变电所的防雷保护与接地装置的设计知识讲解
防雷保护与接地
二、雷电的分类及危害
直击雷：雷云对地面或地面凸出物的直接放电，称直击雷。当直击雷直接击 于电气设备及线路时，雷电流通过设备或线路泄入大地，在设备或线路上产 生的过电压，称直击雷过电压。 感应雷击：感应雷击是地面物体附近发生雷击时，由于静电感应和电磁感应 而引起的雷击现象。雷击于线路附近地面时，架空线路因静电感应会产生很 高的过电压，称静电感应过电压。在雷云放电过程中，迅速变化的雷电流在 其周围空间产生强大的电磁场，由于电磁感应，在附近导体上产生很高的过 电压，称电磁感应过电压。静电感应和电磁感应引起的过电压，我们称为感 应雷击。 球雷：是一种发红色或白色亮光的球体，直径多在20cm左右，最大直径可达 数米，以每秒数米的速度，在空气中瓢行或沿地面滚动。这种雷存在时间为 3~5ｓ左右。时间虽短，但能通过门、窗、烟囱进入室内。这种雷有时会无声 消失，有时碰到人或牲畜或其它物体会剧烈爆炸，造成雷击伤害。 雷电侵入波：当雷击于架空线路和或金属管道上，产生的冲击电压沿线路或 管道向两个方向迅速传播的雷电侵入波，称为雷电侵入波。雷电侵入波的电 压幅值愈高，对人身或设备造成的危害就愈大。 雷电的危害： 雷电放电过程中，可能呈现出静电效应、电磁效应、热效应及机械效应， 对建筑物或电气设备造成危害；雷电流泄入大地时，在地面产生很高的冲击 电流，对人体形成危险的冲击接触电压和跨步电压；人直接遭受雷击，将危 及生命。
述
一、雷电的形成及特点
雷电的形成： 雷电是自然界中的一种放电现象。雷电放电和一般电容器放电本质相同，所 不同只是这个电容两块极并不是人为制造的而是自然行成的。两块极板有时 是两块云块，有时一块是云块、另一块则是大地或地面上凸出的建筑物。并 且这两块极板间的距离比电容器大得多，有时可达数公里。因此，可以说雷 电是一种特殊的电容器放电现象。大气中的饱和水蒸汽，由于气候的变化， 发生上升或下降的对流，在对流过程中由于强烈的摩擦和碰撞，水蒸汽凝结 成的水滴就被分解成带有正负电荷的小水滴，大量的水滴聚积成带有不同电 荷的雷云。随着电荷的积聚，雷云的电位逐渐升高。当带有不同电荷的两块 雷云接近到一定程度，两块雷云间的电场强度达到25~30KV/cm时，其间的空 气绝缘被击穿，引起两块雷云间的击穿放电；当带电荷的云块接近地面时， 由于静电感应，使大地感应出与雷云极性相反的电荷，当带电云块对地电场 强度达到25~30kV/cm时，周围空气绝缘被击穿，雷云对大地发生击穿放电。 放电时出现强烈耀眼的弧光，就是我们平时看到的闪电，闪电通道中大量的 正负电荷瞬间中和，造成的雷电流高达数百千安，这一过程称为主放电，主 放电时间仅 30~50μS，放电波陡度高达 50KA/μS，主放电温度高达 20000℃， 使周围空气急剧加热，骤然膨胀而发生巨响，这就是我们平时听到的雷声。 闪电和雷声的组合我们称为雷电。于声音传播的速度比光的传播速度要慢得 多 , 所以我们总是先看到闪电 , 而后听到雷声。 雷电的特点是 : 电压高、电流大、频率高、时间短。
防雷和接地设计
防雷和接地设计1.1 引言电气设备在运行中承受的过电压，有来自外部的雷电过电压和由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡，积聚而引起的内部过电压两种类型。
按其产生原因，它们又可分为以下几类：雷电过电压分为直击雷过电压、感应雷过电压和侵入雷电波过电压；内部过电压包括工频过电压（长线电容效应、不对称接地故障以及甩负荷）、谐振过电压以及操作过电压（操作电容负荷过电压、操作电感负荷过电压、解裂过电压和间歇电弧过电压）。
1.2 防雷设计1.2.1变电站的直击雷保护为了避免变电站的电气设备及其他建筑物遭受直接雷击，需要装设避雷针或避雷线，使被保护物体处于避雷针或避雷线的保护范围之内；同时还要求雷击避雷针或避雷线时，不应对被保护物发生反击。
（一）变电站应装设直击雷保护装置的设施1．屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道；2．油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装设油台、大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物；3．雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置室。
（二）直击雷保护的措施1.对主厂房需装设的直击雷保护，或为了保护其他设备而在主厂房上装设的避雷针，应采取如下措施：（1）加强分流：用扁钢将所有避雷针水平连接起来，并与主厂房内钢筋焊接成一体。
在适当地方接引下线，一般应每隔10~20m引一根。
引下线数目尽可能多些；（2）防止反击：设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点，避雷针接地引下线尽量远离电气设备；（3）装设集中接地装置：上述接地应与总接地网连接，并在连接处加装集中接地装置，其工频接地电阻应不大于10Ω。
2.主控制室及屋内配电装置直击雷的保护措施：（1）若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地；（2）屋顶为钢筋混泥土结构，将其钢筋焊接成网接地。
综上，对变电所必须进行防雷保护的对象和措施，可见下表：本设计中采用220KV、110KV配电装置构架上装设避雷针，10KV屋内配电装置上装设独立避雷针进行直接保护，钢筋混泥土结构焊接成网并接地，为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。
变电所避雷针装设原则
变电所避雷针装设原则1、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。
2、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。
3、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。
由于变压器的绝缘较弱，同时变压器又是变电所的重要设备，故不应在变压器的门型构架上装设避雷针。
由于变电所的配电装置至变电所出线的第一杆塔之间的距离可能比较大，如允许将杆塔上的避雷线引至变电所的构架上，这段导线将受到保护，比用避雷针保护经济。
由于避雷线两端的分流作用，当雷击时，要比避雷针引起的电位升高小一些。
因此，110kV 及以上的配电装置，可将线路避雷线引接至出线门型构架上，但土壤电阻率大于1000Ω•m 的地区，应装设集中接地装置。
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/cm2⑶温度最高平均气温+33℃，年最高气温40℃，土壤温度+15℃⑷海拔1500m⑸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=0.162⑵110kv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。
⑶35kv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0.85⑷10kv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计算电压等级回路名称近期最大负荷（MW）功率因数cosφ回路数线路长度（km）供电方式35KV 1# 12 0.85 1 25 双回共杆2# 10 0.85 1 25 双回共杆3# 20 0.85 1 23 单回架空4# 10 0.85 1 19 单回架空10KV 1＃ 3 0.85 1 5 架空2＃ 4 0.85 1 4 架空3＃ 2 0.80 1 6 架空4＃ 3 0.80 1 5 电缆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。
110kV变电站的接地网与防雷设计
绪论随着近年来电力行业的不断发展，电力系统的供电安全成为一个很重要的问题，然而变电站在电力系统中占有重要位置，故变电站的安全可靠运行的工作就显得十分重要。
变电站接地系统的合理性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，接地系统的设计也越来越复杂。
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。
雷电是影响变电站安全运行的重要因素，变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人民生活，因此变电所防雷措接地施必须十分可靠。
变电站对直击雷的防护方法是装设避雷针，将变电站的进线杆塔和室外电气设备全部置于避雷针的保护范围之内。
为了防止在避雷针上落雷时对被保护物产生“反击”过电压，避雷针与被保护物之间应保持一定的距离。
变电站内安装使用着各种类型的高、低压变、配电设备，这些设备均直接和供电系统的线路相连，而线路上发生雷电过电压的机会较多，因此更要注意防雷。
变电站中防雷的主要装置是避雷器，避雷器是一种防雷设备，它对保护电气设备、尤其是变压器起了很大的作用。
一旦出现雷击过电压，避雷器就很快对地导通，将雷电流泄入大地；在雷电流通过后，又很快恢复对地不通状态。
变电站进线段的防护变电站的进线段杆塔上装设一段避雷线，使感应过电压产生在规定的距离以外，侵入的冲击波沿导线走过这一段路程后，波幅值和陡度均将下降，使雷电流能限制在5kV，这对变电站的防雷保护有极大的好处。
对于本次设计，一方面汲取了指导老师的宝贵意见，一方面查阅了相关的文献，并经过自己学习、研究和大量的计算将其完整的做出，但限于设计者的专业水平有限，难免会出现错误和不足之处，热诚希望老师批评指正。
电力系统的防雷保护
电力系统的防雷保护摘要:从发展的角度来看，电力系统的雷电灾害普遍存在，防雷工作既是传统的行业又是具有发展前景的新兴行业，所以防雷研究在电力系统中意义十分重大。
就电力系统而言，雷电可以造成较为严重的破坏，需要加强重视。
该文针对电力系统对雷电的防护办法以及措施进行分析。
关键词：电力系统电力线路发电厂变电所配电线路1 雷电对电力系统的危害闪电在放电时会产生火花，这个火花就是人们平时所说的雷电现象，当空气在短时间内受热造成剧烈膨胀而产生的爆炸声就是雷声，在经过不同物体的声音反射之后形成连续的轰隆声。
地球是一个大的导体，平时我们所看到的雷电，就是由于自然现象产生的强烈的放电现象，天空形成携带正极电或者负极电的雷之后，当电场强度达到25～30千伏/em，就会破坏空气间的绝缘平衡，最后出现正负雷云或者是雷云和大地之间的放电现象。
一般情况而言，放电持续的时间是非常短的，一般就是50～100微秒之间，但是这么短的时间内，放电的电流却是高达几十万安培的。
由于雷电现象产生的电流很大，所以在雷电击中了电气设备和电力系统的时候，强大的电流就会对电气设备和电力系统产生热力和电磁影响。
电击持续时间很短，但是电流的强度却可以使得设备各种导线融化，造成的损失可想而知。
有种直接雷击过电压现象就是由于雷电压直接击在电气线路上造成的。
日前，在电气设备和电气线路上常用的防雷方法是：用各种不同型式的避雷器和放电间隙防止没备和线路受到感应雷的危害；用避需针和避雷线防止设备和线路受到直击雷的危害。
因为雷电是完全可以预防的，虽然雷电的危害大，但是如果我们能够在生产或生活中，在各种电气设备和电气线路上采取有效措施，那么就可以取得很好的效果。
2 电力线路的防雷保护措施2.1 高压架空线路的防雷保护措施线路的重要性、雷电活动的频率、地形地貌的特点和土壤的电阻率等情况会影响防护措施的选择，来确定是选择最合适的一种还是将几种综合到一起来达到防雷的目的。
将杆塔的接地电阻降低，加装耦合地线和线路的避雷装置，将线路的地线保护角减小，绝缘子的片数增多，改用自动闭合闸等措施是人们根据经验总结出的降低雷击跳闸频率的有效措施。
浅谈变电站电气一次设备保护接地及防雷接地的实施方案及施工时注意事项
浅谈变电站电气一次设备保护接地及防雷接地的实施方案及施工时注意事项摘要：变电站电气一次设备能否稳定工作，取决于在变电站建设施工工程中是否采取了保护接地与防雷接地等安全措施，本文对变电站电气一次设备保护接地及防雷接地的实施方案及施工时需要注意的措施进行了讲解。
关键词：电气一次设备；保护接地；防雷接地1 概述电气设备外露导电部分需要采取相应的绝缘措施，保证变电站的安全，这就需要对变电站一气设备进行保护接地。
变电站设备发生故障时，故障电流会通过大地形成通路，威胁人身安全，保护接地的主要功能就是提供一个安全通道，进而消除电气一次设备对地电压和接触电压的危险性。
雷电会对变电站电气一次设备造成损坏，且能通过各种耦合途径或通过接地网进入二次回路，对二次设备构成威胁。
因此，电力系统一次设备的防雷接地同样非常重要。
2 变电站电气一次设备保护接地2.1变电站一次设备采取保护接地的原因我国的供电系统电源中性点往往采用的是不接地运行方案，使得三相对地电容电流能够在平衡状态下正常工作，且三相对地电压均为相电压。
如果接地相对地电压为零，那么未接地两相对地电容电流的向量就与接地故障相相同。
保护接地是变电站电气一次设备不可缺少的安全措施，电气设备外露导电部分均需采取保护接地措施，降低危险事故发生的可能性。
当保护接地线上的对地电压升高时，接地故障电容电流从故障点经大地由线路流向电源。
变电站接地电阻有严格规定，当单相接地故障电流超过限定值时，保护接地线上的对地电压就有升高趋势，一旦超过安全电压，人身安全就难以得到保障。
2.2 变电站的保护接地方案设计在变电站规模不是很大的时候，单相接地保护的设计可以忽略掉，可以采用电压互感器与接地监视装置来进行单相接地报警，从而起到接地保护的作用。
在变电站规模较大的时候，除了可以设计电压互感器与接地监视装置进行单相接地报警外，在电源进线处安装零序电流互感器也是一种常见的办法，变电站综合自动化电源进线的保护装置一定要选择具有小电流接地选线功能的产品。
110kv变电所防雷设计方案
摘要依照设计任务书的要求，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。
若是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要不便，还有可能给国家造成大经济损失，这就要求防雷措施必定十分可靠变电所的防雷设计应做到设施先进、保护动作矫捷、安全可靠、保护方便，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施进行选择，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、防感觉雷以及变电所二次设施的防雷。
经过对各种避雷器的性能比较，结合变电所实质情况，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，越来越碰到电力行业的关注。
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，议论氧化锌避雷器在变电所中的应用远景。
重点词：变电所避雷器防雷保护目录1 序言 (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 (3)2.1雷电对变电所的危害 (3)2.1.1雷的直击和绕击危害 (3)2.1.2雷电反击危害 (3)2.1.3 感觉雷危害 (3)2.1.4雷电侵入波危害 (4)2.2变电所简介 (4)2.2.1变电所归纳 (4)2.2.2变电所主要任务 (5)2.2.3变电所主接线 (5)2.3变电所防雷措施 (6)2.3.1变电所碰到雷击的本源 (6)2.3.2变电所防雷详尽措施 (7)2.3.3变电所对直击雷防范 (7)2.3.4变电所对雷电侵入波的防范 (7)2.3.5变电站的进线防范 (7)2.3.6变压器的防范 (8)2.3.7变电所的防雷接地 (8)3 防雷保护装置 (9)3.1避雷针 (9)3.1.1避雷针原理 (9)3.1.2避雷针设置原则 (9)避雷针保护范围的计算 (10)3.2避雷器 (16)3.2.1避雷器作用原理 (16)3.2.2氧化锌避雷器的研究与应用 (17)氧化锌避雷器的特点 (17)氧化锌避雷器的优势 (18)3.2.5氧化锌避雷器在变电所中的发展远景 (18)3.2.6氧化锌避雷器的安装要求 (19)3.3主控室及屋内配电装置对直击雷的防雷措施 (19)3.4防雷接地 (20)4 本设计的防雷方案 (21)4.1 电工装置的防雷设计 (21)4.1.1进线段保护 (21)4.1.2 直击雷的保护 (21)4.1.3雷电入侵波的保护 (23)4.1.4 变电所二次设施防雷保护 (24)4.2 接地装置 (26)4.2.1 接地网 (26)4.2.2接地线 (27)防雷接地 (28)总结 (29)致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。
35KV变电站防雷接地保护设计
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。
本文就以农村某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35KV substation lightning protectiondesign of ground protectionAbstract：Lightning incident on the substation, power plants, the main threat to security, how to effectively and rationally to the substations, power plants, lightning protection grounding protection measures taken is very important.This article on a 35KV substation in rural areas for the study to state "Lightning grounding standards" based on specific conditions and combination of substation, the substation grounding protection lightning protection design, has a certain representation. First of all, according to the main electrical substation wiring diagram of the actual situation, etc., in the understanding of lightning parameters, the mechanism of lightning, as well as learning a variety of lightning protection devices on the basis of the calculation used to verify the design of a lightning rod and its scope of protection to achieve the protection of the substation direct stroke; of Substation lightning invasion wave to achieve the protection, surge arresters are installed by selecting the type and design of substation protection of wiring into the segment.Finally, grounding in the basic knowledge to understand, calculate the grounding resistance, soil resistivity of the largest vertical root number, such as grounding, to achieve this protection 35KV substation grounding design.Key words: 35KV Substation; Direct stroke protection; Invasive wavelightning protection ; Ground Protection目录摘要 (1)目录 (3)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 (9)第2章雷电与防雷装置 (11)2.1雷电 (11)2.1.1雷电及其放电过程 (11)2.1.2雷电参数 (13)2.1.3雷击过电压产生的机理 (17)2.2防雷装置 (18)2.2.1避雷针 (18)2.2.2避雷线 (20)2.2.3避雷器 (21)第3章变电站直击雷的防护 (23)3.1变电站直击雷防护概述 (23)3.2建、构筑物年预计年雷击次数 (23)3.2.1年预计雷击次数计算公式 (23)3.2.2 35KV变电站年预计雷击次数N (24)3.3反击 (24)3.3.1反击的产生 (24)3.3.2反击的防止 (24)3.4 35KV变电站直击雷防护的避雷针设计 (26)3.4.1采用两根等高避雷针进行防护设计 (26)3.4.2采用四根等高避雷针进行防护设计 (27)第4章变电站雷电侵入波防护 (29)4.1变电站对雷电侵入波防护概述 (29)4.2 避雷器的设计 (29)4.2.1避雷器的防护距离 (29)4.2.2避雷器与变压器的最大电气距离 (31)4.3变电站的进线段雷电防护设计 (32)4.3.1进线段防护必要性 (32)4.3.2进线保护段接线设计 (33)4.4运行方式的设计 (35)4.4.1雷雨季节在运行方式上尽量保证母线并列运行 (35)4.4.2电缆进出线有利于降低雷电侵入波的幅值和陡度 (35)第5章接地的基本常识 (37)5.1接地、接地电阻及接地装置 (37)5.1.1接地概念及分类 (37)5.1.2接地电阻与对地电压 (38)5.1.3接地装置 (39)5.1.4接触电压和跨步电压 (39)5.2工频接地电阻、冲击接地电阻和冲击系数 (40)5.3接地体工频接地电阻计算 (41)5.3.1自然接地体及其工频接地电阻计算 (41)5.3.2人工接地体及工频接地电阻计算 (42)第6章变电站的接地设计 (44)6.1变电站接地装置的型式 (44)6.2变电站的接地装置要求 (44)6.2.1接地电阻值的要求 (44)6.2.2变电站主接地网的均压要求及计算 (46)6.3 35KV变电站接地设计 (47)致谢 (51)参考文献 (52)第1章前言1.1课题的提出和意义在现代社会里，电力已成为国民经济和人民生活必不可少的二次能源，它在现代工农业生产、人们日常生活及各个领域中已获得了广泛应用。
变电站的防雷接地技术
变电站的防雷接地技术1接地装置保护和屏蔽措施都要求有科学可靠的接地装置。
1.1接地体接地体可分为自然接地体和人工接地体，设计中通常采用人工接地体，以便达到所规定的接地电阻，并避免外界其他因素的影响。
人工接地体又可分为水平接地体和垂直接地体。
接地体的接地电阻值取决于接地体与大地的接触面积、接触状态和土壤性质。
垂直接地体之间的距离为5m左右，顶部埋深0.5～0.8m。
接地体与道路或通道出入口的距离不小于3m，当小于3m时，接地体的顶部处应埋深1m以上，或采用沥青砂石铺路面，宽度超过2m。
埋在土壤中的接地装置连接部位应按规范规定的搭接长度焊接以达到电气连接。
焊接部位应作防腐处理。
1.2接地线接地线即接地体的外引线，连接被保护或屏蔽设施的连线，可设主接地线、等电位连接板和分接地线。
防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线，可采用圆钢或扁钢，两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。
防静电保护和防干扰屏蔽装置的主接地线一般采用多股铜芯电缆，分接地线采用多股铜芯软线。
2防雷保护措施防雷措施总体概括为2种：①避免雷电波的进入；②利用保护装置将雷电波引入接地网。
防雷保护措施应根据现场常见的雷击形式、频率、强度以及被保护设施的重要性、特点安装适宜的保护装置。
2.1避雷针或避雷线雷击只能通过拦截导引措施改变其入地路径。
接闪器有避雷针、避雷线。
小变电所大多采用独立避雷针，大变电所大多在变电所架构上采用避雷针或避雷线，或两者结合，对引流线和接地装置都有严格的要求。
2.2避雷器避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。
我国主要是采用金属氧化物避雷器(MOA)，西方国家除用MOA外，还在所有电气装置上安装空气间隙，作为MOA失效后的后备保护。
2.3浪涌抑制器采用过压保护器(电涌保护)、防雷端子等提高电气设备自身的防护能力，防止电气设备、电子元件被击坏。
在重要设备的电源配入、配出口均应加装电源防雷器，选用的电源防雷器具有远传通讯接点，接入后台管理机。
浅析电力系统中电气设备的继电保护和防雷保护
浅析电力系统中电气设备的继电保护和防雷保护摘要：本文对电力系统中电气设备的继电保护和防雷保护进行了深入探讨。
首先，详细阐述了继电保护的基本原理、组成分类和运行特性，及其在电力系统中的应用。
其次，讨论了雷电对电力系统的影响以及防雷保护的措施。
最后，将这两种保护措施在电力系统中的应用进行了对比和综合分析。
关键词：电力系统；继电保护；防雷保护；故障；雷电过电压1引言电力系统的稳定和安全运行对于保障社会生产和人民生活具有重要意义。
然而，由于各种因素的影响，电力系统中的电气设备难免会出现故障。
如何快速有效地检测和切除故障设备，避免故障扩大，是电力系统面临的重要问题。
同时，由于雷电过电压等自然因素的存在，如何有效防止雷电对电力系统的破坏，也是电力系统需要解决的另一个重要问题。
为此，本文对电力系统中电气设备的继电保护和防雷保护进行了深入探讨，以期为电力系统的稳定和安全运行提供一定的理论支持。
2继电保护2.1继电保护的基本原理继电保护是一种保障电力系统的关键技术，其作用是在电气设备出现异常情况时，利用电气量（如电流、电压等）的变化来触发相应的保护动作。
当电气设备发生短路或过载等故障时，其电流、电压等电气量会发生明显变化，这些变化会被继电保护装置捕捉到并对其进行处理。
通过采用不同的比较、判断和执行方法，继电保护装置可以对这些故障进行快速、准确和可靠的动作，从而有效地保护电力系统的稳定和安全运行。
2.2继电保护装置的组成和分类继电保护装置主要由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。
这三个组成部分的作用分别是：测量元件负责测量电气系统的电流、电压等参数，并将这些参数与正常值进行比较；逻辑元件则根据测量元件提供的信息，按照一定的逻辑关系进行分析和判断，以确定是否需要触发保护动作；执行元件则负责根据逻辑元件的指令，执行相应的保护动作，如跳闸、切断电源等。
根据不同的工作原理，继电保护装置可以分为不同的类型。
其中，电流保护是继电保护装置中最基本的一种类型，它主要通过检测线路中的电流是否超过正常范围来实现保护目的；电压保护则是通过检测线路中的电压是否正常来实现保护目的；瓦斯保护则主要用于保护电力变压器的安全，通过检测变压器油箱内的瓦斯气体含量是否异常来实现保护目的。
变电站防雷接地技术
网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：变电站防雷接地技术学习中心：奥鹏远程教育南京学习中心（直属）[27]层次：专科起点本科专业：工程及其自动化年级： 2010年秋季学号： ************学生：刘伟指导教师：**完成日期： 2012 年 9 月 7 日内容摘要变电站是电力系统的重要组成部分，因此它是防雷的重要保护部位。
如果变电站发生雷击事故，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，所有如何有效、合理对变电所采取防雷接地保护措施有着十分重要的意义。
本文就以农村某35KV变电站为研究对象，实现对此35KV变电站的接地保护设计。
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。
关键词：变电站；直击雷防护；雷电侵入波防护；接地保护目录内容摘要 (I)1绪论 (1)1.1课题的提出和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本课题的主要工作 (2)1.3.1研究目标 (2)1.3.2主要研究内容 (2)2 雷电与防雷装置 (3)2.1变电所遭受雷击的来源 (3)2.2变电站遭受雷击的主要原因 (3)2.3防雷措施 (4)2.3.1避雷针 (4)2.3.2避雷线 (4)2.3.3避雷器 (4)2.4变电站直击雷防护 (5)2.1.1避雷器及其配制原则 (5)2.5变电站对雷电侵入波防护 (6)2.5.1避雷器的防护距离 (6)2.6变电站的进线段雷电防护设计 (7)3 接地的基本常识 (9)3.1接地概述 (9)3.2接地电阻 (9)3.3变电站接地装置 (10)3.4变电站的接地原则 (11)3.5降低变电站接地装置工频接地电阻的措施 (12)3.6接地体工频接地电阻计算 (12)3.6.1自然接地体及其工频接地电阻计算 (12)3.6.2人工接地体及工频接地电阻计算 (13)4 变电站的接地设计 (15)4.1变电站的规模 (15)4.2变电站位置的自然条件 (16)4.3 变电站接地设计 (16)5 结论 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1课题的提出和意义在现代社会里，电力已成为国民经济和人民生活必不可少的二次能源，它在现代工农业生产、人们日常生活及各个领域中已获得了广泛应用。
变电所的防雷设计
７ ９
变 电 所 的 陆 雷 设 计
◇新 乡职 业技 术学 院 徐 小明
雷害事故在现在 电力系统的跳 『 申 Ｊ 停 电事故中占有很大的比
重 ，除 了那 些 地 处 寒 带 和 雷 暴 日数 很 少 的 国 家 和地 区之 外 ，其
余 各 国对 电 力 系统 的防 雷 保护给 予了 极 大的 关注 。
二 、 防雷计 算
ｈ ： 一 旦 ： ３ ５ 一
… ７Ｊ Ｄ
：２ ９ ０７
．
７ｘ０． ９３
最 小保 护 宽度 为 ： ｂ ｍ ＝１ ． ５ （ ｈ ０ ｌ ２ 一ｈ ） ＝１ ． ５ ｘ （ ２ ２ ． ３ ３ —１ ０ ） ＝１ ８ ． ４ ９ ｍ ｂ ２ ３ ＝１ ． ５ （ ｈ ０ ２ ３ 一ｈ ） ＝１ ． ５ ｘ （ ２ ６ ． ６ ７ —１ ０ ） ＝２ ０ ． ０ １ ｍ ｂ Ⅲ ＝１ ． ５ （ ｈ ０ １ ］ 一ｈ ） ＝１ ． ５ ｘ（ ２ ９ ． ０ ７ —１ ０ ） ＝２ ８ ． ６ １ ｍ
、 ／
故避 雷 针 保护 半径 ＝（ １ ． ５ ×３ ５ —２ × ｌ ｏ ） ｘ０ ． ９ ３：３ ０ ． ２ ２ ５ ｍ
我国规程有 以下一些规定：
（ １ ）ｌ １ ０ Ｋ Ｖ 及 以 上 的 配 电 装 置 ，一 般 将 避 雷 针 装 在 构 架 上 但 在 土 壤 电阻 率 大 于 ｌ （ １ ０ 《 ） ｌ／ ｆ ｍ的地 区 ，仍 宜 装 设独 立 避 雷
从避雷针定点向下作４ ｓ 度斜线 ，此 斜线旋转形成的锥体 ．
构成 ｈ ～ ≥ｈ ／ ２时的 保 护 范 围 ，从地 平 面 距 避 雷针 １ ． ５ ｈ 处 按 照下 步骤 计 算 。两 针 之 间 的保 护 范 围 由通过 ｌ ，２ ，ａ ，三个 点 的 圆弧 画 出ａ 点 的高 度按 下式 计算 ：
铁路牵引变电所的防雷措施分析
电 力 科 技
铁路牵引变 电所 的防雷措施分析
何 迅
（ 青藏铁路公 司西宁供电段 ， 青海 西宁 ８ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 在 经 济 快速 发展 带动 下 ， 我 国的铁 路 取 得 了飞速 的 发展 ， 而且 经过 铁路 多 次的 大提 速 ， 对铁 路 ／ ｇｇ ｑ － ｅ ） ￣ － 性 提 出 了更 高 的要求。牵引变电所作为铁路供电系统的核心 ， 随着铁路现代化进程 的不断发展 ， 其容量和功能都不断加强。为 了确保其供 电的
可靠性和稳定性 ， 则对其防雷技术提 出了更高的要 求。文章从 过电压的概念入 手， 分析 了防雷保护的主要措施 ， 并进一步对 变电
所 的防 雷接 地进电所； 防 雷措施
前言 对于 １ ０ ｋ ｖ以下 的高压配 电线路 进出线段 ， 只装设 Ｆ ｚ型或 Ｆ Ｓ型阀 目前我 国铁 路 已基 本实现 了电气化 ，这就对铁 路供 电系统 的安全 型避雷器 ， 以保护其线路 断路器及 隔离开关 。 性和稳定性提出了更高的要求。我国铁路供电系统的核心即是牵引变 ２ ． ２内部 防雷保护设 备 电所， 其集中了多种高压电气设备 ， 而这些设备的内绝缘都是不能 自动 外 部防雷设施 并没有办 法防止侵 入到变 电所 内的入侵 波对变压 器
恢复的绝缘， 这就导致一旦牵引变电所一旦不能正常供电， 则会导致铁 路的供电中断， 直接影响铁路正常的运营。 而在当前对牵引变电所影响 最大的则是雷击事故 ，由于雷击而导致铁路供电中断的情况占有较大 比例 ， 所 以在当前 隋况下 ， 为了确保铁路安全的运输， 实现预期的经济 效益 ， 则需要加强牵引变电所的防雷安全。
所带来的损害。因为尽管对于变电所的一些进出线段做 了一些防雷措 施， 但雷电波在传输过程会发生衰减 ， 这就导致其在侵入变电所 内的设 备时还会有一定的危害产生，所以还需要针对这部分入侵波进行防雷 保护， 以避 免变 电所 内的设备受 到损害 。 ２ ． ２ ． １阀型避雷器。通常在变压器母线上装设一组阀型避雷器进行 １过 电压 的概念 保 护。在 ６ ￣ １ ０ ｋ ｖ 变 电所 中， 阀型避 雷器 与被保护 的变压 器 间的 电气距 １ ． １过 电压 的类 型及产 生 离， 一般不应大于 ５ ｍ 。为使任何运行条件下变电所内的变压器都能够 过 电压 的产 生原 因不同 ，由不 同的原 因导致 其可分 为 内部 过 电压 得 到保护 ， 对 于分 段母线 的每 段母线上都 应装设 阀型避雷器 。 和外部过电压。内部过电压是基于电网工作电压基础上形成的， 其主要 当变 电所处 于多雷 区时 ，这 时需要将 阀式避 雷器或 金属氧 化物避 是 由于电磁 能量 的振 荡和积 累所导致 的 ，所 以 内部过 电压可 以分为操 雷器装设 在变压 器 中性点 不接地 的低压 侧 ， 从而 起到保护 作用 ， 避免 雷 作过 电压和暂 时过 电压两种 。而导致外 部过 电压产生 的 因素 主要是雷 电波利用低压线路进入到变电所 内，从而导致电力变压器的绝缘受到 电所 导致 的 ， 所 以外部 过 电压 也可称 为大气 过电压 和雷 电过 电压 ， 由于 击穿 ， 毁坏设 备。在 防雷系统 中 ， 需要 用到各种 钢材 ， 为 了起 到更好 的防 则需要采用镀锌防锈钢材， 而利用焊接方法来进行联连。 在雷雨天带电荷的雷云则会导致放电现象的产生，而在大气层由水气 雷效果， 云团和包围水气云团的绝缘空气所组成 ， 所以其导致雷电的产生 ， 而雷 另外在进行避雷针装设时，需要将照明线和电话线避开装有独立 电产 生后会 产生 的直 击雷 会直接破 坏变 电所 ，也可 通过线 电线路 入侵 避雷针的杆塔上 ， 这样就可以有效的避免雷电波借 由导线传人到室内， 到变 电所 内， 导致 变电所发生 雷击事故 。 使人身 安全受 到较大 的威胁 。而在行人 经常通行 的地 方也不 能进行 独 １ － ２防雷 保护 的措施 立避雷 针和接 地装置 的安设 ，在 装设 时以保证 其大 于道路与 出入 口三 进行防雷保护时则需要根据雷击事故的情况来进行 ，雷击对变电 米 的距 离为宜 。 所有 两种形 式 ， 一种 是直击 雷 ， 一种是 通过输 电线路 入侵而 导致雷 电波 ２ ． ２ ． ２分流保护。分流保护是保护各种电子设备或电气系统的关键 破坏变电所。 这就使在进行防雷保护时需要从两个方面人手 ， 即外部和 措施 ， 是现代防雷技术迅猛发展的重点 ， 所谓分流就是在包括电力电源 内部 两个 因素 ， 因此 对于直 击雷可 以直接利 用避雷 针和避 雷线装 置 ， 而 线、 数据线、 电话线或天馈线等信号线等在内的所有从室外来的导体与 对于入侵波而需要利用避雷器和分流保护设备来进行 ，而且不同的防 防雷接地装置或接地线之间并联避雷器 Ｓ Ｐ Ｄ，当直击雷或雷击效应在 雷 方式在 实践应 用 中取得 了较好 的效果 ，可 以有 效 的提 高变 电所 的安 线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时，避雷器的电阻 全 可靠 性。 值急剧下降 ， 近于短路状态 ， 雷电电流由此处分流人地。雷电流在分流 之后 ， 仍会有少 部份沿 导线进 入设备 ， 危 及不耐 高压 的微 电子 设备 的安 ２防雷保护的主要设备 ２ ． １外部 防雷保护设备 全， 所 以对 于这类 设备 在导 线进 入机 壳前 ， 应进 行 多级分 流 ， 要 求 至少 当雷击发生时， 其会对构筑物直接发生闪击， 当雷电所产生的巨大 不 低于三级 防雷保护 。 能量集 中在 闪击点 时 ， 则会 导致构筑 物受到直 接破坏 。 所 以在进行外部 ３变 电所 的防雷接地 防雷时则需要利用金属接闪体来接下雷击的能量，同时用下线将雷击 利用防雷接地可以有效 的入侵到防雷系统 内的闪雷引入到大地 ， 电流引向大地 ， 避免其对构筑物产生损失， 这也是防雷过程 中的第一道 避免雷电能量集中在某一处从而导致设备受到不同程度的破坏。通过 防线 。 设置良好的接地系统， 可以有效的将雷电能量有效的泄放出去 ， 使引线 ２ ． １ ． １避雷针 上的电压能够降低 ，避免由于电压高而产生反击。确保接地体的良好 利用避 雷针可 以起 到防雷击 的 目的 ，变电所建 筑物 在避雷 针 的作 性，可以有效的避免二次反击雷的产生 ， 有效的保证电子设备的安全 就要 做好相 应 的接地设 施 ， 而 用下可以使其免受雷击的损坏，但对于避雷针所装设的位置也有一定 性 。 因此对 于牵 引变 电所 在投入运 行时 ， 的要 求 ， 需要 装设在 单独 的杆 塔上 ， 不 能利用变 压器 的门型构架 来进 行 且确保其接地要严重按照相应的规范要求来进行 ，同时还要定期对接 装设 ， 这样一旦雷击发生时， 所产生的过电压会导致变压器受损。 地电阻进行检测， 确保其时刻处于安全运行的水平内。 独立 安装 的避 雷针 的安装 距离标准 有以下两方 面。 在对变 电所进 行防雷 保护时 ， 需 要对不 同 区域 内 的设 备 系统进 行 第一 ， 地上 由独立避 雷针 到配电装 置的导 电部分之 间 、 变 电所 电气 等 电位 连接 ， 同时电源也要 进行 防雷装置 的安装 ， 还 要安装 相应 的 电压 设备与构架接地部分之问的空气隙一般不小于 ５ ｍ 。第二 ， 地下 由独立 保护装置，这就可以使变电所内处于不同层次的设备系统都具有统一 避 雷针本身 的接地装 置与变 电所接 地 网间最 近 的地 中距离 一般不 小于 的 防雷效果 。另外 ， 还需要 在变 电所 内敷 设统一 的接地 网 ， 这样 可 以有 ３ｍ。 效的保证变电所内设备的安全 ， 使其符合防雷的要求。 ４结束语 ２ ． １ ． ２避雷线 、 避雷 器 。防止 雷电 冲击 波沿 高压线路 侵入变 电所 ， 从 而 起到保 护主变 压器免 受损坏 。为此 ， 要求 此类避 雷装置 的安装 ， 应尽 目 前我国铁路已基本实现了电气化，而电气化铁路的运营则对牵 量 靠近主变压 器 。 引变电所的安全ｌ 生 有更高的要求，所以做好牵引变电所的防雷保护措 对于 ３ ５ ｋ ｖ 电力线 路 ， 为保护 变电所 附近线 路上 的变 电设备免 受雷 施十分重要 ， 这对于提高铁路综合 自 动化技术的发展 ， 确保牵引供电系 电沿线路 入侵波 的危 害 ，一般仅在 变电所进 出线 １ － ２ ｋ ｍ段 内装设 避雷 统的安全具有极其重要的作用。 线， 而不采用全线装设架避雷线的方法来进行直击雷防护， 但是通常在 参考 文献 架空避雷线的两端装设管型避雷器，限制沿保护段以外的线路进入变 ［ １ ］ 林 宝权 浅 谈发 电厂 、 变电所 防雷设计 图审的 实践 和认识 叨． 浙江 气象 ， 电所 ��
110kV变电站接地与防雷的设计
110kV变电站接地与防雷的设计院系：信息工程学院专业班：姓名：学号：指导教师：2013年5月110kV变电站接地与防雷的设计The Design of 110kV Substation Grounding and Lightning Protection摘要众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。
雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命降低；③传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。
变电站是整个供电系统最为重要的组成环节之一，如果变电站发生雷击事故，将造成大面积停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求变电站防雷措施必须十分可靠。
此文章对变电站防雷保护系统进行了设计，并提出了变电站防雷与接地措施。
根据该变电站的基本情况，对该变电站的接地网防雷和保护进行设计，使该站的接地电压满足允许值，跨步电压和接地电压不超过允许值，其接地电阻、接触电压和跨步电压都满足要求，选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护，由变电站土建面积进行变电站电气总平面的布置，根据避雷针设置规则、变电站构架跨度及保护站内所有电器设备的要求，对站内进行避雷针设置构成防雷保护措施，使全站设备都处于防雷保护范围内。
本文通过计算短路电流，从结论中选择合适接地材料，设置接地网，达到防雷保护变电站的全范围目的。
关键词：电力线路 110kV变电站防雷措施接地网设计AbstractIt is well known that lettuce-eaters highly destructive, the voltage up to hundreds of millions of volts, current can be as high as hundreds of thousands of amperes. Lightning strike caused by the damaging consequences of embodied in the following three levels：（1）Equipment damage, casualties; (2) equipment or components reduced life spans; （3）data transmission or storage of signal (analog or digital) interference or lost, or even make electronic equipment misoperation and temporary paralysis or the entire system to a halt. Substation is one of the most important component part of the whole power supply system, if the substation lightning accident occurs, it will cause blackouts and inconvenience to the social production and people's lives, which requires lightning protection measures have to be very reliable. According to the substation, lightning protection and protection of the substation grounding grid design, the station and the ground voltage to meet the allowable value, the step voltage and ground voltage does not exceed the allowable value, the grounding resistance, touch voltage and stepvoltage requirements are met, select the appropriate equipment of lightning invasion wave overvoltage protection master plan layout of the electrical substation by substation civil area, set the rules according to the lightning rod, the requirements of the substation architecture span and protection stations all electrical equipment,station lightning rod to set the form of lightning protection measures, so that the whole station equipment in the lightning protection within. By calculating short-circuit current from the conclusion to select the appropriate grounding materials, set the ground network; to achieve the purpose of the full range of lightning protection of substations.Keywords:power lines 110kv substation lightning protection measures ground grid design目录绪论随着近年来电力行业的飞速发展，电力系统的供电安全和稳定成为一个很重要的问题，变电站作为电力系统中一个非常重要的组成部分，其能否安全可靠运行的工作就显得十分重要。
220千伏变电站防雷保护设计
原始资料及要求120m80m图0-1 杨村220kV变电站平面图图0-2 110kV线路杆塔图0-3 220kV线路杆塔220千伏变电站防雷保护设计及计算摘要雷电是大自然最宏伟壮观的气体放电现象。
雷电放电所产生的雷电流高达数十乃至数百千安，从而会引发庞大的电磁效应，机械效应和热效应。
变电站作为电力系统的重要组成部份，很容易产生事故，专门是，最近几年来随着经济的进展，对于电力系统的稳固性有很高的要求。
因此，要求有靠得住的防雷办法。
本设计是针对220kV变电站的防雷保护进行设计及计算，按照变电站雷击事故来源不同，提出了相应的解决方案：1、雷电直击变电站设备和线路，解决方式：采用四支等高避雷针别离安装在变电站的双侧墙上，距四个墙角的距离均为20m，针高33.77m。
接地装置选用五根长2.5米，外径为0.050米，壁厚4毫米，理论重量为4.54kg/m 的钢管。
2、沿线路传入变电站的雷电波，解决方式：设计入侵波保护。
经计算220kV侧及110kV侧都采用2km的进线段，其中220kV侧' 1.50/a kv m=。
=，110kV侧'0.82/a kv m3、由于输电线路是电力系统的大动脉，担负着将发电厂和通过变电所后的电力输送到各地域用电中心的重任。
所以，对其也应该进行保护。
对输电线路防雷性能计算。
其结果为：110kV线路平原雷击跳闸率为，山区雷击跳闸率为；220kV线路平原雷击跳闸率为，山区雷击跳闸率为。
关键词：防雷,接地装置,入侵波,雷击跳闸率THE AVOIDING FORM THUNDER STOKE ANDCOUNT OF POWER SYSTEMABSTRACTThe thunder is to be turned on electricity to the building of the ground and the nature of the earth by the cloud(take the bank of clouds of the electricity) of, it will break to the building or equipments creation is the greatest view in the world . The power flow flow made by thunder will be about tens, even hundreds A,change relatively system have become more reliability . So we need successful protection.It has two aspects about source of transformer thunder stoke , we make the solution following it:1．Thunder stoke on transformer transmission line and device . The designed transformer pointed the thunder stoke directing. As designing four lighting rob in the wall of the choose four same lighting rob is m to protect . The join-ground devices choose 5 steel tubes , the length of which is 2.5 m,the diameter of which is 50 mm , the thickness of steel tube outer is 4 mm and the theory weight is 4.54 kg/m.2．Thunder electric wave along the line . Avoid form attacking wave design . By counting 220kv side and 110kv side all use 2 km,there into 110kv side a' is m, and 220kv side a' is 1.50km/m3．Because the lines are important for the system . Will transmit the power made by the station to the local of 110kv line is on plain area; the thunder stoke ratio of 110kv line is on mountains area. The thunder stoke ratio of 220kv line is on plain area; the thunder stoke ratio of 220kv line is on mountains area.My graduation design is about the avoiding form thunder stoke of substation . The main part of graduation design talk falls into three parts .Keyword : avoiding form thunder stoke , the join-ground device , attacking wave , the thunder stoke ratio目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)2直击雷的防护 (2)避雷针的介绍和计算原理 (3)2.1.1避雷针的保护范围计算公式 (4)2.1.2避雷针的计算 (7)接地装置的设计 (13)2.2.1接地装置的介绍 (13)2.2.2地装置的计算 (15)2.2.3接地装置的选择与安装 (17)3入侵波的防护 (19)进线段的设计 (19)3.1.1进线段保护介绍 (19)3.1.2进线段的计算 (21)避雷器原理介绍及选择 (23)3.2.1避雷器的原理介绍 (23)3.2.2避雷器的选择与安装 (26)4 输电线路防雷性能计算 (32)线路防雷介绍 (32)4.1.1输电线路的耐雷性能和雷击跳闸率 (33)4.1.2雷击线路的三种情形 (34)4.1.3线路的雷击跳闸率 (38)输电线路防雷性能计算 (39)110kV线路雷击跳闸率计算 (39)220kV线路雷计算击跳闸率 (42)结论 (48)附录 (49)致谢 (52)参考文献 (53)1 绪论雷电放电作为一种壮大的自然力的暴发是难以制止的，产生的雷电过电压可高达数十，乃至数百千伏，如不采取防护办法，将引发电力系统故障，造成大面积停电。
35 kV变电站防雷接地保护设计研究
35 kV变电站防雷接地保护设计研究摘要:近年来,随着我国电网改造力度不断加大,电网改造的速度也就随着国家对电网的重视而加快了脚步,这就对我国电网技术的就有了更高的要求。
随着现代科学技术的不断发展,我国各地的电网日益得到完善,我国现在大量采用远方集中监控和控制等变电站综合自动化系统,自动化系统的运用既提高了劳动的生产率,同时有减少了人为失误操作的可能。
未来的电网发展趋势也将是计算机和通信技术应用相结合的综合自动化技术。
计算机监控系统能够使公司更好的、全面的掌握负荷的变化,能够为电网的稳定性发展带来积极的帮助。
但是现实中,变电站会受到雷电等灾害的破坏。
本文就通过对35 kV变电站及接地保护进行阐述,分析了35 kV变电站防雷接地保护设计。
关键词:35 kV变电站防雷接地保护设计研究大多数的中型电力用户,都采用的是35 kV电压等级供电,供电部门的35 kV变电站也就成为了电力用户供电的重要的供电渠道。
而变电站不一定在在变电站避雷针的保护范围之内,所以35 kV变电站很容易受到雷电的破坏,并给电力用户的生产以及社会经济的发展带来了严重的影响,导致供电部门的供电可靠性也达不到要求。
1 国内外防雷保护研究现状长期以来,许多防雷研究人员及相关学者对雷电的活动规律、雷击线路物理过程方面都做了大量的研究工作,建立起了相对较为完善的输电线路电网防雷理论系统。
对于线路防雷性能分析来说,最为重要的是雷电流幅值、地闪密度、波形及线路落雷次数。
随着雷电定位系统等科学技术的不断发展,现代的雷电检测网络有效的帮助电力部门实现了对电路故障定位、分类,但是因为雷电数据的分散性及复杂性特点,想要能够更加有效的对雷电进行检测,就需要长期对雷电数据进行统计。
总体来说,变电站的防雷安全形式还存在这许多的问题,变电站的防雷措施需要不断的加强,其问题主要表现为:第一,社会整体对于防雷安全意识不强,对雷电的危害性认识不够;第二,随着社会经济的不断发展,雷电的危害路径也不断增多,危害的程度也有所加强,不过防雷的观念并没有随之而发生改变,虽然现在的防雷系统已经从防直击雷发展到了防感应雷的时代,但是,还有许多措施仍然停留在传统的防雷阶段。
35kv变电所接地装置与防雷的设计
35kv变电所接地装置与防雷的设计•相关推荐35kv变电所接地装置与防雷的设计35kv变电所接地装置与防雷的设计目录一. 前言........................................................................1 二. 设计任务.....................................................................1 三. 设计方案及相关计算......................................................1 3.1 雷电参数...............................................................1 3.1.1雷电流的幅值、波头、波长和陡度...........................1 3.1.2 雷电流极性及波形................................................2 3.1.3雷电波阻抗(Z0) ...................................................3 3.1.4地面落雷密度......................................................3 3.2变电所遭受雷击的主要原因.......................................4 3.3变电所防雷的原则...................................................4 3.4变电站防雷具体措施分类..........................................5 3.4.1 避雷针或避雷线...................................................5 3.4.2避雷器...............................................................8 3.4.3 直击雷防护.........................................................9 3.4.4变电站雷电侵入波防护.......................................13 3.4.5变电站的进线段雷电防护设计.................................16 3.5接地装置的设计......................................................18 3.6 变电站弱电设备防雷措施..........................................28 四. 结束语........................................................................28 五. 参考文献.....................................................................28 六. 调研报告 (29)一、前言变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所,是联系发电厂与电力用户的纽带,担负着电压变换和电能分配的重要任务。
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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：
U N (l oh 35〔 cab )
E 350 35kV (19km °)1.9A
350
因此总降压变电所公共接地装置的接地电阻可选为
R E 10 2. 车间变电所I 公共接地装置的接地电阻计算
|
U N (G 35l cab ) 10kV (0 35 0.45km) 1 58A E 350 .
因此车间变电所I 公共接地装置的接地电阻可选为 R E 10
10.2.2. 接地装置的设计
1. 总降压变电所接地装置的设计
① 现初步考虑采用直径50mm 长2.5m 的镀锌钢管接地体，围绕变电所建 筑
四周，距变电所墙角2〜3m ,垂直打入地下，管间距5m ,管顶距离地 面0.6m ,管间用40mm< 4m 的镀锌扁钢焊接。
② 根据设计任务书中给定的地质水文资料，经查相关资料得砂质粘土土
质的电阻率为 100 m ，则单根钢管的接地电阻
R E （1） /1 100 m/2.5m 40
式中，I 为钢管接地体的长度，单位为m 。
③ 确定接地钢管数和最终接地方案
根据R E （1）/R E 40 /10 4 ，考虑到管子之间的电流屏蔽效应，初
选6根直径50mm 长2.5m 的钢管作接地体。
以n 6和a/l 5m/2.5m
2 （a 为钢管的管间距，单位为 m 查有关资料可得E 0.71 （ E 为多根
接地体并联时的利用系数）。
利用逐步渐进法求得
R E （1） 40
厂 n 6
E R E 0.71 10 因此可选择6根直径50mm 长2.5m 的镀锌钢管作接地体，用 40mm< 4mm 的镀锌扁钢焊接，环形布置。
2. 车间变电所II 接地装置的设计
由于车间变电所I 公共接地装置的接地电阻为 R E 10
，因此其接地装 置可按总降压变电所配置，也可选择 6根直径50mm 长2.5m 的镀锌钢管 作接地体，用40mM 4mr1的镀锌扁钢焊接，环形布置。
精品文档
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R E 250V 1.9A 131.6
350
R E 250V
1.58A 158.23。