变电站的综合防雷设计

摘要

变电站是电力系统重要组成部分，是电网传输电能的核心。一旦变电站遭受雷击，可能直接会造成电网的瓦解，城市大面积停电，给社会的安全和谐稳定带来极大的负面影响。因此，要求变电站必须配置安全可靠的防雷保护。

本文针对110kv变电站防雷系统设计进行研究，提出并解决一些相关问题，主要内容包括变电站直击雷防护、感应雷防护、变配电设备的防护、110kv变电站变电站电源系统防雷保护及避雷器的选用、变电所弱电系统防雷保护、SPD的安装方法、综合自动化变电站二次系统防雷措施、电解离子接地系统在变电站接地网改造中的设计计算、二次系统的防护、建筑物的防护、接地技术等，如何应用在工程中以及在应用中需要注意哪些事项。

关键词：变电站,雷电波,防雷保护

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Abstract

The substation is an important part of power system is the core of power transmission grid. Once the substation being struck by lightning, may directly cause the collapse of the grid, the city blackout, the security of social harmony and stability to the tremendous negative impact. Therefore, the requirements must be configured to secure substation lightning protection.

This 110kv substation lightning protection system design for conducting research and resolve a number of related issues, including the substation Zhiji main content protection, lightning protection, power distribution equipment protection, 110kv substation substation breaker selection of lightning protection and surge arresters substation to increase after the lightning protection measures microwave towers, power plants, substations and weak systems of lightning protection, substation building steel doors and windows, curtain wall of the mine technology, the main transformer neutral grounding protection device technology, integrated automation substation II lightning protection subsystem, electrolytic ion ground system transformation in the substation grounding grid design and calculation of the secondary system of protection, building protection, grounding technology, how to apply in engineering and in the application need to pay attention to what matters.

Keywords：substation ,lightning wave,lightning protection

II

目录

摘要 ................................................................ I Abstract ........................................................... II 目录 . (1)

第1章绪论 (1)

1.1课题研究的重要意义 (1)

1.2国内外防雷保护发展及研究现状 (2)

1.2.1防雷保护发展 (2)

1.2.2国内外研究现状 (3)

1.3本文完成的工作 (5)

第2章雷电的基本理论 (6)

2.1对雷电的认识 (6)

2.2雷电危害的实例 (6)

2.3变电站的防雷方案 (8)

第3章直击雷防护 (11)

3.1直击雷保护措施的选用 (11)

3.2避雷针的选择 (11)

3.3避雷针的安装 (13)

第4章雷电侵入波保护 (14)

4.1雷电波的侵入原因 (14)

4.2雷电侵入波的保护措施 (14)

4.3MOA与设备间的最大保护距离 (15)

4.4选用的其它注意问题 (16)

第5章感应过电压的入侵和防护 (17)

5.1感应过电压产生的不同形式 (17)

1

5.1.1地电位反击产生的感应过电压 (17)

5.1.2线路遭受雷击产生的感应过电压 (17)

5.1.3雷云静电感应形成的感应过电压 (18)

5.2感应过电压的防护措施 (19)

5.2.1电源线路感应过电压的防护 (19)

5.2.2信号线路感应过电压的防护 (19)

5.2.3选择避雷器应注意的问题 (19)

第6章变电站接地系统的设计及施工 (20)

6.1变电站接地的各种形式和接地方法 (20)

6.1.1防雷接地 (20)

6.1.2工作接地 (20)

6.1.3保护接地 (20)

6.1.4屏蔽接地 (21)

6.1.5逻辑信号接地 (21)

6.2主接地网的具体设计施工 (22)

6.2.1地电阻计算 (22)

6.2.2电阻分析 (23)

6.2.3接地降阻方案 (23)

6.3接地材料的选择 (24)

第7章变电站电源系统防雷保护措施 (25)

7. 1电源系统防雷中存在的不足 (25)

7.2电源系统防雷保护措施 (26)

7.2.1变压器低压侧装设避雷器 (26)

7.2.2电源入口端加装浪涌保护器 (27)

7.3浪涌保护器的安装 (27)

7.3.1安装方法 (28)

2

7.3.2安装要求 (29)

总结 (31)

致谢 (32)

参考文献 (33)

3

第1章绪论

1.1课题研究的重要意义

雷电灾害是十种最严重的灾害之一。全球每天约发生800万次雷电，每年因雷击造成的人员伤亡、财产损失不计其数。据美国国家雷电安全研究所关于雷电造成的经济损失影响的一份调查报告表明，美国每年因雷击造成的损失约50～60亿美元，每年因雷击造成的火灾3万多起，50﹪野外火灾与雷电有关；30%的电力事故与雷电有关；4∕5石油产品储存和储藏罐事故是由雷击引起的；由于雷电和操作过电压造成电力装置的损失约占80% 。据德国一家重要的电子保险公司1996年到1997年对8722件案例损坏原因的分析，雷电浪涌造成的理赔1996年占26.6%，1997年占31.68%。

我国是雷电活动十分频繁的国家，全国有21个省会城市雷暴日都在50天以上，最多可达134天。据不完全统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达3000～4000人，损失财产50～100亿元人民币。近年来，随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展，雷电灾害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。如1990年7月30日郑州、三门峡微波干线大沟口微波站因雷击而损坏38块盘，损失十分严重。据广东省统计，在1996～1999年的四年间，全省发生雷击事故6143起，伤亡699人，直接经济损失达15亿元。在1998和1999年的两年中，全国造成直接经济损失在百万元以上的雷电灾害就有38起。

雷电也是一直危害电力系统安全可靠运行的重要因素之一。随着科学技术的发展，避雷器制造水平的提高以及金属氧化物避雷器的推广使用，使变电站一次高压部分的雷电过电压的保护得到了保证。但另一方面，随着电力系统自动化程度的提高，以微电子为主要元件的控制、保护、信号、通信、监控等设备得到普遍应用，在一些大型发变电站中，即使在采样和计量系统中也普遍采用。由于常规电磁保护的装置单元多为单元件的电阻、电感和电容等，耐热容量大，对尖峰脉冲的耐受能力也比较强，所以能承受高能的雷电暂态冲击，而对于运行电压只有几伏，信号电流只有微安级的这些电子设备来说，就不一定经受的住。电气和电子技术是现代物质文明的基础，虽然其迅猛发展促进了生产力的发展，加速了社会繁荣与进步的进程，但同时也带来了麻烦问题:一方面，电气和电子设备的广泛应用造成了严重的环境电磁噪声干扰；另一方面，电子技术正向高频率、高速度、微型化、网络化和智能化方向发展，电磁干扰、特别是雷电干扰对这些设

1

备和系统的影响越来越突出，对这些设备造成的损坏事故的发生率逐年增高。电子信息系统受损后，除直接损失外，间接损失往往很难估量，这是90年代以来雷电灾害最显著的特征。

1.2国内外防雷保护发展及研究现状

1.2.1防雷保护发展

19世纪70～80年代是电力网发展的初期阶段，几乎无任何过电压保护装置。80年代末期，在电力网中才采用了电话的保护装置--导雷器，实际就是保护间隙串联一个熔断器，或只装间隙。后来在20世纪30年代初，发展成去游离避雷器，即由纤维管制成的管型避雷器，可以说，现代避雷器、MOA﹑ SPD的“老祖母”是在电报、电话上首先应用的。由于电力系统迅速发展，它才在高电压电力系统上不断发展和完善。现在20多万元一组(5m多高)500kV的MOA，正在制造即将安装运行的30万元一组的750kV(高8m左右)MOA，以及保护电子回路的各型SPD都是它的后代。

19世纪90年代初期，E. Tomson制出了磁吹间隙，用来保护直流电力设备，可以说，这是现代磁吹避雷器的前身。20世纪初，开始注意限制工频续流问题。1901年德国制成用串联线性电阻限流的角形间隙，这是现代阀型避雷器的前身。上述保护装置，实际上主要是用来防止感应雷造成的事故。如果是直击雷，或是击于线路上的近区雷击，电气设备多数还会被击毁。值得注意的是，近年德国一公司自称造出吸收能量最大的MOA过电压保护器（多数是40kA﹑60kA ），而且可通过10/350μs长波通流试验，其特点就是MOA串联一个磁吹角型间隙，其基本原理是早已有之的。因为它与避雷器的IEC所用8/20μs波形不符，目前国际上除德国外，很少应用。美国近年来只采用几百安和最大 1.5kA，10/350μs 波形，那是防感应雷的标准，美国军队电子计算机等信号回路的电缆进线，其保护器试验波形曾采用10/1000μs波形。

1908年瑞士Moscick提出利用高压电容器作防雷元件的方案，通常是与电抗线圈配合使用，构成防雷吸波器。30年代初，前苏联莫斯科电力系统曾用电感线圈保护几个33kV变电所，但因阀型避雷器装于电感线圈外侧，电感与变压器入口电容谐振，使变压器损坏，可惜未很好总结经验，后来多数电感元件没有继续使用。只是到了60年代，波兰才在35～110kV变电所，利用装于进线入口的电感元件取得良好的防雷效果(阀型避雷器装于变压器与电感元件之间，防止了L-C

2

谐振)。直到现在，电容电感元件还是我国和国外保护旋转电机的有效保护装置。

1907年在美国出现了铝电解避雷器，它曾用于100kV高压电网。1922年美国西屋公司（WH）制出了自动阀型避雷器。1929年美国通用电力公司（GE）制出契得特阀型避雷器，使系统雷击损坏率下降，包括它的危害程度，但因工程规模小而未引人注目。例如，Singer.Holmyard，Hall& Williams主编著名的科技史宏篇巨著“A History of Technology ”，“Oxford At the Clearendon Press”，以及国内电工史专著，对于电工发展前期的防雷也是或不涉及，或语焉不详。从避雷针到出现简单间隙、电容、线圈，经过了漫长的158年，到制出原始型避雷器，又经过了10年。这绝非因为人类智慧贫困，而是电力工业的发展，才有了防雷的需要。直到出现几千万和上亿千瓦的联合电力系统(如华北500kV网架连接的系统装机容量已近4000万千瓦，与华东、东北联网后超过1亿千瓦)，其一次雷击足以导致大面积的灾难，如美国有名的雷击35kV线路引起的纽约大停电和芝加哥大停电，才迫使人们利用几千万元的高压试验设备进行不断的研究，使防雷系统日臻完善。与此相似，正是由于早期室内只有电灯和马达这类电器，其防雷要求不高，建筑物独特之处不多。近年电子设备的广泛应用，而且多数装在户内，才使防雷逐渐引起人们的重视，其防雷理论和防雷手段才与日俱增。

1.2.2国内外研究现状

对变电站的防雷保护的研究最早是从电磁兼容角度出发的，上世纪60年代美国电力工程技术人员对变电站的电磁干扰问题主要从电子电路到电缆的电磁干扰祸合过程进行研究，其成果后来形成了美国国家标准协会（ANSI-American National Standards Institute）的ANSI C37.90标准的一部分。1978年美国电力科学研究启动了编号为RP1359的研究项目，建立了一套新的变电站开关柜的电磁干扰进行了研究。全部工作历时十余年，分为两个阶段完成。

第一阶段的研究工作于1983年结束，并提出了研究报告。该报告介绍了测量系统的研制、变电站电磁环境的测量和数据分析方法以及初步结果，其中的测量数据包括一个345kV变电站、一个500kV变电站的实测结果和一个高压实验室的模拟测量结果。基于此项工作，发表了一系列的论文。文献介绍了瞬态测量系统的组成及其技术指标，描述了在一个115kV变电站进行的实际测量工作，给出了典型的电雷电干扰波形。文献论述了通过模拟变电站的雷电瞬态干扰对二次设

3

备进行抗扰度测试的问题，比较了时域和频域测试的特点，给出了在变电站实测

的典型雷电干扰波形，总结了高压实验室模拟测试的优缺点。文献提出了一种分析变电站雷电瞬态电磁干扰问题的时域模型，利用斜坡函数对时域雷电干扰波形进行分解，并计算空间的时域电场和磁场，将预测分析的结果与实测数据做了对比。

第二阶段的研究工作从1986年至1993年。测量工作涉及7个空气绝缘变电站和2个气体绝缘变电站，共组织了13次集中现场测试，测得近800多次事件的3000多个雷电电磁干扰波形，数据量约500MB。基于此项工作，提出了完整的研究报告，发表了一系列的论文。文献介绍了变电站的瞬态电磁场的测量工作，总结了微脉冲的特点，给出了部分测量结果，并对不同频率和不同场强产生的原因进行了定性分析。文献给出了变电站雷电产生的瞬态电磁干扰对几种变电站电缆和内部电缆线影响的测量结果，介绍了通过CT的场祸合和直接祸合的模型。将预测分析的结果与实测数据进行了对比。文献总结了变电站瞬态电磁干扰的建模方法和测量技术，并将预测分析的结果与实测数据进行了对比。分析比较了开关操作、雷击和故障二种瞬态电磁干扰波形的特点，少与现有抗扰度试验标准中的限值进行了对比。但是上述工作并未对二次设备所处的电磁环境进行研究。

在分析雷击效应和对GIS变电站的瞬态电磁干扰研究方面，瑞士科学家的工作较为突出，瑞士洛桑联邦土业大学的M.Ianoz教授在文献中介绍了分析雷击效应的建模方法，以及分析GIS变电站和AIS变电站电磁干扰问题时建模的考虑因素。J.Meppelink在文献中对GIS变电站内、外过电压现象作了概述，提出了利用球形电场传感器测量实际GIS外壳过电压的方法，给出了部分实测结果。ABB 公司的P.Knapp在文献刘中介绍了对工业设备电磁兼容性的技术要求，提出把电磁干扰问题按界面划分处理的方法。

其他国家的研究工作也各具特色。德国的W.A.Heib在文献中介绍了针对一座GIS变电站开关操作产生的雷电干扰所采取的屏蔽设计工程，并给出了屏蔽效能的部分实测结果。南非的P. H. Pertorus在文献中给出了在132kV，275kV和400kV二个电压等级的变电站测量的雷电瞬态电磁干扰的初步结果。英国的 C. S.Barrack在文献中对现有变电站瞬态电磁干扰测量方法进行了综述，特别是对不同测量系统的特性进行了分析比较。日本和意大利等国科学家也在该领域开展了研究工作。

我国的广播、邮电、交通、船舶、航大和军工等行业在电磁兼容研究方面起步较早，结合各自的行业特点开展了许多很有成效的研究工作。20世纪80年

代，随着基于微电子技术的继电保护装置的应用与推广，变电站的电磁兼容问题

4

在电力部门开始得到关注。由于欧共体从1996年1月1口起执行“89/336/EEC!电磁兼容性指令”，使得我国各行业加大了对电磁兼容问题的研究力度。改革开放以来我国电力工业迅猛发展的趋势也迫切要求尽快解决电力系统的电磁兼容问题。在此背景下，国家电力公司所属的中国电力科学研究院、南京自动化研究院、武汉高压研究所和华北电力大学等单位，以及四方公司、清华大学和武汉大学等单位相继开展了有关的研究工作。其中，中国电力科学研究院对高压线路的电磁环境进行了深入研究巨，还组织出版了《发电厂和变电站电磁兼容导则》。清华大学则针对电力线路干扰临近通信线路或金属管线的问题在数学建模和计算方法方面开展了深入研究。南京自动化研究院和四方公司的研究工作则主要侧重在二次弱电设备的抗干扰问题研究方面。

由于我国在建的变电站在电压等级和主接线结构等方面的技术特点与国外不同，因此，国外的测量与分析结果仅能作为参考。要想搞清我国变电站雷电瞬态电磁环境的实际情况，必须进行独立的测量和分析工作。

1.3本文完成的工作

针对以上问题，本文的主要任务有以下几个方面：

1、对雷电对变电站的设备的影响进行分析,通过雷电侵入设备的途径，说明雷电对设备的危害。

2、根据变电站对直击雷的防护要求，设计防护措施。

3、对接地的不同形式设计出符合要求的接地措施。并对接地网进行设计安装。

4、根据电源系统对防雷性能的要求，设计电源系统的防雷方案。

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变电所防雷保护设计方案

变电所防雷保护设计方案 前言 雷电所引起的大气过电压将会对电气设备和变电站的建筑物产生严重的危害，因此，在变电所和高/低压输电线路中，必须采取有效的防雷措施，以保证电气设备的安全。 运行经验表明，当前变电所中所采用的防雷措施(外部避雷)是可靠的，但是,随着现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，越来越多的微电子设备在变电站中广泛应用，其所依赖的微电子设备，因受雷电冲击而损坏的事故发生率大幅上升，造成难以估算的经济损失。这是我们从事防雷减灾工作所面临的机遇与挑战。如何对发展中的变电站系统采取有效的防雷保护措施，保障变电站系统正常可靠的运行，这是我们一个新课题。 这也说明，单靠传统的避雷针、避雷带等外部避雷设施已不足以防护雷电/开关过电压对微电子设备的冲击，进行内部系统的雷击浪涌防护和加装SPD（电涌保护器）是迫切的和必须的。

雷电入侵途径 1电力线是雷电入侵电子设备的重要渠道： 1．1雷电远点袭击电力线： 我国电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后，输电至低压变压器，经低压变压器的输出给用户。由于我国的电压基本波形是每秒50Hz的正弦波形曲线，在电力线上形成每秒50次的交变磁场。如遇雷害发生时，在雷电未击穿大气时，将呈现出高压电场形式。根据电学基本原理，磁场与电场之间是相互共存可逆变化的，那么，雷击高压电场通过静电吸收原理，向大地方向运动。假设电力线杆有5米高，那么在相对湿度25％时，要击穿5米空气，需要15×106V雷击高压（3000V/mm）。如果在相对湿度95％时（下雨时），击穿5米空气需要5×106V雷击高压（1000V/mm）。电力线上的交变磁场对雷云的吸引小于大地的静电吸引。如果，雷云击穿5米空气入地，需要很高的电压，雷电首先击在电力线上，并从电力线的负载保护地线入地释放，这样就击穿了设备。在高压线上的表现为击穿变压器的绝缘，在变压器低压端与负载的连线上遭雷击，损失的是用电器。由于变压器低压输出端是三条相线，做一条地线，当作零地合一线，变成三相四线制零地合一方式给用电器供电，雷电击在火线与大地放电，就等于火线与零线放电通过电力线直接击穿用电器的电子元件。一般电子设备线与外壳的耐压为每分钟V AC1500V，火线与零线耐压为工业级Vdc550－650V，这么低的耐压一旦遭受远点雷击，必将击坏用电器。

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精品好文档，推荐学习交流 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得井冈山大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文作者签名：日期：井冈山大学学位论文使用授权声明 井冈山大学有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权井冈山大学教务处办理。 论文作者签名：导师签名：

精品好文档，推荐学习交流 摘要 变电站的防雷和接地问题，是个非常复杂并且十分关键的问题，它关系到设备的安全人们的人身与财产的安全。特别是随着电力系统的发展与我国经济的提升，变电站对防雷保护的各种要求也越来越高。 本文阐述了雷电的形成和发展过程、雷电过电压和雷电参数的概念，介绍了雷电的类型和雷电的危害。并根据220kV变电站的实际运行情况，对直击雷保护和感应雷保护做了介绍和剖析，并对避雷针保护范围的计算方法做了简要分析。 文章介绍了接地、接地电阻、接地装置、接触电压和跨步电压等概念。讨论了土壤电阻率对变电站接地电气参数的影响，并给出了变电站接地的基本要求和接地电阻的计算方法。 关键词：变电站；防雷与接地；接地电阻；接地装置

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变电站接地设计及防雷技术实用 版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 引言 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。 1 变电站接地设计的必要性 接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。 变电站的接地网上连接着全站的高低压电

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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。 1 变电站接地设计的必要性 接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。 变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地，以及变电站维护检修时的一些临时接地。如果接地电阻较大，在发生电力

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220kV变电站设计

引言 发电厂及电力系统的毕业设计是培养学生综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程实际问题的初步能力的一个重要环节。 本设计是根据毕业设计的要求，针对220/60KV降压变电所毕业设计论文。本次设计主要是一次变电所电器部分的设计，并做出阐述和说明。论文包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所所含有的各种电气设备及其各项参数，并且通过计算，详细的校验了公众不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线方案和高压配电装置及其布置方式，同时根据变电所的电压等级及其在电力网中的重要地位进行继电保护和自动装置的规划设计，最后通过对主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的断面图、平面图、和继电保护原理图，同时根据所绘制的变电所平面图计算变电所屋外高压配电装置的防雷保护，并绘制屋外高压配电装置的防雷保护图。

第一篇毕业设计说明书 1 变电所设计原始资料 1.1 设计的原始资料及依据 (1) 待设计变电所建成后主要向工业用户供电，电源进线为220KV两回进线，电压等级为220/60KV。 (2) 变电所地区年平均温度14℃，最高温度36℃，最低温度-20℃。 (3) 周围空气无污染。 (4) 出线走廊宽阔，地势平坦，交通方便。 (5) 变电所60KV负荷表： （重要负荷占总负荷的80%，负荷同时率为0.7，线损率5%，Tmax=5600小时） 表1.1 变电所60kV负荷表 序号负荷名称最大负荷（KW）功率 因数出线 方式 出线 回路数 附注 近期远期 1 建成机械厂18000 25000 0.95 架空 2 有重要负荷 2 化肥厂8000 10000 0.95 架空 2 有重要负荷 3 重型机械厂10000 13000 0.95 架空 2 有重要负荷 4 拖拉机厂15000 20000 0.9 5 架空 2 有重要负荷 5 冶炼厂10000 15000 0.95 架空 2 有重要负荷 6 炼钢厂12000 18000 0.95 架空 2 有重要负荷 (6)电力系统接线方式如图所示： 图1.1 电力系统接线方式图 系统中所有的发电机均为汽轮发电机，送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里

发电厂和变电所的防雷保护措施

发电厂和变电所的防雷保护措施

雷电是一种壮观的自然现象。但是目前人类尚未掌握它和利用它，处于防范它所造成危害的阶段。变电所（tansformer substation）担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。 1. 雷电的形成和特点 雷电是带有电荷的雷云之间或雷云对大地（或物体）之间产生急剧放电的一种自然现象。当雷电发生时，放电电流使空气燃烧出一道强烈的火花，并使空气迅速猛烈膨胀，发出巨大响声。雷电的特点是：时间短，电流强，频率高，感应或冲击电压大。雷电出现的地方，可能对电气设备、建筑物、构筑物造成破坏，对人畜造成伤害，甚至可能造成爆炸、火灾等事故。 2. 雷电的主要危害 2.1雷电放电时产生高温损坏设备 带电云对地面物体发生放电时，雷电流可达几十千安，甚至几百千安。这样大的电流，即使持续时间非常短，也能在通道上产生大量的热，温度最高可达几万度。显然，这样强烈的弧光若

与易燃易爆物质相接触，必然会引起燃烧、爆炸或造成火灾。如果厂房的屋顶是可燃的，雷击时就可能引起火灾。 3. 雷电的特性 3.1直击雷 大气中带有电荷的雷云对地电压可高达几 十万KV。当雷云同地面凸起物之间的电场强度达到该空间的击穿强度时所产生的放电现象，就是通常所说的雷击。此时，雷电直接对建筑物或其他物体放电，产生具有很大破坏性的热效应和机械效应，相伴的还有电磁效应和闪络放电。线路或设备直接受到雷击，对电气设备危害极大。架空线路遭雷击，不仅危害线路本身，而且雷电还会沿导线传播到发、变、配电所，从而危害发、变、配电所的正常运行，严重时还会引起火灾、房屋倒塌或损坏电气设备。 3.2感应雷 落雷处邻近物体因静电感应或电磁感应产 生高电位所引起的放电称为感应雷。当建筑物、

变电所防雷设计

引言 变电所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。因此要求变电所的防雷措施必须十分可靠。 2 变电所遭受雷击的来源及解决方法 (1)雷击的来源。一是雷直击于变电所的设备上；二是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沿线路侵入变电所。 (2)变电所对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。 (3)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沿线路侵入变电所，是导致变电所雷害的主要原因，若不采取防护措施，势必造成变电所电气设备绝缘损坏，引发事故。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值，使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的，在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。 3 变电所装设避雷针的原则 所有被保护设备均应处于避雷针(线)的保护范围之内，以免遭受雷击。当雷击避雷针时，避雷针对地面的电位可能很高，如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够，就有可能在避雷针遭受雷击后，使避雷针与被保护设备之间发生放电现象，这种现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上，造成事故。不发生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最小距离。 4 避雷针与电气设备之间防雷最小距离的确定 雷击避雷针时，雷电流流经避雷针及其接地装置，为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而造成反击事故，空气间隙必须大于最小安全净距。为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的间隙被击穿而造成反击事故，空气间隙必须大于最小安全净距。 5 装设避雷针的有关规定 对于35kV及以下的变电所，因其绝缘水平较低，必须装设独立的避雷针，并满足不发生反击的要求。对于110kV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构架上，因而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。装设避雷针的配电构架，应装设辅助接地装置，该接地装置与变电所接地网的连接点，距主变压器的接地装置与变电所的接地网的连接点的电气距离不应小于15m。其作用是使雷击避雷器时，在避雷器接地装置上产生的高电位，沿接地网向变压器接地点传播的过程中逐渐衰减，使侵入的雷电波在达到变压器接地点时，不会造成变压器的反击事故。由

高电压防雷设计

摘要 根据设计任务书的要求，本次设计为110kV变电所的防雷设计，变电所是电力系统中重要组成部分，而且变电所的电气部分要装设合理的避雷装置和接地装置，因此，它是防雷的重要保护对象。 如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给人民生活和社会生产带来重大不便，还有可能给国家造成大经济损失，这就要求防雷措施必须十分可靠变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护方便，在此前提下，力求经济合理的原则。 本次设计，主要对变电所的主要设备进行选择，重点设计变电所的防雷部分，包括变电所进线段保护、防直击雷、防感应雷以及变电所二次设备的防雷。通过对各种避雷器的性能对比，结合变电所实际情况，确定变电所的避雷器的选择，并考虑变电所控制系统的防雷，提出防雷方案。 氧化锌避雷器以其优越的性能，越来越受到电力行业的关注。本次设计，将结合氧化锌避雷器性能的优点，并结合变电所设计的情况，讨论氧化锌避雷器在变电所中的应用前景。 关键词：变电所避雷器防雷保护

目录 1 引言 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 课题研究的意义 (1) 2 系统设计方案的研究 (2) 2.1雷电对变电所的危害 (2) 2.1.1雷的直击和绕击危害 (2) 2.1.2雷电反击危害 (2) 2.1.3 感应雷危害 (3) 2.1.4雷电侵入波危害 (3) 2.2变电所简介 (4) 2.2.1变电所概述 (4) 2.2.2变电所主要任务 (4) 2.2.3变电所主接线 (4) 2.3变电所防雷措施 (5) 2.3.1变电所遭受雷击的来源 (5) 2.3.2变电所防雷具体措施 (6) 2.3.3变电所对直击雷防护 (6) 2.3.4变电所对雷电侵入波的防护 (6) 2.3.5变电站的进线防护 (7) 2.3.6变压器的防护 (7) 2.3.7变电所的防雷接地 (7)

变电所的防雷保护与接地装置的设计知识讲解

精品文档 第9章变电所的防雷保护与接地装置的设计 第10章变电所的防雷保护与公共接地装置的设计 10.1变电所的防雷保护 由设计任务书中气象资料得知，化纤工厂所在地区的年雷暴雨日数为20天。虽然发生雷暴的几率不属于高频地区，但是雷电过电压产生的雷电冲击波对供电系统的危害极大，因此必须对雷电过电压加以防护。 10.1.1 直击雷防护 根据GB50057-1994有关规定，在总降压变电所和车间变电所川(其所供负荷为核心负荷，且靠近办公区和生活区，考虑防雷保护)屋顶可装设避雷带，避雷带采用直径8mm勺圆钢敷设，并经两根引下线(直径8mm与变电所公共接地装置相连，引下线应沿建筑物外墙敷设。 10.1.2雷电波入侵的防护 1.35kV 架空线路上，在距总降压变电所1km的范围内，可架设避雷线。 2. 在35kV电源进线的终端杆上装设FZ-35型阀式避雷器。其引下线采用 25mm< 4mm镀锌扁钢，下边与公共接地装置焊接相连，上面与避雷器接地 端螺栓相连。 3. 在35kV总降压变电所主变压器的高压侧，装设JYN1-35-102型高压开关 柜，其中配有FZ-35型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电波入侵 对主变压器造成的危害。 4. 在10kV车间变电所的高压配电室的母线上，装设GG-1A(F)-54型高压开关 柜，其中配有FS-10型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电波入侵 对主变压器造成的危害。 10.2变电所公共接地装置的设计 10.2.1. 接地电阻的要求 根据GB50057-1994规定，对于1kV以上的小接地电流系统，公共接地装置 的接地电阻应满足以下条件： R E250且R E 10 I E 式中I E的计算可根据下列经验公式计算： U N(l oh 35〔cab ) I E 350 式中，U N为电网的额定电压，单位kV; l oh为与U N侧有电联系的架空线路 长度，单位为km；l cab为与U N侧有电联系的电缆线路长度，单位为km。 1. 总降压变电所公共接地装置的接地电阻计算：

【精品】牵引变电所接地防雷系统的设计

齐鲁工业大学 毕业设计 题目：牵引变电所接地防雷系统的设计 系别: 专业： 班级： 学生姓名： 指导教师: 完成日期：

摘要 牵引变电所是铁路供电系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所的雷电的防护。 综合运用高电压技术、电力系统过电压、接地系统及供防雷接地的设计方法，对110kV牵引变电所进行防雷接地设计.引变电所雷击的配电技术等相关的专业知识，采用理论和实践相结合的方法，研究牵,基于常用的形式及防雷接地的几种措施，研究接地装置的类型和降阻方式 关键词雷电放电防雷保护装置防雷接地装置牵引变电所

目录 1绪论.............................................. 错误!未指定书签。2雷................................................ 错误!未指定书签。 2。1雷电........................................ 错误!未指定书签。 2。1。1雷电的发生机理....................... 错误!未指定书签。 2.1。2雷电放电.............................. 错误!未指定书签。 2。1.3雷电放电的过程........................ 错误!未指定书签。 2.1。4雷电放电的基本形式.................... 错误!未指定书签。 2.1.5雷电放电的选择性....................... 错误!未指定书签。 2.1.6我国雷电活动分布的规律................. 错误!未指定书签。 2.1.7雷电的危害............................. 错误!未指定书签。 2.1.8雷电的防护措施......................... 错误!未指定书签。 2.2雷电参数..................................... 错误!未指定书签。

变电所的防雷保护与接地装置的设计知识讲解

第9章 变电所的防雷保护与接地装置的设计 第10章 变电所的防雷保护与公共接地装置的设计 10.1 变电所的防雷保护 由设计任务书中气象资料得知，化纤工厂所在地区的年雷暴雨日数为20天。虽然发生雷暴的几率不属于高频地区，但是雷电过电压产生的雷电冲击波对供电系统的危害极大，因此必须对雷电过电压加以防护。 10.1.1 直击雷防护 根据GB50057-1994有关规定，在总降压变电所和车间变电所Ⅲ（其所供 负荷为核心负荷，且靠近办公区和生活区，考虑防雷保护）屋顶可装设避 雷带，避雷带采用直径8mm 的圆钢敷设，并经两根引下线(直径8mm)与变 电所公共接地装置相连，引下线应沿建筑物外墙敷设。 10.1.2 雷电波入侵的防护 1.35kV 架空线路上，在距总降压变电所1km 的范围内，可架设避雷线。 2.在35kV 电源进线的终端杆上装设FZ-35型阀式避雷器。其引下线采用 25mm ×4mm 镀锌扁钢，下边与公共接地装置焊接相连，上面与避雷器接地端螺栓相连。 3.在35kV 总降压变电所主变压器的高压侧，装设JYN1-35-102型高压开 关柜，其中配有FZ-35型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电 波入侵对主变压器造成的危害。 4.在10kV 车间变电所的高压配电室的母线上，装设GG-1A(F)-54型高压开 关柜，其中配有FS-10型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电 波入侵对主变压器造成的危害。 10.2 变电所公共接地装置的设计 10.2.1.接地电阻的要求 根据GB50057-1994规定，对于1kV 以上的小接地电流系统，公共接地装置的接地电阻应满足以下条件: E E I R 250≤且Ω≤10E R 式中E I 的计算可根据下列经验公式计算: 350 )35(cab oh N E l l U I += 式中，N U 为电网的额定电压，单位kV ；oh l 为与N U 侧有电联系的架空线路长度，单位为km ；cab l 为与N U 侧有电联系的电缆线路长度，单位为km 。 1.总降压变电所公共接地装置的接地电阻计算: A km kV l l U I cab oh N E 9.1350 )019(35350)35(=+?=+=

发电厂和变电所的防雷保护措施

雷电是一种壮观的自然现象。但是目前人类尚未掌握它和利用它，处于防范它所造成危害的阶段。变电所（tansformer substation）担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。 1. 雷电的形成和特点 雷电是带有电荷的雷云之间或雷云对大地（或物体）之间产生急剧放电的一种自然现象。当雷电发生时，放电电流使空气燃烧出一道强烈的火花，并使空气迅速猛烈膨胀，发出巨大响声。 雷电的特点是：时间短，电流强，频率高，感应或冲击电压大。雷电出现的地方，可能对电气设备、建筑物、构筑物造成破坏，对人畜造成伤害，甚至可能造成爆炸、火灾等事故。2. 雷电的主要危害 2.1雷电放电时产生高温损坏设备 带电云对地面物体发生放电时，雷电流可达几十千安，甚至几百千安。这样大的电流，即使持续时间非常短，也能在通道上产生大量的热，温度最高可达几万度。显然，这样强烈的弧光若与易燃易爆物质相接触，必然会引起燃烧、爆炸或造成火灾。如果厂房的屋顶是可燃的，雷击时就可能引起火灾。 3. 雷电的特性 3.1直击雷 大气中带有电荷的雷云对地电压可高达几十万KV。当雷云同地面凸起物之间的电场强度达到该空间的击穿强度时所产生的放电现象，就是通常所说的雷击。此时，雷电直接对建筑物或其他物体放电，产生具有很大破坏性的热效应和机械效应，相伴的还有电磁效应和闪络放电。线路或设备直接受到雷击，对电气设备危害极大。架空线路遭雷击，不仅危害线路

本身，而且雷电还会沿导线传播到发、变、配电所，从而危害发、变、配电所的正常运行，严重时还会引起火灾、房屋倒塌或损坏电气设备。 3.2感应雷 落雷处邻近物体因静电感应或电磁感应产生高电位所引起的放电称为感应雷。当建筑物、构筑物或架空线路上空有雷云时，在建筑物、构筑物或架空线路上便会感应出与雷云所带电荷性质相反的电荷。雷云向其他地方放电之后，云与大地之间的电场消失了，但聚集在建筑物、构筑物顶部上或线路上的电荷并不能立刻散去，而是向地面流散或向线路两端流动，此时建筑物、构筑物的顶部上或线路对地面便有很高的电位，形成感应过电压。它往往造成屋内电线、金属管道和大型金属设备放电，引起火灾、爆炸，危及人身安全或对供电系统造成危害。 4．变电所的防雷保护措施 4.1防雷保护的必要性 变电所是电力系统的枢纽，担负着电网供电的重要任务。由于变电所和架空线直接相连接，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电波的幅值很高。如果没有相应的保护措施，就有可能使变电所内的主变压器或其它电气设备的绝缘损坏。而变电所一旦发生雷击事故，将使设备损坏，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来重大损失和严重影响。 所以，对于变电所而言，必须采取有效的措施，防止雷电的危害。 4.2 防雷保护措施

110kV变电站防雷接地设计开题报告

内蒙古科技大学信息工程学院电气工程及其自动化专业 毕业论文开题报告论文题目＿110kV变电站防雷接地设计＿＿ 班级 09电气（1）班 学号 姓名 联系方式＿ 指导教师杨培宏老师 提交日期 2013/4/13

一、本课题国内外研究动态及意义： 随着经济的发展，电力覆盖网也获得了快速的发展，这大大的提高了人民的生活水平和工作效率，为经济的发展提供了强大的动力。变电站作为电力供电系统的重要枢纽，也是地处空旷地带，容易遭到雷击的场所，一旦发生雷击的事故，有可能使变电站的重要设备遭到严重损坏，变电站陷入瘫痪状态，造成大面积的停电，严重影响正常的工农业生产和人民生活，常常给人们的生命财产造成巨大损失，因此对变电站的防雷击进行设计显的十分必要。 变电所遭受雷害可能来自两个方面：雷直击于变电所；雷击线路，沿线路向变电所入侵的雷电波。对直击雷的保护，一般采用避雷针或避雷线。由于线路落雷频繁，所以沿线路入侵的雷电波是发电厂、变电所遭受雷击的主要原因。其主要防护措施是在变电所内装设阀型避雷器以限制入侵雷电波的幅值，使设备上的过电压不超过其冲击耐压值；变电所的进线上设置进线保护段，以限制流经避雷器的雷电流和限制入侵雷电波的陡度；变电所应设置进线段保护，以限制流经避雷器的雷电流幅值和限制入侵波的陡度。 根据统计，我国35kV以及110到220kV变电所由入侵雷电波而引起的事故率分别约为0.67次/(百所·年）和0.5次/(百所·年），直配电击的；雷击损坏率约为1.25次/(百所·年）可见对变电站的防雷击进行设计显的十分必要。 雷电是自然界最为壮观的大气现象之一。其强大的电流、灼热的高温、猛烈的冲击以及强烈的电磁辐射等物理效应能够在瞬间产生巨大的破坏作用，常常导致人员伤亡，击毁建筑物、供配电系统、通信设备，造成计算机信息系统中断，引起森林火灾，仓库、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸，威胁人民的生命和财产安全。随着社会的发展，人们对预防自然灾害越来越重视，作为自然灾害之一的雷电，市民对它都有一定了解，但对于防雷技术，则多数人还是停留在安装避雷针的认识上，实际上，防雷技术已经过了200多年发展，可以分为三个阶段。 首先，是1749年，美国科学家Benjamin Franklin(本杰明-富兰克林)等经过科学实验，建立了雷电理论，并发明了避雷针，这就是最早的防雷产品。此阶段的防雷装置比较简单，只有接闪器、引下线和接地体，也就是现在所说的防直击雷。 然后，随着电的普及使用，高压电线两端的发配电设备遭受过电压损坏的现象越来越严重，经过研究，人们发现这是“感应雷”在作怪，并建立了感应雷和高压反击

变电所微机装置防雷保护(正式版)

文件编号：TP-AR-L7271 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 变电所微机装置防雷保 护(正式版)

变电所微机装置防雷保护(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1前言 随着科学技术的日新月异，微机保护和自动化装置以其高度的灵敏性，速动性和维护管理的方便性，在电力系统中得到了飞速的发展和广泛的应用。但微机系统越是先进，芯片的集成度就越高，电路越复杂，工作电压越低，对环境稳定性的要求也越高。抗干扰和耐冲击始终是微机系统在电力工业恶劣电磁环境下应用中的两大薄弱环节。而雷击事件由于其极高的电压幅值和不可预测性更是微机系统的“天敌”。它极大的威胁着现代化变电所的运行安全，应该引起

我们足够的重视。 2问题的提出 潮州110kV城东变电所地处粤东丘陵地带。属台风雷害比较严重的区域。该所始建于80年代，由于原来是按常规所设计，标准比较低。近年引进一些微机装置后，雷害现象频频发生。比较严重的就先后发生了三次由于雷电波通过所用变低压侧和两路引出的通信电缆入侵，致使载波机电源、远动柜的电源插件、RTU信号插件、UPS和后台监控微机都受到了不同程度的损坏。1998年底我们专门组织了技术力量，在上级部门的支持下对该所进行了有针对性的防雷整改。

变电站防雷接地保护设计Word

毕业论文 题目名称：35KV变电站防雷接地保护设计系部名称： 班级： 学号： 学生姓名：毛毛 指导教师： 年月

35KV变电站防雷接地保护设计 摘要 雷电事故是对变电站、发电厂安全的主要威胁，如何有效、合理对变电站、发电厂采取防雷接地保护措施有着十分重要的意义。本文就通过对35KV变电站为研究对象，以国家《防雷接地标准》为依据且结合变电站具体情况，对变电站的防雷接地进行保护设计，具有一定代表性。首先根据变电站的电气主接线图等实际情况，在了解雷电参数、雷电机理以及学习各种防雷装置的基础上，采用设计避雷针并计算验证其保护范围实现对变电站直击雷的防护；对变电站雷电侵入波的防护实现，则通过选择安装避雷器型号和设计变电站进线段的保护接线。最后在了解接地基本知识后，计算其接地电阻、最大土壤电阻率、垂直接地体根数等，实现对此35KV变电站的接地保护设计。 关键词：35kV变电站；直击雷防护；雷电侵入波防护；接地保护

目录 摘要............................................................... ....................................................... 目录............................................................... ....................................................... 第1章前言........................................................................... . (5) 1.1课题的提出和意 义......................................................................... (5) 1.2国内外研究现 状......................................................................... (6) 1.3本课题的主要工 作......................................................................... (6) 1.3.1研究目 标......................................................................... (6) 1.3.2主要研究内 容......................................................................... (7) 1.4变电站防雷接地国家相关标 准 (7) 1.5本论文涉及的35KV变电 站....................................................................... (8) 1.5.1变电站的概 况......................................................................... (8) 1.5.2变电站相关参 数......................................................................... (9) 1.5.3变电站电气主接线 图.........................................................................

变电所防雷保护

变电所防雷保护 : 电力安防 关键词: 保护 防雷 变电所 摘要：变电所'>变电所是电力系统重要组成部分，因此，它是防雷'>防雷的重要保护'>保护部位。如果变电所'>变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷'>防雷措施必须十分可靠。 关键词：变电所防雷保护'>保护 变电所是电力系统重要组成部分，因此，它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷措施必须十分可靠。1雷电的形成雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云，大气层中的雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样，雷云和大地之间就形成了强大的电场，随着雷云的发展和运动，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或雷云对地的放电，形成雷电。按其发展方向可分为下行雷和上行雷。下行雷是在雷云产生并向大地发展的，上行雷是接地物体顶部激发起，并向雷云方向发起的。2变电所的防雷措施变电所遭受的雷击是下行雷，主要来自两个方面：一是雷直击在变电所的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。因此，直击雷和雷电波对变电所进线及变压器的破坏的防护十分重要。(1)变电所的直击雷防护。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

110kv降压变电所电气一次部分及防雷保护设计

1 设计说明 110KV 降压变电所电气一次部分 及防雷保护设计 1 设计说明 1.1 环境条件 ⑴ 变电站地处坡地 ⑵ 土壤电阻率ρ=1.79*10000Ω/cm2 ⑶ 温度最高平均气温+33℃，年最高气温40℃，土壤温度+15℃ ⑷ 海拔1500m ⑸ 污染程度：轻级 ⑹ 年雷暴日数：40日/年 1.2 电力系统情况 ⑴ 系统供电到110kv 母线上，35，10kv 侧无电源，系统阻抗归算到110kv 侧母线上U B =Uav SB=110MV A 系统110kv 侧参数 X110max=0.0765 X110min=0.162 ⑵ 110kv 最终两回进线四回出线，每回负荷为45MVA ，本期工程两回进线，两回出线。 ⑶ 35kv 侧最终四回出线，全部本期完成，其中两回为双回路供杆输电Tmax=4500h ，负荷同时率为0.85 ⑷ 10kv 出线最终10回，本期8回Tmax=4500 h ，负荷同时率0.85，最小负荷为最大负荷的70%，备用回路3 MW ，6 MW ，cosφ=0.85计算

110KV降压变电所电气一次部分及防雷保护设计 ⑸负荷增长率为2% 1.3设计任务 ⑴变电站电气主接线的设计 ⑵主变压器的选择 ⑶短路电流计算 ⑷主要电气设备选择 ⑸主变保护配置 ⑹防雷保护和接地装置 ⑺无功补偿装置的形式及容量确定 ⑻变电站综合自动化 2电气主接线的设计 2.1电气主接线概述 发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接线，也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。它表明各种一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用，并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。 2.1.1 在选择电气主接线时的设计依据 ⑴发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用 ⑵发电厂、变电所的分期和最终建设规模 ⑶负荷大小和重要性 ⑷系统备用容量大小

变电所防雷保护

2 变电所主要防雷设备 防止雷电直击的主要设备有避雷针、避雷线；防止雷电波沿架空线路侵入电气设备和建筑物内部的主要设备有避雷器等。避雷针有单支、多支，等高和不等高之分；避雷器有阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。 3 变电所的防雷设计 3.1 35kV进线段的防雷设计 变电所防止雷电直击线路的措施是安装避雷线；根据线路的负荷性质、地形地貌特点，该地区雷电活动的强弱以及土壤电阻率高低等情况，合理选用。对于35kV送电线路不宜沿全线架设避雷线，通常采用的方法是在变电所的进线段架设1～2km的避雷线。 单根避雷线的保护范围应按下列公式确定： (1) 当h x ≥h/2时，r x =0.47(h-h x )p 式中h x -被保护物的高度，m h-避雷线(针)的高度，m r x -每侧保护范围的宽度，m p-高度影响系数，当h≤30m，p=1；当30＜h≤120m， (2) 当h x ＜h/2时，r x =(h-1.53h x ) p 杆塔避雷线对边导线的保护角，一般采用20°～30°。避雷线常用GJ-50、70mm2等型号钢绞线作架空避雷线。 3.2 变电所防雷设计 防止雷电直击的主要设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等组成。

避雷针位置的确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求，初步确定避雷针的安装位置后，再根据下列公式进行计算，校验是否在保护范围之中。 (1) 单支避雷针在地面上的保护半径应按下式计算： r=1.5h 式中 r-保护半径，m (2) 单支避雷针在被保护物高度h x 水平上的保护半径应接下式计算： ①当h x≥h/2时，r x=(h-h x) p=h a p 式中 r x -避雷针在h x 水平面上的保护半径，m h a -避雷针的有效高度，m ②当h x＜h/2时，r x=(1.5h-2h x) p (3) 两支等高避雷针保护范围确定方法： 两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定，两针间的保护范围应按下式计算： h o =h-D/7p 式中 h o -两针间保护范围上部边缘最低点的高度，m； D-两支避雷针间的距离，m 两针间h x 水平面上保护范围的一侧最小宽度按下式计算： b x =1.5(h o -h x ) 式中 b x -保护范围的一侧最小宽度，m 当D=7h a P时，b x =0。