和D2应满足下式要求：在对较大面积的变电所进行保护时，采用等高避雷针联合保护要比单针保护范围大。因此，为了对本站覆盖，采用四支避雷针。被保护变电所总长 108.5m，宽 79.5m，查手册，门型架构高 15m。避雷针的摆放如图所示。 所以，需要避雷针的高度h=15+135/7=34.3m四只避雷针分成两个三只避雷针选择.4.4 接地装置的设置 无论是工作接地还是保护接地，都是经过接地装置与大地连接，接地装置包括接地体和接地线两部分。（1）接地体（网） 待设计变电所为长方形，则接地网也可取为长方形，若取直径为 48mm，长为250cm 的钢管作接地体，埋深 0.8m，接地体之间连接一般用镀锌扁钢，应保证接地地电阻 R4 。（2）接地线 接地线是连接接地体和电气设备接地部分的金属部分的金属导体，一般接地采用截面积不小于 4mm12mm 的扁钢，直径不应小于 6mm 的圆钢。5结论与展望保障电力系统安全运行，意义重大。换言之，只有安全得以保障，电力系统才得以正常运转，社会各大领域才能够使用优质电能，并满足各个行业正常用电需求。雷电等外界因素具备不可抗拒性，会严重影响到电力系统正常运行。所以，我们需要针对实际情况，遵循相关技术原理的前提下，采取适宜防护措施，增强个体防护意识，将财产损失降至最低，促使电力设备能够正常运行。发电厂、变电所的建筑物防雷保护。发电厂、变电所等的建筑物防雷，主要是要注意被保护设备在避雷针的保护范围之内以及两者之间的有效绝缘距离问题。解决了这方面的问题，也就解决了发电厂、变电所等的建筑物防雷保护问题。致谢经过一个多月的时间，我顺利的完成了这次毕业设计。从总体上来说，我对自己的成果还是比较满意的，也基本上达到了老师的要求。这段时间我翻阅了许多的书籍，从对变电站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件实际应用的设计。不过由于本人经历、阅历、实际操作能力有限。难免存在一些失误或不符合实际的，还请各位老师指点。 通过本次设计，不仅丰富了我的专业知识，还让我深深体会到了认识事物的过程。从拿到题目，再查阅资料，对题目进行设计、论证、修改到设计的完成。体现了理论联系实际的重要性。更重要的是这次设计让我学会了让自己独立完成一件事情，为将来参加工作做好基础。本设计的顺利完成，自己付出了许多劳动，但与老师的细心指教是分不开的。我在设计过程中不但学会了勤奋求实的工作精神，更懂得了待人的品质。这一切将在我以后的工作生涯中起着重要的作用。借此机会，向帮助过我的老师，表示衷心的感谢！在此过程中