論文陜西有色榆林電廠雷電防護設計申請人：學科（專業）：電力系統及其自動化指導教師：2015年3月23網絡教育學院畢 業 設 計 (論 文) 任 務 書專業班級 1303電力系統及其自動化 層次專升本姓名 一、畢業設計（論文）題目 陜西有色榆林電廠雷電防護設計 二、畢業設計（論文）工作自 2014 年 11 月 16日起至 2015 年3月21日止 三、畢業設計（論文）基本要求： 本文結合當前防雷保護的研究進展，從變電站的防雷保護進行介紹，然后介紹了防雷保護的技術，根據對變電站防雷保護與接地裝置設計的實踐體會，就變電站防雷保護與接地裝置設計中存在的主要問題進行探討。 網絡教育學院畢業設計(論文)考核評議書指導教師評語：存在篇幅不加標注引用，介紹性的文字較多，自己所做那個工作沒有太多體現。建議成績： 及格 指導教師簽名：2015年3月6日答辯小組意見：負責人簽名 年 月 日答辯小組成員 畢業設計（論文）答辯委員會意見： 負責人簽名： 年 月 日摘要論文題目：陜西有色榆林電廠雷電防護設計學科（專業）：電力系統及其自動化摘 要隨著國民經濟發展對用電量和用電可靠性的要求越來越大,配電變壓器的安全可靠運行成為影響配電系統供電質量的重要因素,既有的雷電防護措施對配電變壓器的保護不盡完善,通過加強設置防護措施和優化配置防護措施,提高配電變壓器耐受雷電作用的能力,己成為配網雷電防護工作中迫切需要解決的問題。對電廠雷電防護的研究具有重要的實踐意義和使用價值。變電所是電力系統重要組成部分，是電網傳輸電能的核心。一旦變電所遭受雷擊，可能直接造成電網的瓦解，造成大面積的停電，給社會的安全和穩定以及人民的生活帶來極大的負面影響，這就要求變電所的防雷措施必須十分可靠。本次設計通過研究變電站避雷針、避雷器的架設位置，加強了變電站防雷保護措施，提高了變電站主要設備的耐雷水平，從而確定了110KV變電站防雷設計模型。關鍵詞：變電所；避雷器；防雷論文類型：設計報告 目錄目 錄緒 論11選題的理論意義與實際意義11.1陜西有色榆林電廠簡介11.2 變電站防雷接地的研究背景11.3 本次論文的主要工作22防雷保護的基本原理及主接線的防雷保護設計32.1 防雷保護的現狀32.2 防雷保護的基本原理42.3 主接線的防雷保護設計63變電站的防雷接地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 接地電阻93.3 變電所接地裝置103.3.1 變電所對接地裝置的要求103.3.2 變電所接地裝置的設計步驟103.4 變電站的接地原則113.5 降低變電所接地裝置工頻接地電阻的措施114陜西有色電廠變電站防雷接地設計實例134.1 變電所的規模134.2 變電所位置的自然條件134.3 避雷針的設置及防雷保護校驗134.4 接地裝置的設置145結論與展望17致謝19參考文獻21預覽中看不見即可）：西安交通大學網絡教育學院論文緒 論1選題的理論意義與實際意義變電站是電力系統的重要組成部分，變電站發生雷擊事故，將造成大面積停電，會對電網造成較大的危害。近年來，隨著我國電力變電站實現綜合自動化，不僅為變電站實現無人值守和配電網實現自動化奠定了基礎，而且也為供電部門提供更安全、經濟、可靠和高質量的電能創造了條件，這就更加要求防雷接地措施必須十分可靠。在變電站的設計過程中，保護變電站的設備安全，提高其供電可靠性，優化防雷接地設計方案，加強變電站的防雷接地安全措施，最大程度的減少雷擊事故發生，有著極其重要的意義。1.1陜西有色榆林電廠簡介本期工程的建設規模為5x330MW亞臨界空冷機組，5臺機組連續建成。本期工程機組采用東方電氣集團生產的國產亞臨界鍋爐及汽輪機發電機組，同步建設煙氣脫硫脫硝設備。電廠廠址位于陜西省榆林市榆陽區金雞灘鎮以東約10km，西包鐵路東南側，在陜北侏羅紀煤田榆神礦區杭來灣井田保安煤礦內，西南距榆陽區約30km。場址地面自然標高1293.60m之間，坡度約3.5%。地處神榆公路，神榆鐵路南側位置，距神榆鐵路約500m，距神榆公路約800m。1.2 變電站防雷接地的研究背景 長期以來，國內外學者在雷電活動規律、雷擊線路物理過程方面做了大量的研究工作，建立起較為完善的輸電線路防雷理論體系。雷電流幅值、波形、地閃密度以及線路落雷次數對于分析線路防雷性能極為重要。上世紀70年代中期發展起來的基于磁場定位和時差定位原理的雷電定位系統，使雷電測量更為準確和及時。目前，雷電定位系統組成的雷電監測網絡已在我國和北美、日本、韓國、歐洲等世界許多國家得到運用，它能幫助電力部門實現故障定位、分類、準確計算地面落雷密度等雷電參數，但雷電數據分散性較大，需要長期統計雷電數據。但總體上變電站的防雷安全形勢不容樂觀，主要表現在：一是社會公眾防雷安全意識不強,對雷電災害的危害性認識不夠,存在僥幸心理；二是隨著社會經濟的發展,雷電災害的危害途徑增多,防雷安全理念已發生巨大變化,不僅要有傳統的防御直擊雷,還要防感應雷的新時代,而許多措施仍然停留在傳統的防雷階段。變電站是電力系統防雷的重要保護設施，如果發生雷擊事故，將造成大面積的停電，嚴重影響社會生產和人民生活。為保證電力系統的安全運行，電力系統應根據被保護物的重要性和危險程度的不同，對于直接雷、雷電感應、雷電侵入波應采取相應的防雷保護措施。因此要求變電站的防雷保護措施必須十分可靠。1.3 本次論文的主要工作 本次論文主要研究 110KV 變電站的防雷接地部分的設計。學習各種防雷接地裝置，實現對變電站的直擊雷防護以及變電站的接地保護設計，具有一定針對性和廣泛性。2防雷保護的基本原理及主接線的防雷保護設計2.1 防雷保護的現狀 近年來隨著電力系統的發展,微機保護和綜合自動化系統在電力系統中得到大量的應用,這對提高電力系統的自動化水平,提高電力系統的運行靈活性起了很大的用。這與過去傳統的保護和控制裝置相比，是一次技術上的革命。迄今為止，信息傳輸與交換仍然以電信設備作為傳輸的媒體。無論是無線傳送的天線，還是有線傳送的電纜或光纜，都必須暴露在空氣中或埋于地下。因此必然受到電力系統和天空雷電的干擾和侵入，造成通信設備損壞和信息傳輸中斷。一旦有這類意外發生，直接經濟損失有的達數十萬元甚至上千萬元，間接損失更難以估算。 以往的通信設備主要使用電子管和機械繼電器，即所謂的機電式通信設備。它的工作速度一般在毫秒和微秒級，因此采用一種氣體放電管來保護和防止電力系統和天空雷電入侵。氣體放電管的結構是采用一種陶瓷管子，兩頭各做一個金屬電極，管子內部充入一種惰性氣體，當電壓或雷電加到管子兩頭，管子內氣體電離而放電。由于機電式通信設備工作速度在毫秒或微秒級，而氣體放電管工作速度為微秒級，加之機電式通信設備工作電壓在 150V 以上，所以采用氣體放電管保護機電式通信設備是有效的。但氣體放電管由于慢性漏氣等原因，具有壽命短、可靠性低等缺陷。并且氣體放電管的慢漏及開路失效現象均不能直觀反應，只有維修人員到現場將配線架保安單元內的氣體放電管拆下，通過專用儀器才能檢測，給設備安全帶來極大隱患。統計數據表明，平均每年失效率高達 2025，因此必須靠維修人員的責任心和高強度勞動，不24斷檢測和觀察來更換由氣體放電管組成的組件“保安單元”，以保證通信設備得到有效防護。但這不僅大量增加了維護人力，也浪費了財力。 過電壓保護用半導體管又稱固體放電管（相對于氣體放電管而言），它完全解決了氣體放電管存在的缺陷，其突出的優越性是：（1）速度快，工作于納秒級，與半導體器件和集成電路工作完全匹配；（2）高可靠性；（3）壽命長，理論壽命可達 20 年，1993 年開始使用的半導體放電管，追蹤調研至今無一損壞；（4）導電殘壓降至 13V，不會對集成電路造成損壞；（5）短路失效模式，容易檢測判別。 過電壓保護用半導體管在我國的研制工作，是由上海大平科技工貿有限公司主持的。該公司在設計過壓保護半導體管時，采用了許多國際上先進的技術理論，并有所創新和突破；在生產制造中采用了獨有的專利技術。該產品經上海科學技術情報研究所鑒定，達到了國際先進水平。 過電壓保護用半導體管的研制成功，使得防雷、過電壓保護技術又向前邁開了一大步，不但消除了事故隱患，保障了通信設備的正常運轉，還降低了維護工作力度及維護費用，減少了國家的經濟損失。2.2 防雷保護的基本原理 閃電多發生在夏季，是從積雨云中發展起來的自然放電現象。積雨云起電的原因有許多說法，大多數認為是云中的霰粒與冰晶摩擦或霰粒使溫度低于 0的云滴在它上面碰撞而凍結，并在碰凍時表面飛出碎屑而引起。當冰晶的兩頭間諜有差異時熱的一頭氫離子擴散速度比氫氧根離子快而帶負電，冷的一端則帶正電，一旦冰晶斷裂正負電將分居二個小殘粒上。另一方面云滴在霰粒表面碰凍時冰殼外表面帶正電內表面帶負電，當外殼破碎時，破碎的殼屑帶正電而霰粒表面帶上負電，碎殼因細小受上升力的推動而積于云的上部，霰粒則因較重而聚積于云的底部而形成電位差，當電位差達到幾百米幾千伏時，便有游泳雷聲條條閃電，這就是雷電。云層與云層之間放電，雖然有很大的聲響和強烈的閃電，對人們危害不大，只有云層對大地放電才會使建筑物、電氣設備或人畜等受到破壞和傷亡，其破壞作用由以下三方面引起：1） 直接雷擊：是雷云直接對地面物體放電，雷擊的時間雖然很短，只有萬分之幾到百分之幾秒，但有很大的電流通過，可達 100200 千安，使空氣溫度驟然升到攝氏 12 萬度，產生強烈的沖擊波，造成房屋損壞，人畜傷亡。當雷電流通過有電阻或電感物體時，能產生很大的電壓降和感應電壓，破壞絕緣，產生火花，使設備損壞，甚至引起燃燒、爆炸、使危害進一步擴大。2） 感應放電：是附近落雷所引起的電磁作用的結果，可分類靜電感應和電磁感應兩種： 靜電感應是由于建筑物上空有雷云時，建筑物會感應出與雷云所帶電負荷相反的電荷，雷云向地面開始放電后，在放電通路中的電荷迅速中和，但建筑物頂部的電荷不能立刻流散入地，便形成很高的電位，造成在建筑物內的電線、金屬設備、金屬管道放電，引起火災、爆炸和人身事故。電磁感應是當雷電流通過金屬體入地時，形成強大的磁場，能使附近的金屬導體感應出高電勢，在導體回路的缺口引起火花。3) 由架空線路引入高電位：架空線路在直接雷擊或在附近落雷而感應過電壓時，如不設法在路途使大量電荷流散入地，就會沿架空線路引進屋內，造成房屋損壞或電氣設備絕緣擊穿等現象。 近年來的發電廠和變電所的防雷保護主要采取以下措施： 1)發電廠和變電所的直擊雷保護。裝設避雷針是直擊雷防護的主要措施，避雷針是保護電氣設備、建筑物不受直接雷擊的雷電接受器。它將雷吸引到自己的身上，并安全導入地中，從而保護了附近絕緣水平比它低的設備免遭雷擊。裝設避雷針時對于 35kV 變電所必須裝有獨立的避雷針，并滿足不發生反擊的要求；對于 110kV 及以上的變電所，由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高，可以將避雷針直接裝設在配電裝置的架構上，因此，雷擊避雷針所產生的高電位不會造成電氣設備的反擊事故。2)變電所對入侵波的保護。對入侵波保護的主要措施是在其進線上裝設閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線性電阻，目前，FS 系列閥型避雷器為火花間隙和非線性電阻，其主要用來保護小容量的配電裝置 SFZ 系列閥型避雷器，主要用來保護中等及大容量變電所的電氣設備；FCZ1 系列磁吹閥型避雷器，主要用來保護變電所的高壓電氣設備。3)變電所的進線保護。對進線實施防雷保護，其目的就是限制流經避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。當線路上出現過電壓時，將有行波沿導線向變電所運動，其幅值為線路絕緣的 50沖擊閃絡電壓，線路的沖擊耐壓比變電所設備的沖擊耐壓要高很多。因此，在近變電所的進線上加裝避雷線是防雷的主要措施。如果沒架設避雷線當近變電所的進線上遭受雷擊時，流經避雷器的雷電電流幅值可超過 5kA，且其陡度也會超過允許值，勢必會對線路造成破壞。4)變壓器的防護。變壓器的基本保護措施是靠近變壓器處安裝避雷器，這樣可以防止線路侵入的雷電波損壞絕緣。裝設避雷器時，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線的長度，以便減少雷電電流在連接線上的壓降。同時，避雷器的接線應與變壓器的金屬外殼及低壓側中性點連接在一起，這樣，當侵入波使避雷器動作時，作用在高壓側主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了(不包括接地電阻上的電壓壓降)，就減少了雷電對變壓器破壞的機會。5)變電所的防雷接地。變電所防雷保護滿足要求以后，還要根據安全和工作接地的要求敷設一個統一的接地網，然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷的要求，或者在防雷裝置下敷設單獨的接地體。此外，從雷電干擾的途徑分析大都是雷電活動時,雷電波沿線路侵入變電所,有時,由于雷電幅值較低不足以使線路或母線避雷器動作，或避雷器動作時避雷器動作后的殘壓通過變壓器的電磁感應耦合到低壓側,使低壓電源系統產生雷電過電壓,或強電源浪涌。因此，弱電系統也需要進行防雷保護。具體保護的方式有：1、完善低壓電源系統的防雷保護措施 因雷電通過低壓電源系統對計算機等弱電系統的危害較大,因而低壓電源系統的防雷保護也就特別重要。檢查發生低壓雷害事故的變電所發現在低壓電源系統大都沒有防雷保護措施,而低壓電源系統又直接關系著微機保護和綜合自動化系統的安全。為防止低壓電源系統的雷害事故,在低壓電源系統中就需要采取以下措施：1）在廠、所用變壓器的低壓側裝相應電壓等級的氧化鋅避雷器進行保護;2）在微機保護和綜合自動化裝置的電源前邊串接隔離變壓器進行隔離,并加裝對地電容進行雷電波的吸收;3）在微機保護和綜合自動化裝置的電源前邊串接浪涌吸收保護器進行保護。 2、改善接地網的沖擊電位分布防止地電位干擾1）降低接地網的接地電阻限制地電位升高,特別是在要在構架避雷針、避雷器下增加垂直接地極，的放射狀的水平接地以降低其沖擊接地電阻,防止雷電流入地時造成的局部地電位升高向二次電纜反擊。2）改善沖擊地電位分布限制局部電位升高 在設計接地網時應盡量采用方孔地網以改善地面電位分布，對方孔地網的網格大小要從地電位分布均勻考慮,防止局部電位升高。在電纜溝內要設置接地帶、在電纜溝附近要設置與電纜溝平行的水平均壓帶以改善電纜溝的電位均勻。防止地電位不均對二次回路的干擾。接地網表面的地電位分布要滿足接觸電壓和跨步電壓的要求。2.3 主接線的防雷保護設計 為了防止雷直擊于火力發電廠的配電裝置，可裝設避雷針，應該使所有的設備都處于避雷針的保護范圍之內，此外，還應采取措施，防止雷擊避雷針時的反擊事故。下圖為獨立避雷針在配電機構附近的安放情況根據規程的要求，為了防止避雷針與被保護設備或構架之間的空氣間隙 Sk 被擊穿而造成反擊事故，必須要求 Sk 大于一定的距離，若取空氣的平均電抗強度 500kV/m,則 Sk 應滿足以下要求：Sk 0.3Rch+0.1h (m) （2-1） 同樣，為了防止避雷針接地裝置和被保護設備接地裝置之間在土壤中的間隙 Sd 被擊穿，必須要求 Sd 大于一定距離，Sd 應滿足下式（假設土壤的抗電強度500kV/m）：Sd 0.3Rch (m) (2-2)在一般情況下，Sk 不小于 5m，Sd 不應該小于 3m 。因此，本設計中 Sk 選擇為 6m，而 Sd 選擇為 5m。 發電廠的廠房一般不裝設避雷針，以免發生反擊事故和引起繼電保護的誤動作。3變電站的防雷接地 變電站接地系統的合理與否是直接關系到人身和設備安全的重要問題。隨著電力系統規模的不斷擴大，接地系統的設計越來越復雜。變電站接地包含工作接地、保護接地、雷電保護接地。工作接地即為電力系統電氣裝置中，為運行需要所設的接地；保護接地即為電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構架和線路桿塔等，由于絕緣損壞有可能帶電，為防止其危及人身和設備的安全而設的接地；雷電保護接地即為為雷電保護裝置向大地泄放雷電流而設的接地。變電站接地網安全除了對接地阻抗有要求外，還對地網的結構、使用壽命、跨步電位差、接觸電位差、轉移電位危害等提出了較高的要求。3.1 接地概述 接地就是將電力或建筑電氣裝置、設施中某些導電部分，經接地線接至接地極。接地根據工作內容劃分為以下幾種：3.1.1 工作接地 工作接地是為系統正常工作而設置的接地。如為了降低電力設備的絕緣水平，在及以上電力系統中采用中性點接地的運行方式，在兩線一地的雙極高壓直流輸電中也需將其中性點接地。除主設備的接地外，在微電子電路中，根據電路性質不同，還有各種不同的工作接地比如直流地、交流地、數字地、模擬地、信號地、功率地、電源地等。3.1.2 防雷接地 為了避免雷電的危害，避雷針、避雷線和避雷器等防雷設備都必須配以相應的接地裝置以便將雷電流引入大地。3.1.3 安全接地 為了保證人身的安全，將電氣設備外殼設置的接地。任何接地極都存在著接地電阻，正因為如此，當有電流流過接地體時，在接地電阻上的壓降將引起接地極電位的升高電流在地中擴散時，地面會出現電位梯度。3.2 接地電阻 接地電阻就是電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻，它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限大遠處的大地電阻。2接地電阻是指電流經過接地體進入大地并向周圍擴散時所遇到的電阻。大地具有一定的電阻率，如果有電流流過時，則大地各處就具有不同的電位。電流經接地體注入大地后，它以電流場的形式向四處擴散，離接地點愈遠，半球形的散流面積愈大，地中的電流密度就愈小，因此可認為在較遠處（15-20m 以外），單位擴散距離的電阻及地中電流密度已接近零，該處電位已為零電位。3.3 變電所接地裝置3.3.1 變電所對接地裝置的要求變電所接地裝置的要求變電所接地裝置的要求：（1）變電所的接地裝置，除利用自然接地體外，還應敷設人工接地網。對于 10千伏以下的變電所，若能利用建筑物基礎作為接地體，且接地電阻在任何情況下都符合要求，可不另裝人工接地體。（2）通常，人工接地網的外緣應閉合，外緣各角應為圓弧形。如果不能滿足防止接觸電壓或跨步電壓的要求，接地網內應敷設水平均壓帶。人工接地網的埋設深度不應小于 0.6 米。（3）如果 35 千伏及以上變電所的接地網邊緣經常有人出入，則其走道應鋪設礫石、瀝青，或在地下敷設兩條與接地網相連的“帽檐式”均壓帶。（4）配電變壓器(如桿上變壓器)的接地裝置，宜敷設成閉合環形。（5）為降低接地電阻，35 千伏及以上變電所的接地網，應在地下與引入線的避雷線接地裝置相連接。連接點必須易于分合，以便測量接地網的接地電阻，連接線埋在地下的長度不應小于 15 米。3.3.2 變電所接地裝置的設計步驟第一步：根據變電站的總平面布置圖估計接地網的面積。第二步：根據項目的地勘分析報告確定土壤電阻率及所需土壤模式（均勻土壤模式或雙層土壤模式）。第三步：計算確定接地系統中材料的尺寸。第四步：計算可承受接觸電壓和跨步電壓值。第五步：確定站內主接地網設計要求的接地電阻值。第六步：開始初步設計。應包括圍繞整個站的水平環形地網，垂直接地極的布置，設備接地引出線。并依據最大入地短路電流、地網面積等設計均壓網格的大小，垂直接地極的之間的間距。第七步，根據第二步計算的土壤電阻率確定站內主接地網的接地電阻值。分析采用均勻土壤模式還是雙層土壤模式計算接地電阻，并采用相對于的計算公式。第八步，如果原始設計的 GPR 低于可承受接觸電壓，則無需進一步分析。第九步，對于設計好的地網，其網孔電壓和跨步電壓可采用 IEEE Std80-2000 中 16.5關于均勻土壤的近似分析計算。第十步，如果計算得到的網孔電壓低于可承受接觸電壓，那么可以認為該地網是較安全的。如果計算的網孔電壓大于可承受接觸電壓，那么該初步設計應進行修正。第十一步，如果計算出的接觸電壓和跨步電壓均低于可承受電壓，那么設計僅需明確表達，以滿足設備接地導通的需要。否則，初步設計必須修正（見第十二步）。第十二步，如果跨步電壓或接觸電壓超過人能承受的，則要求修改地網設計。這些修改包括：縮小導體間距、增加垂直接地極。第十三步，在達到了安全跨步電壓或接觸電壓的要求后，可能需要增添地網和接地棒。如果重要設備周圍沒有接地網，那么就需增加地網導體。在浪涌避雷器的底部、變壓器的中性線等，需要添加集中接地裝置。最終的設計應該復查以消除轉移電位的危險和與特殊區域相聯系的危險。3.4 變電站的接地原則變電站接地網設計時應遵循以下原則：（1）盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地物統一連接地來作為接地網；（2）盡量以自然接地物為基礎，輔以人工接地體補充，外形盡可能采用閉合環形；（3）應采用統一接地網，用一點接地的方式接地。3.5 降低變電所接地裝置工頻接地電阻的措施（1）接地引線電阻，是指由接地體至設備接地母線間引線本身的電阻，其阻值與引線的幾何尺寸和材質有關。（2）接地體本身的電阻，其電阻也與接地體的幾何尺寸和材質有關。（3）接地體表面與土壤的接觸電阻，其阻值懷土壤的性質、顆粒、含水量及土壤與接地體的接觸面積及接觸緊密程度有關。（4）從接地體開始向遠處（20 米）擴散電流所經過的路徑土壤電阻，即散流電阻。決定散流電阻的主要因素是土壤的含水量。（5）垂直接地體的最佳埋置深度是指能使散流電阻盡可能不而又易于達到的埋置深度。決定垂直接地體的最佳深度，應考慮到三維地網的因素，所謂三維地網，是指垂直接地體的埋置深度與接地網的等值半徑處于同一數量級的接地網。（6）接地體的通常設計，是用多根垂直接地體打入地中，并以水平接地體并聯組成接地體組，由于名單一接地體埋置的間距僅等于單一接地體長度的兩倍左右，此時電流流入名單一接地體時，將受到相互的限制而妨礙電流的流散，即等于增加名單一接地體的電阻，這種影響電流流散的現象，稱為屏蔽作用。（7）化學降阻劑的應用，化學降阻劑機理是，在液態下從接地體向外側土壤滲出，若干分鐘固化后起著散流電極的作用。4陜西有色電廠變電站防雷接地設計實例4.1 變電所的規模 有色電廠變電站站區長 120m，寬 100m。根據周圍環境的具體情況，變電所采用避雷針并設置接地裝置的方式。根據該變電站的基本情況，對該變電站的接地網防雷和保護進行設計。使該站的接地電阻滿足允許值，跨步電壓和接地電壓不超過允許值；使全站設備都處于防雷保護范圍內，并且選擇合適的設備對雷入侵波引起的過電壓進行保護。4.2 變電所位置的自然條件 根據其地質勘測報告知，共測試 5 個點，土壤電阻率橫向分布比較均勻；從測試的深度上考慮，0-0.5m 為第一層，土壤電阻率為 475-650 .m，0.5-24m 左右為第二層，土壤電阻率為 275-300 .m，以下幾層的土壤電阻率更低，而在本接地設計中，主要考慮上面兩層土壤對接地系統的影響。單相入地短路電流 15.75KA，發生故障動作時間為 1S。4.3 避雷針的設置及防雷保護校驗 變電所是重要的電力樞紐，一旦發生雷擊事故，就會造成大面積停電。一些重要設備如變壓器等，多半不是自恢復絕緣，其內部絕緣如故發生閃絡，就會損壞設備。因此，變電所實際上是完全耐雷的。 變電所的雷害事故來自兩個方面：一是雷直擊變電所；二是雷擊輸電線路產生的雷電波沿線路侵入變電所。 對直擊雷的防護一般采用避雷針或避雷線。對雷電侵入波的防護的主要措施是閥式避雷器限制過電壓幅值，同時輔之以相應措施，以限制流過閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。 為了防止變電所遭受直接雷擊，需要安裝避雷針、避雷線和輔設良好的接地網。裝設避雷針(線)應該使變電所的所有設備和建筑物處于保護范圍內。還應該使被保護物體與避雷針(線)之間留有一定距離，因為雷直擊避雷針(線)瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，則有可能在它們之間發生放電，這種現象稱避雷針(線)對電氣設備的反擊或閃絡。逆閃絡一旦出現，高電位將加到電氣設備上，有可能導致設備絕緣的損壞。為了避免這種情況發生，被保護物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應有足夠的距離。按實際運行經驗校驗后，我國標準 目前推薦D1和D2應滿足下式要求：在對較大面積的變電所進行保護時，采用等高避雷針聯合保護要比單針保護范圍大。因此，為了對本站覆蓋，采用四支避雷針。被保護變電所總長 108.5m，寬 79.5m，查手冊，門型架構高 15m。避雷針的擺放如圖所示。 所以，需要避雷針的高度h=15+135/7=34.3m四只避雷針分成兩個三只避雷針選擇.4.4 接地裝置的設置 無論是工作接地還是保護接地，都是經過接地裝置與大地連接，接地裝置包括接地體和接地線兩部分。（1）接地體（網） 待設計變電所為長方形，則接地網也可取為長方形，若取直徑為 48mm，長為250cm 的鋼管作接地體，埋深 0.8m，接地體之間連接一般用鍍鋅扁鋼，應保證接地地電阻 R4 。（2）接地線 接地線是連接接地體和電氣設備接地部分的金屬部分的金屬導體，一般接地采用截面積不小于 4mm12mm 的扁鋼，直徑不應小于 6mm 的圓鋼。5結論與展望保障電力系統安全運行，意義重大。換言之，只有安全得以保障，電力系統才得以正常運轉，社會各大領域才能夠使用優質電能，并滿足各個行業正常用電需求。雷電等外界因素具備不可抗拒性，會嚴重影響到電力系統正常運行。所以，我們需要針對實際情況，遵循相關技術原理的前提下，采取適宜防護措施，增強個體防護意識，將財產損失降至最低，促使電力設備能夠正常運行。發電廠、變電所的建筑物防雷保護。發電廠、變電所等的建筑物防雷，主要是要注意被保護設備在避雷針的保護范圍之內以及兩者之間的有效絕緣距離問題。解決了這方面的問題，也就解決了發電廠、變電所等的建筑物防雷保護問題。致謝經過一個多月的時間，我順利的完成了這次畢業設計。從總體上來說，我對自己的成果還是比較滿意的，也基本上達到了老師的要求。這段時間我翻閱了許多的書籍，從對變電站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件實際應用的設計。不過由于本人經歷、閱歷、實際操作能力有限。難免存在一些失誤或不符合實際的，還請各位老師指點。 通過本次設計，不僅豐富了我的專業知識，還讓我深深體會到了認識事物的過程。從拿到題目，再查閱資料，對題目進行設計、論證、修改到設計的完成。體現了理論聯系實際的重要性。更重要的是這次設計讓我學會了讓自己獨立完成一件事情，為將來參加工作做好基礎。本設計的順利完成，自己付出了許多勞動，但與老師的細心指教是分不開的。我在設計過程中不但學會了勤奮求實的工作精神，更懂得了待人的品質。這一切將在我以后的工作生涯中起著重要的作用。借此機會，向幫助過我的老師，表示衷心的感謝！在此過程中