变电站设计防雷设计

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变电站的防雷接地技术(三篇)

变电站的防雷接地技术(三篇)

变电站的防雷接地技术变电站作为电力系统中的重要组成部分,其正常运行对于电力系统的稳定供电具有重要意义。

而雷电是导致电力设备损坏和电力系统故障的主要原因之一,因此,在变电站的设计和建设过程中,防雷接地技术是至关重要的。

一、防雷接地的基本概念和作用防雷接地是指通过合理布置接地设施,在雷电侵袭时迅速引导雷电流入地下,减少雷电对设备和系统的损害。

其主要作用有以下几个方面:1. 接地安全:良好的接地系统可以防止雷电对设备和人员的危害,保证安全运行。

2. 电气设备的保护:合理的接地系统可以将雷电流迅速引到地下,避免雷击对设备造成直接或间接的损害。

3. 系统可靠性:优良的接地系统可以提高系统的可靠性,减少故障发生的可能性。

二、变电站防雷接地技术1. 接地系统的设计变电站的接地系统主要由接地电阻、接地极、接地网和接地体等组成。

(1)接地电阻:接地电阻是指将接地极与大地相连的电阻。

它的主要作用是限制接地系统的电流在合理范围内,在雷击时减少对设备的伤害。

接地电阻的设计要根据变电站的场地情况和工程要求灵活选择。

(2)接地极:接地极是将接地电阻埋设在地下的部分。

它的选择要考虑土壤的导电性、外部介质的腐蚀性以及可靠性等因素。

常用的接地极有水平接地极、竖直接地极和涂铜接地极等。

(3)接地网:接地网是由多个接地极和导线连接而成的网状结构。

它通过增大接地面积,降低接地电阻,提高接地的可靠性和稳定性。

接地网的布置要根据变电站的场地和设备的要求进行合理设计。

(4)接地体:接地体是指其他与接地系统有关的构造物,如金属结构、设备等。

接地体的选择和设计要根据具体的变电站情况和设备要求进行合理布置。

2. 接地材料的选择接地材料的选择要考虑其导电性能、耐腐蚀性能和可靠性等因素。

常用的接地材料有裸铜导线、镀锌钢导线、铜包钢导线和铜排等。

其中,裸铜导线具有良好的导电性能和耐腐蚀性能,是较为理想的接地材料。

3. 接地设施的布置变电站的接地设施要合理布置,使得接地系统的电流均匀分布、电势降低,并减少相互干扰。

有关110kV变电站的防雷接地设计的研究

有关110kV变电站的防雷接地设计的研究

有关110kV变电站的防雷接地设计的研究110kV变电站是电力系统中重要的组成部分,而防雷接地设计是变电站建设中必不可少的一部分。

因为变电站的设备和线路都极容易受到雷击,因此需要对变电站进行防雷接地设计,以防止雷击对变电站设备和线路造成损坏。

本文将对110kV变电站的防雷接地设计进行研究探讨,以保证变电站的安全运行。

防雷接地设计是指通过合理的接地系统,将雷电流迅速引入大地,避免雷电流对设备和线路的损害。

对于110kV变电站,其防雷接地设计需要考虑以下几个方面:1. 接地系统的选择:110kV变电站的接地系统通常包括平衡接地和非平衡接地两种形式。

平衡接地适用于特高压变电站,而非平衡接地适用于中压变电站。

需要根据110kV变电站的具体情况选择合适的接地系统。

2. 接地电阻的计算:接地电阻是衡量接地系统性能的重要指标,接地电阻越小,接地效果越好。

对于110kV变电站的防雷接地设计,需要通过合理的计算方法,确保接地电阻满足规定的要求。

3. 接地材料的选择:接地材料的选择直接影响接地系统的性能,要根据110kV变电站的具体情况选择合适的接地材料,以保证其接地效果。

4. 接地系统的布置:接地系统的布置应考虑变电站的整体布局、设备配置和线路走向等因素,以确保接地系统能够有效地引导雷电流,避免对设备和线路的损害。

二、110kV变电站的防雷接地设计方法1. 平衡接地的设计方法对于特高压变电站,一般采用平衡接地系统,其设计方法主要包括以下几个步骤:(1)确定接地网的布置:接地网的布置应根据变电站的整体布局和设备配置确定,一般采用网状或者环状布置方式。

(2)计算接地电阻:采用传统的公式或者有限元分析方法,对接地网的接地电阻进行计算,以确保满足规定的要求。

(3)接地材料的选择:一般采用优质的接地材料,如裸铜线或者镀铜扁钢等,以确保接地材料的导电性能。

三、110kV变电站防雷接地设计的技术要求和实际应用1. 技术要求(1)接地电阻:110kV变电站的接地电阻应满足规定的要求,一般不大于1Ω。

浅谈35kV及以下变电站防雷接地设计

浅谈35kV及以下变电站防雷接地设计

浅谈 35kV及以下变电站防雷接地设计【摘要】近年来,电网建设经历了高速发展,对变电设备的安全运行和人身的安全提出了更高的要求。

为使建(构)筑物防雷设计因地制宜,防止或减少雷击建(构)筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失以及雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行,做到安全可靠、技术先进、经济合理(3)。

为使交流电气装置的接地设计在电力系统运行和故障时能保证电气装置和人身的安全,做到技术先进,经济合理(1)。

本文通过具体实例接地电阻计算、对发生故障时的最大接触电位差和跨步电位差进行校验、接地网水平接地体及接地干线的截面选择及在配电装置楼的屋面上按规程要求设置避雷带4个方面论述了变电站防雷接地设计。

【关键词】变电站、接地电阻、最大接触电位差、跨步电位差、截面选择1 引言我国电力行业发展迅猛,电气设备数量急剧增加。

与雷电相比,我们的电气设备相当脆弱,无法与之相抗,只能通过防雷接地设备将其引入大地泄放。

故防雷接地是电力系统中不可缺少的电气安全技术。

防雷接地是否合理,不仅影响电力系统的正常运行,而且也影响到人身安全。

2 工程实例分析上海崇明体育训练基地一期项目35kV开关站位于上海崇明区,其接地装置根据三维立体接地网原理设计,其由水平接地体和垂直接地棒组成,且水平地网网格按不等边矩形网设计。

通过以下计算论述其防雷接地设计合理性。

2.1人工接地极工频接地电阻的计算2.1.1水平接地网的接地电阻计算根据上海地区土壤平均电阻率为,季节系数取1.4,则考虑季节系数的土壤平均电阻率。

已知变电站的水平接地网埋深为-0.8m,水平接地体(120mm2的铜绞线)的等效直径为12mm。

接地网X方向边长40m,X方向导体根数为7根;接地网Y方向边长19米,Y方向导体根数为5根,则水平接地网的总面积约为729m2,水平接地网的外缘边线总长度为111 m,水平接地导体的总长度为309m。

根据GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》附录A.0.3的计算公式,.水平接地网的接地电阻计算如下:2.1.2.垂直接地体的接地电阻计算本站建筑物屋顶设置避雷带,作为直击雷的保护装置。

35kv变电站防雷接地保护方案

35kv变电站防雷接地保护方案

35kv变电站防雷接地保护方案一、背景与目标随着电力系统的不断发展,35kv变电站的数量逐渐增多,其运行安全问题也日益突出。

雷电是导致变电站故障的重要因素之一,因此,制定一套有效的防雷接地保护方案至关重要。

本方案旨在提高35kv变电站的防雷接地能力,确保其在雷雨天气下的正常运行。

二、方案设计1.避雷针安装在变电站的进出线架构、变压器和开关设备等重要设施上安装避雷针,以防止直击雷对设备造成的损害。

避雷针应选择具有优良导电性能的材料,并按照规范进行安装,以确保其保护效果。

2.接地网设计设计一个覆盖全站的接地网,确保所有设备均能通过低阻抗路径连接到地网。

接地网的设计应考虑以下几点:(1) 确定合理的接地电阻值,以确保地网与大地之间的导电性能良好;(2) 选择合适的接地体材料,如镀锌钢等;(3) 按照规范的施工方法进行接地体的埋设和连接。

3.浪涌保护器设置在变电站的电源、信号等关键部位设置浪涌保护器,以吸收雷电过电压和操作过电压等瞬时能量,保护设备免受雷电冲击。

浪涌保护器的选择应符合设备的额定电压、持续运行电压等参数。

4.合理布线对进出变电站的线路进行合理布线,避免线路交叉跨越或近距离平行排列,减少雷电感应过电压对设备的影响。

同时,对重要设备进行屏蔽措施,如采用屏蔽电缆等。

5.维护与监测定期对防雷接地系统进行检查和维护,确保其正常运行。

同时,安装接地电阻在线监测系统,实时监测地网的电阻值变化,及时发现并处理问题。

三、实施步骤1.调研与设计阶段:对变电站的地形地貌、建筑结构、设备布局等进行详细调研,确定避雷针安装位置、接地网设计方案等。

2.材料采购与施工准备阶段:根据设计方案采购必要的材料和设备,包括避雷针、接地体、浪涌保护器等。

同时,做好现场施工准备工作,如清理场地、准备施工工具等。

3.避雷针安装与接地网施工阶段:按照设计方案和施工规范进行避雷针的安装和接地网的施工。

注意确保避雷针与设备之间的安全距离,以及接地体的埋设深度和连接质量。

变电站防雷设计标准

变电站防雷设计标准

变电站防雷设计标准如下:
避雷针的使用:在变电站的建筑、变压器、电缆的周围都需要安装避雷针,避雷针的高度要超过被保护目标的高度。

接地网的设计:合理的接地设计可将雷击所带来的电流引导到地下,减小建筑物的损坏,同时还要保证稳定且足够的接地电阻。

避雷器的选择:针对变电站中的各个电气设备,应根据其等级和功能选择适合的避雷器,保证其对雷击的防范作用。

外壳和屏蔽的设计:采用防雷的材料制作建筑的外壳和各个电器设备的套管和外壳,起到屏蔽和消散雷击的作用。

防雷触媒的使用:可在变电站电缆附近的山地上设置防雷触媒,其作用是加强地面静电场的增强,吸收大量的闪电。

避雷引线的设置:设置避雷引线可以有效的分散雷电的电荷,降低雷击发生的可能性。

建筑物的设计:建筑物的设计应考虑到其在雷电天气下的安全系数,如建筑物不应是细长型或高耸而无抗风性质的建筑物。

KV变电所防雷接地保护设计.doc

KV变电所防雷接地保护设计.doc

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 protection design 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避雷带和避雷网..................................................... 错误!未定义书签。

变电站的防雷及接地保护

变电站的防雷及接地保护

变电站的防雷及接地保护避雷针与被保护物之间,应保持足够的安全距离,即Sk>0.3Rsh+0.1h;Sd>0.3Rsh,其中Rsh为避雷装置的冲击接地电阻;h 为被保护物的高度。

条件许可时,Sk与Sd应尽量大。

一般情况下,Sk>5m,Sd>3m。

避雷装置接地电阻不能太大,否则将增加避雷装置的高度,成本增加。

一般土壤工频接地电阻不大于10Ω。

35kV及以下配电装置的构架或房顶,用独立避雷针保护,装设在距离人行道路大于3m,也可采取均压措施,或铺设50~80mm的沥青加碎石层。

60kV及以上配电装置,可将避雷针(线)安装于架构或房顶。

所有被保护的设备均应在避雷针保护范围内。

一、电气装置接地要求1.接地要求(1)一般要求①接地。

为保证人身和设备安全,电气设备外壳宜接地;交流电气设备充分利用自然接地体,但要校验自然接地体的稳定性;直流电路中,不应利用自然接地体作电流电路的接地线或接地体。

②接地电阻。

设计接地装置时,考虑土壤干燥或冻结等因素,保证接地电阻符合要求。

③接地距离。

不同用途和不同电压的电气设备,除另有规定外,用一个总接地体,但电气设备的工作接地和保护接地,应与防雷接地分开,并保持安全距离。

④中性线。

中性点直接接地的供用电系统中,装设能迅速自动切除接地短路故障的保护装置;中性点非直接接地的供用电系统中,装设迅速反映接地故障的信号装置,必要时可装设延时自动切除故障装置。

(2)防静电接地要求①可靠连接。

车间内每个系统设备和管道应可靠连接,接头处接触电阻小于0.03Ω。

②接地连接。

车间内和栈桥上等平行管道,相距约10cm时,每隔20m要互相连接一次;相交或相距近于10cm的管道,应互相连接,管道与金属构架相距10cm处要互相连接。

③气体场所接地。

气体产品输送管干线头尾部和分支线处都应接地;贮存液化气体、液态氮氢化合物及其他有火灾危险的液体贮液罐,贮存易燃气体贮气罐等都应接地。

(3)特殊设备接地要求①接地体。

变电站防雷设计

变电站防雷设计

目录第1章雷电的特性及危害................................................ 错误!未定义书签。

1.1雷电的形成 (2)1.2雷电的种类 (3)1.2.1直击雷 (3)1.2.2感应雷击 (4)1.2.3球雷 (4)1.2.4 雷电侵入波 (4)1.3雷电的威力及危害 (5)1.4雷电入侵途径 (5)1.4.1 对各种雷击的解决方案 (5)1.4.2 接地 (7)1.5雷击电子设备的途径及其原理 (7)1.6雷电日和雷电小时 (8)第2章变电站的防雷设备 (10)2.1避雷针 (10)2.2避雷器 (11)2.2.1 避雷器的种类 (11)2.2.2 各避雷器的特点 (11)2.3变电所建筑物的防雷 (13)第3章变电站的防雷区及系统设计原则 (14)3.1第一级防护区的处理措施 (15)3.2第二级防护区的处理措施 (16)3.2.1 进出所管线的处理 (16)3.2.2 二次电缆及端子箱 (16)3.2.3 所用电系统的保护 (17)3.3第三级防护区的主要任务 (17)3.3.1多重屏蔽 (17)3.3.2地电位均压 (18)3.3.3浮点电位牵制 (18)3.4变电所综合防雷措施 (18)3.4.1 避雷针对直击雷的防护 (18)第4章变电站防雷保护的分类 (20)4.1雷电过电压的保护 (20)4.2变电站雷击电流的防护 (20)4.3变电站对最大冲击电压和残压的防护 (21)4.4变电站微波机房的接地保护 (21)4.5变电站配电箱的保护 (22)4.6变压器中性点接地的配置原则 (22)4.6.1 并联间隙的特性 (22)4.6.2 中性点间隙与继电保护 (23)4.7单相接地时的工频电压 (24)4.8变电所配电变压器的保护 (24)4.8.1 正反变换过电压 (25)4.8.2 变压器不同接线对正反变换过电压的影响 (25)4.8.3 避雷器安装的具体要求 (26)4.8.4 防雷接地装置的形式及其电阻的算法 (26)第五章西110KV变电所防雷接地系统设计 (28)5.1城西110K V变电所及环境气象条件 (28)5.2城西110K V变电所的直击雷防护方案及计算 (29)5.2.1直击雷防护方案 (29)5.2.2 避雷针的计算及其安装 (30)5.2.3 短路计算 (33)5.2.4 接地电阻的计算 (41)5.3城西110K V变电所感应雷的防护 (46)5.3.1变电所进线段保护 (54)5.3.2变电所内变压器的防雷接地保护 (56)5.3.3城西110kV变电所馈线段防雷保护 (58)5.4城西110K V变电所避雷器的选择 (58)5.4.1进线段母线上避雷器的选择 (59)5.4.2变压器架设避雷器的选择 (59)参考文献 (59)设计心得 (61)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

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。

变电站的综合防雷设计

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IAbstractThe 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 protectionII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)15.1.1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)27.3.2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。

110kV变电站的接地网与防雷设计

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。

变电站的防雷保护

变电站的防雷保护

在更新与升级防雷设备时,应充 分考虑设备的兼容性和可靠性, 确保其能够正常、稳定地运行。
对更新与升级后的防雷设备进行 验收和性能测试,确保其性能达
标,符合变电站的防雷要求。
04
CHAPTER
变电站防雷保护的未来发展
新型防雷技术的研发与应用
研发更高效、可靠的防雷设备与装置,提高防雷保护的可靠性和稳定性。
2
通过安装传感器和监测设备,实时监测变电站的 防雷设备运行状态和环境气象条件,及时发现异 常情况并采取相应措施。
3
利用人工智能算法对监测数据进行处理和分析, 预测雷电活动趋势和雷击风险,为变电站的运行 和维护提供决策支持。
防雷保护与环境保护的协调发展
在防雷保护措施的设计和实施过 程中,充分考虑环Байду номын сангаас保护的需求, 选用环保材料和设备,降低对环
人员和周边居民的生命安全。防雷保护可以降低雷电对人员安全的威胁。
02
CHAPTER
变电站防雷保护措施
直击雷防护
安装避雷针
在变电站的屋顶和烟囱上安装避 雷针,以吸引雷电并引导电流入
地。
避雷网和避雷带
在变电站的屋面和墙体上设置避雷 网和避雷带,以防止直击雷对设备 造成损坏。
防雷接地
将避雷针、避雷网和避雷带等防雷 设施与大地相连,确保雷电能够安 全导入大地。
电磁感应
雷电放电时产生的电磁场 可能引起变电站设备过电 压,导致设备故障。
防雷保护对电力系统稳定性的影响
保障电力供应
有效的防雷保护可以减少 因雷电造成的设备损坏和 停电事故,保障电力系统 的稳定运行。
防止连锁反应
雷电可能导致变电站设备 故障,引发连锁反应,影 响整个电力系统的稳定性。

浅析110KV变电站二次系统防雷设计

浅析110KV变电站二次系统防雷设计
击 的途 径及 防止 雷 击所 采取 的措 施 进 行 了具 体 的 阐述 。 关键词: 变 电站二 次设 计 ; 现状 ; 途径; 措 施
1’ l 1 0 k v 变 电站 二 次 系统 发 生雷 因的情 况 允许 的耐受 范 围 之 内 , 以确保 设 备 稳定 运 行 。 在 目前 的变 电站 中 , 其 二 次 系统 全 面 集 中 了 自动 化监 控 管 理 的 3 . 2 通信 系统 的 防护 变 电站二次 自动化设备 中包括很多 网络设备如 网卡 , 调制解 调 重要设备 , 可以充分实现众 多功能 , 从 而使 电力调度 自动化得 以安 全有效的运行。 但 由于该 系统较为复杂 , 线路纵横交错 , 所 以雷雨天 器等。这些设备通过网线和电话线同局域 网和广域网相连 。 所 以应 包括保护电话线 的音频 气时 , 当雷电对附近大地 、 线路等所形成的冲击过 电压产生时 , 极易 该在其通信线路两端加装信号 电涌保 护器 , 使 这 种 过 电压 通过 各 端 口侵 入 到 自动 化 系统 中来 , 从 而 导 致雷 击 事 电涌保护器和保护网络连接设备 的 R J 4 5型电涌保护器 ,以及在通 信设备 电源处加设电涌保护器 。 并针对雷电电磁脉冲产生的地 电位 故 的发 生 反击而安装等电位连接器 , 这样能够针对变电站中的网络传输系统 2 雷击 的 途径 2 . 1 电源线 引 入 雷 电 就 有 了一 个 比较 全 面 的保 护 。 雷 电 可 以通 过 电源 线进 入 到 自动 化 系 统 中 , 同 时其 在 侵 入 时引 3 . 3信号采集及控制线路的防护 在监控系统 中,不可避免的要有采样信号和控制信号 的传递 , 发的瞬时高压会使 电源模块无法正常工作 ,甚至导致模块 的损坏 , 在 变 电 站二 次 自动 化设 备 中也 是 如此 , 在 现 有 的使 用 二 次 自动化 设 或 是烧 毁 元器 件 。 备 的变电站 中绝大多数是使用串 1 : 3 进行信号传输的 , 同时通过并 口 2 l . 2信 号 线 引入 雷 电 变 电站内的自动化系统需要与外界进行联系时, 会通过通信线 连接打印设备。 这就需要我们就计算机的串口和并 口两种信号传递 。 l 前端加设 D B 9和 D B 2 5两种 电涌保护 路来进行 ,在变电站内的通信线路主要有载波线 、 R S 2 3 2 、 R S 4 8 5信 端 口进行保护 ,在两 种端 E 并 号控制线 、 c A N网电缆连接到后台监控 主机 、 R S 4 2 2 连接到 1 0 k v 馈 器。在信号采集 和控制的执行机构前增加控制信号 电涌保护器 , 这样 线保护测控装置 、 电话拨 号音 频与 M O D E M相连接线等 , 通过这些 且针对雷电电磁脉冲产生的地 电位反击而安装等电位连接器 , 信号线可以实现与外界 的联系, 这些线 由于需要与机房终端 的设备 能够 比较完善 的保护信号采集及控制线路 。 相连 , 所 以其 出线 都 较 长 , 同时 在 实 际 敷设 工 作 中还 往 往 以架 空 的 3 . 4 计 量 及保 护 系统 的 防护 为 了提 高 防 护 质 量 , 应 该 同 电源 防护 一 样 进 行 分 级 防护 , 一 级 线路较多 , 这样就导致发生的雷击 的概率较大 , 当雷击侵入到线路 在 电流互感器或电压互感器的低压侧安装 电流 、 电压互感器 时, 则会直接加诸在二次设 备上 , 从而使二次设备 的端 口及芯片在 防护 : 型 电 涌保 护器 ; 二级防护 : 在 电 流互 感 器 或 电压 互 感 器 线 路 进 入 控 雷击作用下发生毁损。 制 配 电柜 处 安装 电流 、 电压 互 感器 型 电 涌保 护 器 。 如此 , 经 过 双层 保 2 . 3 G P S馈线 引 入雷 电 使 从互 感 器 窜人 的雷 电流 基 本 能够 控 制 在线 路 能 够 承受 的额 度 站内的时钟同步 G P S系统因为有馈线与设备进行相互连接 , 所 护 , 从 而保 证 了 整个 系 统 的正 常运 行 。 以 其发 生 雷 击 的 概 率 较大 , 当 雷击 发生 时 , 瞬 间 的强 电流 会 直 接 导 之 内 , 3 . 5 温度 检 测 系统 的 防护 致G P S系统 的端 口被 损坏 。 变压器作为变 电站的核心设备 , 其他 的设备都是为了保证变压 2 . 4 接 地不 规 范 所 当雷击发生时 , 如果接地存在着不规范的地方 , 则各接地 点之 器得 以稳定的运行 ,所以保证变电器稳定的运行是非常重要 的, 间的电位差则会较高,同时通过接地线进入到 自动化系统当中, 从 以在很大一部分变电站二次综合 自动化系统中都加入 了温度检测 系统 , 从而实现对变压器温度 的检测工作 , 当变压器温度较高时 , 则 而导致二次系统各功能模式发生损坏 的情况 。 温度控制器 、 降温 风扇和警玲组成的报警 回路则会接通 , 从 而实现 3 变 电站 雷击 解 决 措施 一旦发生雷击 时, 则会 在回路中产 在 通 常情 况 下 , 往往 是 下 行 雷会 对 变 电站产 生 影 响 。下 行 雷会 对变压器进行 自动降温和报警 , 直接击在电气设备上或是通过架空线路所关生的感应雷或是雷电 生非常高 的感应 电压 , 从而使 回路中的设备受 到损坏 , 因此为了有 则应在温度传感器和温度控制器处安装电 波来侵入到变电站。所 以在变电站的 日常工作 中, 需要做好对直击 效的保护回路 中的装置 , 涌保护器 , 从而实现对装置 的保护作用 , 使变压器得 以正常的运行。 雷和感应雷的防护工作 , 从而保证二次系统的正常运行。 在 变 电站 的 防雷 措 施 上 , 对 直 击 雷 的 防护 则 较 为 简单 , 采 用 避 4结束语 近年来 , 由于电网结构改造的不断进行 , 变 电站进入 了快速建 雷针 、 避雷器、 避雷线和避雷网作为接闪器 , 同时还要保证接 闪器具 对于二次系统的防雷工作则应在变 电站进行设计阶段就予 有 限流的作用 ,这样接 闪器可以通过接地装置将雷电流引入大地 , 设阶段 , 可 以根 据各 变 电站 自身 的 特点 及 雷 害 发 生 的频 繁来 制 订 切 同 时 限流 接 闪 器 还 能对 所 通 引 人 大 地 的 电流 起 到 限制 其 幅 值 的作 以考 虑 , 实 可 行 的 防 雷 方案 ,同时 在 设 备 的选 择 上 也 应 选 用 质 量 可 靠 的设 用, 从 而 避 免发 生 雷 电反 击 的现 象 发生 。 做 好 接地 装 置 , 从 而使 接 地 网能 有 效 的 实现 防雷 和 接 地 的功 能 , 而对感应雷的防护工作则较为复杂 , 需要建立起三维防护体 系 备 ,

变电站防雷接地设计

变电站防雷接地设计

浅谈变电站防雷接地设计摘要:对变电站接地设计和防雷保护进行探讨,提出了相应的对策。

关键词:变电站;接地网;设计;接地电阻;防雷措施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显得十分重要。

而变电站接地系统的合理与否直接关系到人身和设备安全。

因此,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变电站接地网设计1.1土壤电阻率测试土壤电阻率是决定地网电阻及地网土壤表面电位分布、跨步电压和设备接触电压的重要参数,了解和掌握土壤电阻率的特性(土壤电阻率的分布情况),对地网设计非常重要通常土壤电阻率的测量方法有两种:单极法和四极法。

单极法适用于土壤电阻率比较均匀的场地,在被测场地打一单极的垂直接地体(图1),用接地电阻测量仪测量得到该单极接地体的接地电阻值r,然后通过公式r= 得到等效土壤电阻率。

在土壤电阻率不均匀的场地,可以采用4极法测量(图2),两电极之间的距离a>h的20倍,单极接地体的长度h=0.6m,极间距离用a=4、6、8m进行测量图中,d→单极接地体的直径;h→测量电极的埋设深度;a→测量电极之间的距离;c1和c2→测量用的电流极;p1和p2→测量用的电压极;m→接地电阻测量仪。

图1单极法测试土壤电阻率单位:m图2四极法测试土壤电阻率原理单位:m1.2接地装置的入地短路电流计算根据行业规范,变电站电气装置的接地电阻应满足r≤2000/i,r为考虑到季节变化的最大接地电阻;i为流经接地装置的入地短路电流。

流经接地装置的入地短路电流,采用在接地网内、外短路时,经接地装置流入地中的最大短路电流对称分量最大值,该电流按5~10年发展后的系统最大运行方式确定,并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配,以及避雷线中分走的接地短路电流。

变电站二次系统防雷方案设计

变电站二次系统防雷方案设计

收 稿 日期 :0 0 0 — 6 2 1 — 7 0
屏 、直流控制屏及终端 电源的交流 S D采用 差模保护 P
( 下转 第 3 4页)
作 者 简 介 : 树 新 (9 5)硕 士 , 刘 16 一 , 高级 工程 师 。
2 『 W . i e. t 电 8W Wc n t e { 工技 ha n 术
在 任 意 工 作 状 况 下 ,操 作 停 止 按 钮 S 或 S , 均 可 使 1 3
L G O O!输出停止信号 ,控制变频器停机。其操作流程
如 图 3所 示 。
图 3 操作流程图
5 结束 语
远程 控 制 多 级 变 频 调 速 系 统 已 在 发 油 系 统 中 应
用 ,实践证明该 系统具有如下优点 : () 1系统运行稳定 ,根据工艺要求调整频率便捷 。 () 2程序结构简单 ,可通过增加 L C ) O K !输 出或修 改程序的方法增加控制段 ,更加精确地调整频率。 () 3 通过修改变频器 内参数设置 ,能 方便地调整预 此外 ,需要对变频 器其 它参数进行相关设置 :将
次场地避雷针被 雷击后 ,所 产生 的瞬态 雷电磁场通过
分 布 在 室外 的 站用 变 交 流 进 线 、 ± HM 线 路 侵 入 主 控
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ楼内。
() 1 与二次系统相连 的电力 电缆 、通信缆线应采用
金 属屏 蔽 电缆 或 敷 设 在 金 属 管 内 ,金 属 管 内保 持 电 气 连 通 ,并 且两 端 就 近接 地 。
提 出有针 对性 的综合 防雷解决方案 。
关 键 词 变 电站 二 次 系统 综合 防 雷 S D P
0 引言
现 阶段 ,国 内变 电站 的 防 雷 未 形 成 一 个 完 整 、可

35KV变电所防雷接地保护设计

35KV变电所防雷接地保护设计

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 protection design 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避雷带和避雷网........................................................错误!未定义书签。

110KV变电站的电气设计与防雷保护

110KV变电站的电气设计与防雷保护

110KV变电站的电气设计与防雷保护摘要:随着我国社会经济的不断发展,110KV变电站的应用越来越广泛。

为了满足日益增长的用电用户需求,110KV变电站的使用环境更加复杂多样,这就导致110KV在实际应用中出现很多问题,无法保证供电系统的平稳正常运行。

基于此,本篇文章对110KV变电站的电气设计与防雷保护进行研究,以供参考。

关键词:110KV变电站;电气设计;防雷保护引言在电网运行中,雷电是导致电网故障主要自然因素,而且输电线路有着较长里程,作为电力空中运输通道,更易因雷击而触发保护跳闸,严重破坏供电可靠性,同时110KV变电站内设备也会受到雷电的损害,因此,供电企业应意识到防雷防护的重要性,有效降低雷电对输变电设备运行安全的影响。

1110KV变电站的电气设计原则和基本要求电气主接线设计方案直接影响110KV变电站的建设规模,变电站的规模则直接影响电气设备的规模、继电保护装置的规格、配电装置的规格。

这些配置分工协作、平稳正常运行,在一定程度上会对电力系统的安全性和稳定性提供动力支撑。

工作人员要确保人们日常工作的用电正常,在用电质量达到标准的前提下,减少设计时不必要的材料损耗,最大限度控制变电站的经济成本。

2110KV变电站的电气设计2.1电气主接线电气主接线是110KV变电站电气设计时最关键的部分。

电气主接线不仅能帮助电器设备在既定功率下稳定连接,也能确保电气设备间电力的有效传送。

电气主接线也是电力系统的重要组成部分,通过电气主接线可以准确有效地连接两个线路的接口,在此基础上建立电源的进线及引线,在电力系统间设置母线,形成完全闭合的电力系统,保证正常的供用电传输。

2.2主接线设计就目前而言,我国通用的主流变电站电气主接线设计方案有四类,主要分别为单母线接线、单母线分段接线、双母线接线和双母线分段接线。

根据按照《35kV~110kV变电所设计规范》(GB50059-1992)中第3.2.3条和第3.2.5条中的相关规则,最终选择110kV侧采用双母线接线,35kV侧采用单母线分段接线,10kV侧采用单母线分段接线方式。

220千伏变电站防雷保护设计

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。

110KV变电站的电气设计及其防雷保护

110KV变电站的电气设计及其防雷保护

110KV变电站的电气设计及其防雷保护摘要:110kV变电站在日常供电过程中发挥着重要作用,但在其正常运行期间,可能会受到天气等外部因素的影响,致使110kV变电站的工作稳定性受到影响,从而影响到正常供电,为此,有必要对110kV变电站的影响因素进行探究,并将此作为基础,对其设计进行优化,促使其能够提升自我防控能力,确保供电稳定性。

关键词:110KV;变电站;电气设计;防雷保护1、110kV变电站电气设计与防雷保护的意义经济全球化的不断进步推动了我国市场经济的不断深入发展,在该种条件之下,市场经济体制也在不断完善,特别是电力行业的进步迎合了人们生产生活各个方面的需要,人们对于电力行业的进步也提出了更为严格的安全以及质量需求。

在电力行业的不断发展当中,安全性以及稳定性是当中关键的评价标准,这就需要电力行业的每个构成部分都应该努力维护电力系统的安全性以及稳定性,进而实现本身的发展,降低电力损耗,推动电力行业的长久发展。

变电站是电网规划以及设计当中的重要部分,在某种程度之上将会直接影响供电的安全与稳定。

所以,应该在110kV变电站的设计当中,提升电气设计的科学性,科学采用防雷接地保护,推动电力行业的可持续发展。

2、 110KV变电站的电气设计2.1电气主接线电气主接线是110KV变电站电气设计时最关键的部分。

电气主接线不仅能帮助电气设备在既定功率下稳定连接,也能确保电气设备间电力的有效传送。

电气主接线也是电力系统的重要组成部分,通过电气主接线可以准确有效地连接两个线路的接口,在此基础上建立电源的进线及引出线,在电力系统间设置母线,形成完全闭合的电力系统,保证正常的供用电传输。

2.2电气主接线设计电气主接线的设计工作是个不小的挑战,不仅要设计各级电压配电装置的接线方式,还要对变压器的规格容量、数量进行合理估计、科学计算。

相关工作人员要确保主接线设计工作是按照实际情况开展的,这样该设计方案的可行性将会大大提升。

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8) 按 照 避雷器安装处的最大故障电流,选择避雷器的压 力释放等级。 9) 按照避雷器安装处的污秽情况,选择避雷器外套的爬电 比距。在外绝缘选择中,要考虑设备外绝缘与海拔高度的关 系。 10) 按照避雷器安装处的引线拉力、风速和地震条件,选 择避雷器的机械强度。 11) 当 避 雷器不能满足绝缘配合要求时,可采取以下一种 或几种办法予以改进:调整避雷器的位置;选择保护性能较好 的避雷器;适当降低避雷器的额定电压;增加避雷器的台数等。
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7.1.8 除水力发电厂外,在变压器门型架构上和 在离变压器主接地线小于15m的配电装置的架构 上,当土壤电阻率大于350 ·m时,不允许装设避雷 针、避雷线;如不大于350 ·m,则应根据方案比较 确有经济效益,经过计算采取相应的防止反击措 施,并至少遵守下列规定,方可在变压器门型架构 上装设避雷针、避雷线:
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7.1.11 独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分 间的空气中距离以及独立避雷针、避雷线的接地装 置与接地网间的地中距离。 a)~ d) e)除上述要求外,对避雷针和避雷线,Sa不宜小 于5m,Se不宜小于3m。
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b) 330kV系统一般选用l0kA; c) 500kV系统一般选用l0kA-20kA; d) 35 kV 及以下系统虽不是全线架设避雷线,但从技术经 济比较考虑,有一定的设备绝缘损坏危险率是可以接受的, 按照避雷器类型的使用条件,标称放电电流可选用5kA, 2.5kA 和1.5kA等级。 近区雷击一般不作为选择标称放电电流的依据,但避雷器应 该具有足够的大电流冲击耐受能力。 GB 11032 中规定的避雷器标称放电电流见表4。 对电机用避雷器、中性点用避雷器标称放电电流在表4中也 作了相应的规定。
二、雷电侵入波保护
避雷器结合进线段。 7.3.1 发电厂和变电所应采取措施防止或减少近 区雷击闪络。未沿全线架设避雷线的35kV~110kV架 空送电线路,应在变电所1km~2km的进线段架设避 雷线。 进线保护段上的避雷线保护角宜不超过20°,最 大不应超过30°。
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6) 估算通过避雷器的操作冲击电流和能量,选择 避雷器的线路放电等级、方波冲击试验电流幅值以 及能量吸收能力。 7) 根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和操 作冲击耐受电压,按照绝缘配合的要求,确定避雷 器雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平。
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独立避雷针不应设在人经常通行的地方,避雷针 及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于 3m,否则应采取均压措施,或铺设砾石或沥青地 面,也可铺设混凝土地面。 7.1.7 110kV及以上的配电装置,一般将避雷针装 在配电装置的架构或房顶上,但在土壤电阻率大于 1000 ·m的地区,宜装设独立避雷针。否则,应通 过验算,采取降低接地电阻或加强绝缘等措施。 35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷 针。
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雷害途径 直击雷 雷电侵入波
一、直击雷保护
1、直击雷保护措施、对象 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DL/T 620-1997 第7.1.1条
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7.1.1 发电厂和变电所的直击雷过电压保护可 采用避雷针或避雷线。下列设施应装设直击雷保 护装置: a)屋外配电装置,包括组合导线和母线廊道; b)火力发电厂的烟囱、冷却塔和输煤系统的高 建筑物; c)油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管 道、装卸油台、易燃材料仓库等建筑物; d)乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢气罐 储存室、天然气调压站、天然气架空管道及其露 天贮罐; e)多雷区的列车电站。
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2、直击雷保护设计注意事项 妥善采用独立避雷针或构架避雷针,其联合保护 范围应覆盖全所保护对象。 7.1.6 独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。在非 高土壤电阻率地区,其接地电阻不宜超过10 。当 有困难时,该接地装置可与主接地网连接,但避雷 针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主 接地网的地下连接点之间,沿接地体的长度不得小 于15m。
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5) 估算通过避雷器的雷电放电电流幅值,选择避雷器的标 称放电电流。 用作避雷器划分等级的具有8/20微秒波形的放电电流的峰 值。也是动作负载试验时通过避雷器的放电电流。 按照 DL /T 620规定,66kV及以上系统架空线路,绝大部 分均为沿全线架设避雷线,按远方雷击的侵人波的概率统计 及电站的重要性,可作以下选择: a) 66kV-220kV系统一般选用5kA,在雷电活动特别强烈的 地区、重要的变电所、进线保护不完善或进线段耐雷水平达 不到规定时,可选用l0kA;
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7.3.9 变电所的3kV~10kV配电装置(包括电力变压 器),应在每组母线和架空进线上装设阀式避雷器 (分别采用电站和配电阀式避雷器),并应采用图13 所示的保护接线。母线上阀式避雷器与主变压器的 电气距离不宜大于表13所列数值。 架空进线全部在厂区内,且受到其地建筑物屏蔽 时,可只在母线上装设阀式避雷器。 有电缆段的架空线路,阀式避雷器应装设在电缆 头附近,其接地端应和电缆金属外皮相连。如各架 空进线均有电缆段,则阀式避雷器与主变压器的最 大电气距离不受限制。
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四、氧化锌避雷器选型推荐
110kV母线:Y10W-102/266 35kV母线:Y5W-51/134 10kV母线:Y5W-17/45 110kV主变中性点:Y1.5W-72/186 35kV主变中性点消弧线圈:Y1W-42/102
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不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中的变 压器中性点,一般不装设保护装置,但多雷区单进 线变电所且变压器中性点引出时,宜装设保护装 置;中性点接有消弧线圈的变压器,如有单进线运 行可能,也应在中性点装设保护装置。该保护装置 可任选金属氧化物避雷器或碳化硅普通阀式避雷器。
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7.1.9 110kV及以上配电装置,可将线路的避雷线 引接到出线门型架构上,土壤电阻率大于1000 ·m 的地区,应装设集中接地装置。 35kV、66kV配电装置,在土壤电阻率不大于 500 ·m的地区,允许将线路的避雷线引接到出线门 型架构上,但应装设集中接地装置。在土壤电阻率 大于500 ·m的地区,避雷线应架设到线路终端杆塔 为止。从线路终端杆塔到配电装置的一档线路的保 护,可采用独立避雷针,也可在线路终端杆塔上装 设避雷针。
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表5 暂时过电压U t,推荐值kV (有效值)
接地方式 系统标称电压 非直接接地系统 3~20 35~66 110~220 直接接地系统 330~500 母线侧 线路侧1.4U m / 3源自Ut1.1U mUm
1.4U m / 3 1.3U m / 3
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7.3.4 具有架空进线的35kV及以上发电厂和变电 所敞开式高压配电装置中阀式避雷器的配置。 a)每组母线上应装设阀式避雷器。阀式避雷器与 主变压器及其他被保护设备的电气距离超过表11或 表12的参考值时,可在主变压器附近增设一组阀式 避雷器。 金属氧化物避雷器与主变压器间的最大电气距离 可参照表12确定。对其他电器的最大距离可相应增 加35%。
避雷器的保护水平,是电力系统过电压保护和绝缘配合中 的一项基本参数。
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雷电过电压的保护水平 无间隙金属氧化物避雷器的保护水平完全由它的残压所决 定。 避雷器雷电过电压的保护水平是下列两项数值的较高者: a) 陡波冲击电流下最大残压除以1.15; b) 标称放电电流下最大残压。 操作过电压保护水平 它是操作冲击电流下的最大残压。
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三、氧化锌避雷器选择
(一)一般程序 1) 按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽和地 震等环境条件,确定避雷器的使用条件。 2) 根据被保护对象选择避雷器的类型。 3) 按照系统中长期作用在避雷器上的最高电压确 定避雷器的持续运行电压(Uc)。
避雷器持续运行电压是允许持久地施加在避雷器端子间的 工频电压有效值。 避雷器的持续运行电压一般相当于额定电压的75%-80%。
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4) 估算避雷器安装点的暂时过电压的幅值和持续 时间,选择避雷器的额定电压(Ur) ,并与工频 电压耐受时间特性进行校核。
避雷器额定电压是施加到避雷器端子间的最大允许工频电 压有效值,按照此电压所设计的避雷器,能在所规定的动作 负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。它是表明避雷 器运行特性的一个重要参数,但它不等于系统标称电压。
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7.3.5 有效接地系统中的中性点不接地的变压器, 如中性点采用分级绝缘且未装设保护间隙,应在中 性点装设雷电过电压保护装置,且宜选变压器中性 点金属氧化物避雷器。如中性点采用全绝缘,但变 电所为单进线且为单台变压器运行,也应在中性点 装设雷电过电压保护装置。
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