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摘 要：变电所在供电系统中起到最为核心的作用，所以变电所的保护措施也是关键的，本文就变电所的防雷保护和接地保护进行了分析和计算。
关键词：变电所；避雷针；避雷器；接地装置
一、变电所的防雷
雷电是生成电气设备外部过电压的原因，变电所必须设有防雷措施。变电所对直击雷的防护，一般采用避雷针避雷线，对雷电行波的保护，采用避雷器等。
1.避雷针避雷
对于变电所的室外所有电气设置及建筑物，采用避雷针防雷布置，根据电气设备，建筑物的平面布置及建筑物的高度决定本设计采用四枝等高避雷针进行保护。
避雷针保护范围及其高度的确定：
本变电所中进线的门型架为最高的建筑物为9米，所以取hx=9米。
变电所的占地面积为47.5×45，两对角线长D==65.43装设地点与保护物最近空气距离大于5米，符合规定。
两针间在hx高度上要构成联合保护，必须D<7haP
65.43<7 haP ha=9.35米
故避雷针的高度h为：
H=ha+hx=9.35+9=18.35米
从实际情况考虑保护范围，取h=19米。
因此，东西两针间保护范围离两针安装地平面的最低高度h01为：
h01=h-D1/7P
式中：h――避雷针高度。
D1――两避雷针间距离。
P――避雷针高度的影响系数；由于h≤30米，P=1。
h01=h-D1/7P=19-47.5/7×1=12.2米。
两针避雷针的保护宽度：
bx=1.5（h01-hx）=1.5（12.2-9）=4.82米
南北两针间保护范围离两针安装在平面的最低高度h02为：
h02=h-D2/7P=19-45/7×1=12.57米。
两针的保护宽度：
bx=1.5（h02-hx）=1.5（12.57-9）=5.38米。
对角线上两根避雷针间保护范围离两针安装地平面的最低高度ho为：
Ho=h-D/7P=19-65.43/7×1=9.7米。
两支避雷针的保护宽度：
bx=1.5（h0-hx）=1.5（9.7-9）=1.05米。
由上述计算可知： D<7haP=满足要求。
根据《变电所电气设备防雷接地平面图》上分析，变电所的所有建筑物，电气设备都在避雷针的保护范围之内，则所选的避雷针能满足要求。
2.避雷器防雷
避雷器是用来防护电路雷电行波的侵入，一般采用普通阀型（FZ0）避雷器
为变电所电气设备的防雷保护。
在变电所的一次母线各段上设一组阀型避雷器，使避雷器尽可能靠近主变压器装设，以尽可能的减少变压器所受过电压幅度。
在变电所的二次母线各段上也装设一组阀型避雷器，在6KV配出线有的是架空线配出，有的是电缆配出，架空线配出的装设FS型避雷器，电缆配出的不予取予装设。
3.线路防雷
因线路上发生雷电过电压的机会较多，虽然避雷器可以防止入侵波侵入变电所，但为了进一步提高防雷能力，本设计决定由民主开闭所到王营子变电所延全线架設避雷线进行保护，即分别加设架空地线1.5公里和1.7公里。
二、变电所接地装置
为了保证人身和设备的安全，电气设备宜接地或接零。
1.设置接地装置
高压电网的绝缘监视主要由一台三相五柱式电压互感器，三个电压表和一个电压继电器组成，在被监视电网正常运行的情况下，电网中三相对地电压对称三个电压表的指示值相等，加在电压继电器的开口电压接近于零。
当电网中出现接地故障时，接地的一相对地电压降低，其它两相对地的电压升高，这时电压互感器的三相电压不对称，出现零序电压，第地副绕组的开口电压是三相电压之和，它等于三倍的零序电压，因此电压继电器动作。
2.零序电流保护装置
因变电所的配出线较多，因此在各个配出线上都装设零序保护，对于煤矿井下，保护装置要求瞬动，对于井上保护装置要求延时动作于信号，延时的目的，为了避越瞬时性故障，延时应速写为10S。
正常状况下或发生三相短路或两相短路，电缆三根芯线中的电流瞬时值之和为零。零序电流互感器铁芯中的磁通为零，发生接地时，三根芯线电流瞬时值之和不为零，铁芯中出现磁通，二次线圈内产生感应电流继电器动作。
三、避雷针的接地装置
接地装置由水平与垂直接地体组成，规范为20×4扁钢，φ50mm，长300cm的钢管组成。
四、接地网的布置
变电所的接地网，一般采用棒型和带形接地体联合组成环形接地装置，对于不同的土壤电阻率，可以采用不同的接地装置。
围绕屋外配电装置，屋内配电装置，主控制室等敷设环形接地网，这些接地网之间，相互连结线不应少于2根。
本设计采用棒形接地体为主，由主接地棒及水平接地体组成的复合式接地装置，垂直接地体的钢棒的直径φ50mm， 长为2m，水平接地体为20×4 mm的扁钢，要求接地网的布置尽量使所内电位分布均匀。
为了减少接触电压和跨步电压在环形接地网内部加设相互平行的均压带，在电气设备周围加设局部接地回路，在工作人员经常出入处加设一些均压带。
关键词：变电所；避雷针；避雷器；接地装置
一、变电所的防雷
雷电是生成电气设备外部过电压的原因，变电所必须设有防雷措施。变电所对直击雷的防护，一般采用避雷针避雷线，对雷电行波的保护，采用避雷器等。
1.避雷针避雷
对于变电所的室外所有电气设置及建筑物，采用避雷针防雷布置，根据电气设备，建筑物的平面布置及建筑物的高度决定本设计采用四枝等高避雷针进行保护。
避雷针保护范围及其高度的确定：
本变电所中进线的门型架为最高的建筑物为9米，所以取hx=9米。
变电所的占地面积为47.5×45，两对角线长D==65.43装设地点与保护物最近空气距离大于5米，符合规定。
两针间在hx高度上要构成联合保护，必须D<7haP
65.43<7 haP ha=9.35米
故避雷针的高度h为：
H=ha+hx=9.35+9=18.35米
从实际情况考虑保护范围，取h=19米。
因此，东西两针间保护范围离两针安装地平面的最低高度h01为：
h01=h-D1/7P
式中：h――避雷针高度。
D1――两避雷针间距离。
P――避雷针高度的影响系数；由于h≤30米，P=1。
h01=h-D1/7P=19-47.5/7×1=12.2米。
两针避雷针的保护宽度：
bx=1.5（h01-hx）=1.5（12.2-9）=4.82米
南北两针间保护范围离两针安装在平面的最低高度h02为：
h02=h-D2/7P=19-45/7×1=12.57米。
两针的保护宽度：
bx=1.5（h02-hx）=1.5（12.57-9）=5.38米。
对角线上两根避雷针间保护范围离两针安装地平面的最低高度ho为：
Ho=h-D/7P=19-65.43/7×1=9.7米。
两支避雷针的保护宽度：
bx=1.5（h0-hx）=1.5（9.7-9）=1.05米。
由上述计算可知： D<7haP=满足要求。
根据《变电所电气设备防雷接地平面图》上分析，变电所的所有建筑物，电气设备都在避雷针的保护范围之内，则所选的避雷针能满足要求。
2.避雷器防雷
避雷器是用来防护电路雷电行波的侵入，一般采用普通阀型（FZ0）避雷器
为变电所电气设备的防雷保护。
在变电所的一次母线各段上设一组阀型避雷器，使避雷器尽可能靠近主变压器装设，以尽可能的减少变压器所受过电压幅度。
在变电所的二次母线各段上也装设一组阀型避雷器，在6KV配出线有的是架空线配出，有的是电缆配出，架空线配出的装设FS型避雷器，电缆配出的不予取予装设。
3.线路防雷
因线路上发生雷电过电压的机会较多，虽然避雷器可以防止入侵波侵入变电所，但为了进一步提高防雷能力，本设计决定由民主开闭所到王营子变电所延全线架設避雷线进行保护，即分别加设架空地线1.5公里和1.7公里。
二、变电所接地装置
为了保证人身和设备的安全，电气设备宜接地或接零。
1.设置接地装置
高压电网的绝缘监视主要由一台三相五柱式电压互感器，三个电压表和一个电压继电器组成，在被监视电网正常运行的情况下，电网中三相对地电压对称三个电压表的指示值相等，加在电压继电器的开口电压接近于零。
当电网中出现接地故障时，接地的一相对地电压降低，其它两相对地的电压升高，这时电压互感器的三相电压不对称，出现零序电压，第地副绕组的开口电压是三相电压之和，它等于三倍的零序电压，因此电压继电器动作。
2.零序电流保护装置
因变电所的配出线较多，因此在各个配出线上都装设零序保护，对于煤矿井下，保护装置要求瞬动，对于井上保护装置要求延时动作于信号，延时的目的，为了避越瞬时性故障，延时应速写为10S。
正常状况下或发生三相短路或两相短路，电缆三根芯线中的电流瞬时值之和为零。零序电流互感器铁芯中的磁通为零，发生接地时，三根芯线电流瞬时值之和不为零，铁芯中出现磁通，二次线圈内产生感应电流继电器动作。
三、避雷针的接地装置
接地装置由水平与垂直接地体组成，规范为20×4扁钢，φ50mm，长300cm的钢管组成。
四、接地网的布置
变电所的接地网，一般采用棒型和带形接地体联合组成环形接地装置，对于不同的土壤电阻率，可以采用不同的接地装置。
围绕屋外配电装置，屋内配电装置，主控制室等敷设环形接地网，这些接地网之间，相互连结线不应少于2根。
本设计采用棒形接地体为主，由主接地棒及水平接地体组成的复合式接地装置，垂直接地体的钢棒的直径φ50mm， 长为2m，水平接地体为20×4 mm的扁钢，要求接地网的布置尽量使所内电位分布均匀。
为了减少接触电压和跨步电压在环形接地网内部加设相互平行的均压带，在电气设备周围加设局部接地回路，在工作人员经常出入处加设一些均压带。