35kV变电站线路工程建设防雷措施.doc

35kV变电站线路工程建设防雷措施

1、雷电的形成
雷电形成的主要原因是云之间的摩擦而引起的放电。首先地表的水在高温下蒸发形成水蒸气并且不断上升，当大量的蒸气汇聚时就成了热气流。众所周所，离地表越高，空气就越稀薄，空气的温度也随之下降，依据相关数据统计，从地表往上每上升1km，空气的温度会随之下降10°左右。在高空中，当热气流碰到冷空气时，水蒸气就再次凝结成较小的水滴，这就是云。云并不是静止不动的，它随着风的运动而运动，从地面到空中5km范围内，云主要带正电荷，而空中5～10km范围内，云主要带负电荷，这样使得云和地面之间形成了很大的电场，当云与云之间发生碰撞和摩擦时，如果所带电荷不同，就会发生放电现象，这也就是雷电。一般来说雷电向下放电，这样地面较高的建筑物就有了被雷击的危险。另外，雷云还存在不同的电荷放射区，当一个电荷区在放电完成以后还可能会引发其它电荷区的放电。
2、变电站遭受雷击的来源和防范措施

变电站遭受雷击一般是下行雷，其承受对象主要包括两个方面，第一个方面是雷击对变电站的电气设备损坏，另外一个是变电站电线在雷击后雷电进入变电站对站内的设备造成破坏，为此，要采用避雷的防范措施。

为了防止雷击，最常见的方法是安装避雷针，避雷针是具有很强的导电性，当发生雷击时就可以将雷电吸引到自己身上，从而避免其它建筑物或者建筑设施遭受雷击。下面介绍一下变电站避雷针的安装要点。

避雷针安装的首要原则是能保护其它建筑设施不受雷击，从而起到很好的保护作用。雷电在碰到避雷针时，关于地面来说，避雷针的电位比较高，如果它和其它电气设备的距离太近，那么也有可能出现避雷针对这些设备放电的现象，这也会使这些电气设备受损，或者使其不能正常工作，这也叫做反击。为了防止反击，避雷针要与这些电气设备坚持一定的距离，还要使避雷针的地下引线远离被保护的对象。一般来说，把避雷针和电气设备不会发生反击的距离叫做最小安全距离。最小安全距离要符合一定的原则：s≥o.3rch+0.1h，其中s代表最小安全距离，rch代表避雷针的接地电阻，h表示避雷针校验点的高度，s的最小距离都不能低于3m，而避雷针和被保护对象间的高度不能少于5m，但在一般状况下，s应尽可能大些，这样才能保护电气设备的安全。

〔1〕避雷针在接地时要有单独的接地装置，一般来说它的工频接地电阻不能超过10，但在特别状况下，如果电阻超过10，那么就应该使避雷针和被保护对象的水平距离加大，另外，避雷针可能会反击35 kv变电站的设备，为了防止这一现象的发生，可以将避雷针和35 kv的设备的地线进行连接，并且避雷针的接地体的地中距离不能小于20m。这样当发生雷击时，就可以使雷击的反击强度减弱，关于35 kv变电站的相关设备也不会造成太大的影响。除此之外，避雷针的地下装置不应设在人群通行之处，在避雷针地下装置的地表铺洒碎石，以保证人群的绝对安全。
〔2〕35kv变电站的其它配置或者建筑的房顶最好不要设避雷针，否则，可能会引发多次反击而使变电站的基础设施受到损害，而关于63 kv或者以上的变电站一般来说不会发生反击现象，但在特别条件下，如土壤的电阻率超过1000.m时，也应安装独立的避雷针，避雷针一般安装在房屋的构架上，并且和接地网相连，在避雷针的四周还需要进行接地装备的集中安装。
〔3〕由于变电站进线的终端杆塔至变电站的配电装置进线构架之间的距离可能比较远，如果同意将终端杆塔上的避雷线引至变电站的构架上，这段导线将受到保护，比用避雷针经济。由于避雷线有两端分流的特点，当雷击时要比避雷针引起的电位升高4。110kv及以上配电装置，可将线路的避雷线引到进线构架上，土壤电阻率p≥1000q.m的地区，应装设集中接地装置。35～63kv配电装置，在土壤电阻率p5000.m时，避雷线应终止在线路终端杆塔，此时从线路终端杆塔到变电站配电装置进线构架的一档线路的保护，可采纳独立避雷针，也可在线路终端杆塔上装设避雷针〔应装设集中接地装置，接地电阻小于4〕进行保护。
〔4〕变电站侵入波过电压的保护。因为雷击线路的机会远比雷直击变电站多，所以架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波过电压沿线路侵入变电站，是导致变电站雷害的主要原因。如不采用措施，势必造成变电站电气设备绝缘损坏，引发事故。侵入雷电波过电压保护的主要措施是在变电站内装设避雷器，其主要作用是限制雷电波过电压的幅值，使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。

运行经验证实，变电站侵入波过电压引起的雷害事故约50%是由离变电站ikm以内的雷击线路引起的，约71%是3km以内雷击线路引起的。因此，强化进线段的防雷对变电站十分重要。我们一般把变电站四周1—2km的一段线路叫进线段。为防止或减少近区雷击闪络，对未全线架设避雷线的35～110kv架空线路，应在变电站1～2 km的进线段架设避雷线，避雷线的保护角不宜超过20°，最大不超过30°。变电站进线段的作用，是限制雷电流的幅值和降低侵入雷电波的陡度。变电站35kv及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器，其接地端应与电缆的金属外皮连接。对三芯电缆，末端的金属外皮应两端同时直接接地。对单芯电缆，为防止电缆外皮中产生环流，只同意将电缆一端的外皮直接接地，另一端经过电压保护间隙接地。

变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器，避雷器至变压器的距离愈近则保护作用愈大，可以有效防止侵入雷电波过电压损坏变压器绝缘。装设避雷器时，要尽量靠近变压器，并尽量减少连线的长度，以便减少雷电流在连接线上的压降。当避雷器与变压器的电气距离超过同意值时，应在变压器四周增设一组避雷器。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〔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。

在每路架空出线上安装—组避雷器。对为电缆出线的架空线路，应在电缆两头装设避雷器。在每组母线上安装一组避雷器。

当变电站的防雷保护满足要求以后，还应依据规程有关接地的要求敷设一个统一的接地网，然后将避雷器、构架避雷针等防雷装置与主接地网连接，独立避雷针则单独敷设接地网。
3、结语
综上所述，35kv变电站的防雷关于变电站的正常运转来说至关重要，不仅要提升防雷的安全意识，还要从技术上提升防雷的措施，在安装避雷针时要对安装进行全面地合计，从而杜绝安全隐患，总而言之，必须按照相关的标准进行防雷。