FZ-220J型 Uis=630 kV 4.校验工频放电电压
工频放电电压应大于灭弧电压的1.8倍。 （1）110kv线路
由表2-2可知，灭弧电压的1.8倍为100kv*1.8=180kv，工频放电电压在224kv—268kv之间，符合要求。 （2）220kv线路 由表可知，灭弧电压的1.8倍是200kv*1.8=360kv工频电压在448kv—536kv之间，符合要求。 5.校验残压
被保护电气绝缘的基本冲击水平（约为电器的冲击电压试验电压的90%）大于避雷器残压的10~15%，同时避雷器与电器的距离又满足表2-1的要求，则避雷器的保护特性与电器绝缘是配合的。 （1）220kv侧
参见参考文献【1】表10-1可知，220kv线路的冲击试验电压的90%为
850kv*90%=765kv，避雷器残压的115%为664*115%=763.6kv，显然，符合要求。 （2）110kv侧
参见参考文献【1】表10-1可知，110kv线路的冲击试验电压的90%为450kv*90%=405kv，避雷器残压的115%为332*115%=381.8kv，亦符合要求。 6.流过避雷器的雷电流幅值 （1）220kv侧线路
220kv线路的50%冲击闪络电压为U50%?1200KV,FZ-220J型避雷器残压为
UR?664KV母线上的进线数目为3，线路波阻抗取为Z=400?，得到下式 2U50%?nUR2*1200?3*664??1.02KV
Z400 (2)110KV侧线路
IFV? 110kv线路的50%冲击闪络电压为U50%?700KV，FZ-110J型避雷器残压为
UR?332KV母线上的进线数目为4，线路波阻抗取为Z=400?，得到下式
2U50%?nUR2*700?4*332??0.18KV
Z400综合以上各点，220kv侧线路上选择两组FZ-220J型避雷器，110kv侧线路上选择两组FZ-110J型避雷器。
（三）避雷器最大保护距离的计算
由于在35~220kV中流过阀式避雷器的冲击电流幅值不超过5kV，故由已知得： 110kV线路： UR=332kV，Z=400， 220kV线路： UR=664kV，Z=400，
IFV?
将上述值代入公式
2U50%?nuR Z计算结果皆小于5 kA，所以进线段选取2m合适。
1、 绝缘的雷电流冲击耐压值：对于最常见的XP—70或（X—4.5）型绝缘子来说，
IFV?其工频湿闪电压幅值uw?60n?14 kV，由已知的220 kV侧：13片X—4.5；110kV侧：7片X—4.5。可以得：
220 kV侧：uw?60n?14?60*13?14?794kv 110 kV侧：uw?60n?14?60*7?14?434kv
2、阀式避雷器的冲击放电电压：由表3-3可知220kV侧ub<630kV，110kV侧
ub<310kV。
3、 最大容许距离：由于上节已经算出进波空间陡度220kV侧a'?1.50kv/m，110kV侧a'?0.82kv/m。由于变电站出线数>2，则根据下列公式计算。 lmax?kUw?i??Uis2a'
对于110kV侧线路，根据参考文献【1】表8-6推算得，进线段长度为2km的110kV线路k值为1.8。 110kV：lmax?kUw?i??Uis2a'?1.8*434?310223.2??136.1m>80m
2*0.821.64 31
对于220kV侧线路，根据参考文献【1】表8-6推算得，进线段长度为2km的220kV线路k值为1.86。
220kV：lmax?kUw?i??Uis2a'?1.8*794?630295.2??98.4m>80m
2*1.503.0 由于母线一侧的围墙均为80m，所以110kv侧和220kv侧均只需要在每根母线上装
设一组避雷器即可。考虑到在诸多变电设备中，需要确保的是主变压器，所以应在兼顾其他变电设备的保护要求下，尽可能的把阀式避雷器装到离主电压器近一些，所以避雷器硬装设在母线上与主变压器相连接的导线处。
。
（四）变压器处避雷器的选择
1号主变压器
由于1号主变压器为中性点分级绝缘变压器，其中性点绝缘为35千伏级，即一号主变压器为降级绝缘，故必须选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护，但应当注意校核避雷器的灭弧电压，它应该始终大于中性点上可能出现的最高工频电压。
由表3-2知，选用110kv变压器的中性点保护专用阀式避雷器FZ-40作为中性点保护。
2号主变压器
2号主变压器为自耦变压器，在运行中，可能出现高、低压绕组运行，中压绕组开路和中、低压绕组运行，高压绕组开路的情况。
由于高中压自耦绕组的中性点均直接接地，因而在高压侧进波时（幅值为U0）,自耦绕组各点的电压初始分布，稳态分布和各点最大电压包络线均与中性点接地的单绕组相同，在开路的中压侧端子A?上可能出现的最大电压为高压侧电压U0的2/K倍（k为高中压绕组的变比），因而有可能引起开路状态的中压侧套管闪络，为此应在中压断路器QF2的内侧装设一组阀式避雷器，进行保护。
FZ-110J型避雷器的冲击放电电压为310kv＞220kv，能起到保护作用，故选用一组FZ-110J型避雷器。
当中压侧进波时，由中压段A?到开路的高压段A之间的电压稳态分布是由中压段A?到中性点N之间的电压稳态分布的电磁感应所产生的，高压端A的稳态电压为kU0?, 在振荡过程中，A点的最大电压可达到2kU0?，因而将危及高压侧绝缘，为此在高压断路器QF1的内侧应装设一组避雷器进行保护。
FZ-220J型避雷器的冲击放电电压为630kv＞440kv，能起到保护作用，故选用一组FZ-220J型避雷器。
综上所述，选用阀式避雷器的型号及数量为：一组FZ-40,三组FZ-110J,三组FZ-220J。其安装情况为每条母线加装一组避雷器，一号主变压器加装一组FZ-40，二号主变压器加装一组FZ-110J，一组FZ-220J。
4 输电线路防雷性能计算
输电线路是电力系统的大动脉，担负着将发电厂产生和经过变电所变压后的电力输送到各地区用电中心的重任，架空输电线路穿山岭越旷野，纵横延伸，遭受雷击的机会很多，一条100kV长的架空输电线路在一年中往往要遭到数十次雷击，因而线路的雷击事故在电力系统总的雷害事故中占很大比重。输电线路雷害事故引起的跳闸，不但影响电力系统正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，而且由于输电线路上的落雷，雷电波还会沿线路入侵变电所。而在电力系统中，线路的绝缘最强，变电所次之，发电机最弱，若发电厂、变电所的设备保护不完善，往往会引起设备绝缘损坏，影响安全供电。
由此可见，输电线路的防雷是减少电力系统事故及其所引起电量损失的关键。做好输电线路的防雷设计工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电所，发电厂安全运行得到保障。
4.1 线路防雷介绍
在介绍线路的耐雷性能时，首先要估计它在一年中究竟遭受多少次雷击。由于线路高出地面很多，因而它的等效受雷面积要比它的长度L和宽度B的乘积更大一些，线路越高，等效受雷面积越大。我国标准推荐的等效受雷宽度B′=b+4h(b为两根避雷线距离，m；h为避雷线平均对地高度，m)。这样一来，每100km的年落雷次数N即可按下式求得
B?b?4hN???100??Td???Td [次/（100km·年）]
100010式中 Td——雷暴日数。
如取Td为40，则
b?4h?40?0.28(b?4h) （4-1） N?0.07?10式中 h——避雷线的平均高度，m；通常可利用下式求得
33
2f （4-2） 3式中 ht——避雷线在杆塔上的悬点高度，m； f ——避雷线的弧垂，m。 h?ht? 4.1.1输电线路的耐雷性能和雷击跳闸率
为了表示一条线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果，通常采用两个指标，耐雷水平和雷击跳闸率
1.耐雷水平(I)
它是指雷击线路时，其绝缘尚不致发生闪络的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流值，单位为kA。我国规定各级电压线路应有耐雷水平(通常指雷击杆塔时情况)，电压等级很高的线路，也并不是完全耐雷的，仍一部分雷击会引起绝缘闪络。 2.雷击跳闸率（η）
它是指在雷暴日数的情况下、100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数，其单位为“次/（100km·40雷暴日）”。为了评估处于不同地区、长度各异的输电线路的防雷效果，就必须将它们都换算到某一相同的条件下（100km，40雷暴日），才能进行比较。
单是雷电流超过了线路耐雷水平，还只会引起冲击闪络，只有在冲击闪络之后还建立起工频电弧，才会引起线路跳闸。由冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率称为建弧率（η），它与沿绝缘子串或空气间隙的平均运行电压梯度有关，可由下式求得
??(4.5E0.75?14)?10?2
（4-3）
式中 E——绝缘子串的平均工作电压梯度（有效值），kV/m。
对中性点有效接地系统
E?
对中性点非有效接地系统
Un3l1 （4-4）
E?
Un （4-5）
2l1?l2式中 Un——线路额定电压（有效值），kV； l1 ——绝缘子串长度，m；
l2 ——横担线路的线间距离，m。
显然，降低建弧率可采取的措施是：适当增加绝缘子片数，减少绝缘子上的工频电场强度；电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式，就是为了防止建立稳定的工频电弧。