变电站防雷设计案例
目录
封面 (1)
目录 (2)
概述 (3)
设计依据 (3)
勘测内容 (3)
设计方案 (3)
工程预算 (6)
参考文献 (7)
变电站防雷设计方案
一、概述
电力系统中，变电所接地安全至关重要，其设计也十分复杂。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。
近年来，随着防雷行业的不断发展，防雷接地科研成果的推陈出新，许多防雷企业受邀参与电力系统变电所接地项目的设计和施工，尤其是在高电阻率地区的变电所，其降阻十分困难，防雷企业进行了深度降阻的研究，形成了一套较科学的降阻思路，为电力建设提供了很多帮助。但是，变电所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。因此，一个科学、完善、系统的变电所接地方案应该突破只做降阻设计的思路，综合考虑各方面的要求，形成完整的设计方案。一般新建变电所接地设计分为以下步骤：
二、设计依据
1.GB50057-94<<建筑物防雷设计规范>>
2.GB50343-2004<<建筑物电子信息系统防雷技术规范>>
3.GB50174-93<<计算机机防设计规范>>
4.GB/T50311-2000<<建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范>>
5.GB 682-64<<剩余电流动作保护器>>
三、防雷设计总体说明原始信息的收集及勘察内容
接地设计中，原始信息的收集尤为重要，原始信息的准确与全面将直接决定设计的质量。一般变电所地网设计应收集地网的用途、接地电阻值、使用年限、计算用流经接地装置的入地短路电流、接地短路电流持续的时间、《地勘报告》、气候特点等内容。对于土壤电阻率较高的变电所，现场勘察应重新测试土壤电阻率并与《地勘报告》相比较，土壤电阻率的准
确与否将直接决定降阻设计的成败。站内土壤电阻率获知后，还需了解变电所周边情况，了解河流走向，地下水位，周边植被、土层结构、可利用的接地面积以及周边典型地点的土壤电阻率。对于工程设计，还需要考虑项目实施的难度和成本，现场勘察时应了解交通、人工、机械、水电、征地费用等多方面情况，达到设计经济且可实施。
四、分项防雷设计方案
1、降阻措施的选择
变电站地网建设一般要求在站内完成降阻及安全保障设计，这对土壤电阻率较低的地区是不难的。但是，对于很多高土壤电阻率地区的变电站，仅利用站内的面积是无法达到较高要求的接地电阻值。为此，应先根据
公式
R：地网接地电阻
Ω：土壤电阻率Ω.m
S：地网面积m2
估算地网大概需要的面积，然后确定需要采用的降阻措施。降阻措施的确定应该遵循科学、经济、可实施的原则。科学的降阻措施一般包括：横向扩大地网面积、大面积换土、网路回填电阻率低的物质、纵向延伸地网至土壤电阻率较低的地方、敷设水下地网、采用高效降阻材料等，但针对不同变电所接地项目，还需作经济性能比较和现场可实施条件的确定。多个工程案例初步表明:
1、向扩大地网面积的措施需要大量的征地，而征地工作是建设工程中难度很大的一项工
作，往往将导致整个工程成本增加很高甚至无法实施；
2、大面积换土的措施涉及到买土、运输、回填量大等问题，工程成本也比较高，建设方一
般无法承受；
3、网路回填电阻率低的物质目前使用较多的为物理长效降阻剂；
4、纵向延伸地网至土壤电阻率较低的地方的措施使用最多的为深井接地，深井接地的降阻
机理分为两部分，一是通过深井接触地下水或地下土壤电阻率较低的地方，从而降低接地电阻；二是通过深井及配套材料，扩大及改善接地体周围土壤的散流效果，从而降低接地电阻；
5、敷设水下地网措施一般用在水源较近且难度很大的接地设计中采用，一般用在山区水电
站接地项目中；
6、采用高效降阻材料，目前使用的离子接地体等高效接地材料经济性价比较高，尤其是在
高土壤电阻率地区的接地设计中被广为采用。
2、降阻材料的选择
采用高效的降阻材料是降阻的最便捷方式。许多高土壤电阻率地区的变电所最终降阻成功，都得益于材料使用的正确。但是，材料应用的原则应该在考虑降阻的同时，考虑其防腐，这关系到地网的使用年限，如果材料防腐蚀能力差，不能达到设计年限，同样会因接地材料的失效而引起变电站运行事故。下表对常用接地材料的降阻效果、防腐蚀能力、成本作大概的比较，以供参考：
通过上表可以看出，采用传统接地材料如角钢扁钢，虽然单位材料的价格便宜，但实际应用于整体项目时，由于其降阻效果差和使用年限低，一方面必须增加用量，同时扩大征地面积；另一方面腐蚀太快，中间维护和改造频繁，最终产生的费用很高，同时容易给变电所运行带来很大的安全隐患；而采用降阻效果好的、防腐蚀能力强的接地材料，虽然单位材料的价格较高，同样在应用于整体项目时，由于其降阻效果好和使用年限长，一方面用量少，不需要大面积征地，另一方面抗腐蚀能力强，中间不需要维护和改造，最终成本反而很低，同时保证了地网的稳定性和可靠性。所以，设计工作中，应全面综合比较选择材料，从而获得最优化的设计方案。
3、接地材料热校验及寿命
一般校验过程如下：
根据公式：
公式
mm
S：接地线最小截面2
I：流过接地线的短路电流稳定值A
T：短路的等效持续时间s
C：接地线材料的热稳定系数。
在校验接地线的热稳定时、及c应采用下表所列数值。接地线的初始温度一般取40oC。在爆炸危险场所，应按专用规定执行。
a）发电厂、变电所的继电保护装置配置有2套速动主保护，近接地后备保护，断路器失灵保护和自动重合闸时，可按下式取值
≥ ＋＋
式中：主保护动作时间s
断路器失灵保护动作时间s
断路器开断时间s
b）配有一套速动主保护、近或远（或远近结合的）后备保护合自动重合闸，有或无断路器失灵保护时，可按下式取值
≥ ＋
式中：第一级后备保护的动作时间s
根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地装置接地极的截面不宜小于连接至该接地装置的接地线截面的75％。
必须说明的是，对于复合金属如铜包钢，表面的铜层很薄，主要用于防腐蚀，热校验的时候应该完全按钢材质校验，但防腐应采用铜的腐蚀率计算。
接地材料的寿命关系到接地网的整体安全，防止一定年限后地网因腐蚀出现断开、接触不良等情况，导致安全事故。材料经过热校验后，还应采集材料埋设环境的腐蚀率，以30
年寿命为例，计算其被腐蚀程度。材料最终尺寸应该大于满足热校验的尺寸与30年被腐蚀尺寸之和。
以陕西府谷县XX变电站项目水平接地材料选择过程如下：
热校验得接地线最小截面为469.4mm2
最初选择－60 8 热镀锌扁钢作为设备引下线，未考虑腐蚀时，接地装置接地极的截面：满足要求。
主接地网腐蚀率：0.065mm/年；考虑寿命：30年
主接地网取一根－60 8 热镀锌扁钢
则：60 （8－0.065 30）＝363mm2<469.4 mm2
不满足要求，需要采用更大型号钢材或使用铜材，最终确定采用经济实用的铜包钢线。
4、地网跨步电位差、接触电位差校验
高接地电阻要求的地网形状一般包含站内均压地网与站外辅助地网，地网的形状、范围、网格尺寸确定后，同时对于站内网格地网还应进行地网跨步电位差、接触电位差校验、避雷器热击穿校验等。
如陕西府谷县XX变电站项目校验过程如下：
已知条件
地网埋深H=1.8 m
接地极等效直径d = （-60×8扁钢）
土壤电阻率= 400Ω.m
接地网面积S=32817.4m2
水平接地极总长度L=6383.9m
接地网的外边缘总长度L0=783.2m
均压带计算根数n =
计算用入地短路电流为I＝23.913A
设计接地电阻为R＝0.4Ω
接地装置的电位u为：
U g=IR=23.913×0.4=9.57kV
接地网地表面的最大接触电位差
U tmax=K tmax U g
K tmax=K d K L K n K P
由于30×30m2<32817.4m2<500×500m2则
K d=0.841-0.225lg d=0.841-0.225lg0.03=1.18
K L=1方孔地网
K n=0.076+0.776/n=0.076+0.776/17=0.122
K s=0.234+0.414lg =1.169
K tmac= K d K L K n K S=0.168
U tmax=K tmax U g=1607.76V
允许接触电位差
则U tmax=1607.76V>U t=171.1V，不满足要求。
6.3接地网外的地表面最大跨步电位差(T=0.8m跨步距离)
U smax=K smax U g
＝ 0.023
U smax=K smax U g=220.11V
允许跨步电位差
则 U smax=220.11V< U s=321.0V，满足要求。
根据以上校验发现，虽然接地电阻降到了要求的0.4Ω，但接触电压不能满足要求，同样不能满足安全运行的要求，通过校验认识此问题后，设计补充措施为在人员经常走动的维护通道、操作机构四周铺设直径为50-60mm的砾石，其厚度不小于150-200mm，从而保障值守维护人员的生命安全。
5、设计冗余及补充措施
由于地质结构的复杂性和接地设计的特殊性，地网设计中一般要对达到的接地电阻值留一定的冗余，从而保证设计方案的科学性；同时，对于复杂地网的设计，可以分期设计，根据实际情况及时采取补充措施或预留补充方案。
五、工程预算(略)
六、结语
变电所接地设计需要综合考虑多方面的要求和指标，防雷企业应该充分了解电力系统自身特点，突破只做降阻设计的局限，适应变电站整体地网设计的市场要求，从而提高自身技术实力，为电力系统提供更高质量的服务。
参考文献：
《交流电气装置的接地》DL/T621-1997
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T 620-1997
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 毕业设计（论文）报告 题目_ 10-220KV变电站防雷保护研究设计 __机电学__院（系）_电气工程及其自动化_专业 学号______ __________ 学生姓名_____________ ____ ______ 指导教师______________ ____________ 起讫日期___ 设计地点____________井冈山大学________ ___
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
变电站接地设计及防雷技术实用版
YF-ED-J6717 可按资料类型定义编号 变电站接地设计及防雷技 术实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
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
变电站防雷接地施工方案
变电站防雷接地施工方 案 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
目录
一、编制依据 1．乐化110kV变电站新建工程全站防雷接地施工图（南供设计院）。2．《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2006）3．《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）4．《电气装置安装工程质量检验及评定规程》（DL/） 5．公司三整合体系文件和本工程施工组织设计 6．关于印发《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）的通知（国家电网生技〔2012〕352号） 7．《国家电网公司输变电工程标准工艺（一）施工工艺手册》《国家电网公司输变电工程标准工艺（二）施工工艺示范光盘》 《国家电网公司输变电工程标准工艺（三）工艺标准库》 《国家电网公司输变电工程标准工艺（四）典型施工方案》 8．关于印发《国家电网公司输变电工程达标投产考核办法》的通知（国家电网基建〔2011〕146号） 9．关于印发《国家电网公司输变电优质工程评选办法》的通知（国家电网基建〔2011〕148号） 二、工程概况 本工程的接地装置按设计图纸的要求如下:
以上接地装置用的钢材均要热镀锌处理，地下焊点要涂以KV导电防腐涂料。 本站接地电阻要求值应符合R≤Ω。 由于接触电势大，本工程要按设计要求采取均压措施，如设立帽檐式均压带，在操作区铺设鹅卵石及沥青混合物等。 参加作业的人员组织 分项负责人：杜程 安全负责人：徐俊 技术负责人：周运林 接地装置施工设负责人1人，电焊工3人，普工6人。 分项负责人应具有一定文化水平，能看懂图纸，领会设计意图，具有一定的施工经验，电焊工应经过专业培训并经考试合格，具有上岗证的人员担任。施工前应进行安全技术交底。 接地装置施工作业由分项工程负责人负全面责任。 作业需用的机具材料： 交流电焊机 3台 氧焊机具 1套 接地电阻测试仪 1套 手工具：镐、锹、锒头，钻井机1台和手推翻斗车3辆等 切割机和弯排机各1台，Φ电焊条100kg,沥青漆20 kg，防锈漆20 kg，银粉漆10kg，大小毛刷各10把 三、作业工期 计划从2012年5月开始，到2013年02月完成主接地网部分。 其中与道路相交的部分要先埋入水平接地体，不影响道路施工。接地装置的施工可先在无构支架基础的部分施工，在有构支架基础的地段要待基础浇制后才能施工。有一部分地区由于土建施工的影响，可能要拖到土建施工全部完成后才能完成主地网。设备接地及户内接地体敷设要随设备安装进度而定，拟在2013年03月完成。
变电站接地设计及防雷技术正式样本
文件编号：TP-AR-L6587 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） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 变电站接地设计及防雷 技术正式样本
变电站接地设计及防雷技术正式样 本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/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。 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
变电站的防雷电保护设计
浅谈变电站的防雷电保护设计 摘要：变电站是电力系统重要组成部分，是对电能的电压和电流进行变换、集中以及分配的场所, 担负着电压变换和电能分配的重要任务。一旦变电站遭受雷击，将会造成城市大面积停电，会给国家和人民造成巨大的损失。因此，对变电站必须进行安全可靠的防雷保护设计。 关键字：变电站；防雷保护；设计 abstract: the substation is an important part of power system, the power voltage and current transform, concentration and distribution of the place, is shouldering the important task of voltage and power distribution. if the substation lightning, will result in large area city blackouts, caused a great loss to the country and the people. therefore, the lightning protection design of safety and reliability for substation must. key words: substation lightning protection; design; 中图分类号：tu856 文献标识码：a文章编号： 引言： 变电站内有各种高、低压变、配电设备，而这些设备是直接与供电系统的线路相连的。直击雷是对变电站造成危害的最主要元素这一，同时，线路上发生雷电过电压的机会较多，因此，入侵波通常也是对变电站造成危害的最主要元素之一。因此，对变电站的防雷
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
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：
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) 课题背景........................................................... . (1) 课题研究的意义........................................................... . (1) 2 系统设计方案的研究........................................................... . (2) 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...........................................................
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
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(=+?=+=
【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.........................................................................
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 I
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
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