1、網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目：變電站防雷接地技術(shù)學(xué)習(xí)中心：層次:專(zhuān)業(yè):年級(jí):學(xué)號(hào):學(xué)生:指導(dǎo)教師:完成日期:變電站防雷接地技術(shù) 內(nèi)容摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它是防雷的重要保護(hù)部位。防雷措施不完 善，如果發(fā)生雷擊事故，將會(huì)導(dǎo)致變電站發(fā)生故障，因而會(huì)造成大面積的停電， 嚴(yán)重影響社會(huì)生產(chǎn)和人民生活。因此，要求變電站的防雷保護(hù)措施必須是十分可 靠的。現(xiàn)代各種電氣設(shè)備的普遍應(yīng)用，對(duì)接地的要求也越來(lái)越高。一旦有雷電波 侵入，接地系統(tǒng)是保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行和人身安全的重要措施。因而接地問(wèn)題 必須受到充分的重視。本論文所要研究的對(duì)象是35KVA變電站的防雷接地設(shè)計(jì)。以國(guó)家防雷接地標(biāo) 準(zhǔn)

2、為依據(jù)且結(jié)合變電站具體情況，對(duì)變電站的防雷接地方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先根 據(jù)變電站的電氣主接線(xiàn)圖等實(shí)際情況，在了解雷電參數(shù)、雷電機(jī)理以及學(xué)習(xí)各種 防雷裝置的基礎(chǔ)上，采用設(shè)計(jì)避雷針并計(jì)算驗(yàn)證其保護(hù)范圍實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站直擊雷 的防護(hù)；對(duì)變電站雷電侵入波的防護(hù)實(shí)現(xiàn)，則通過(guò)選擇安裝避雷器型號(hào)和設(shè)計(jì)變 電站進(jìn)線(xiàn)段的保護(hù)接線(xiàn)。最后在了解接地基本知識(shí)后，計(jì)算其接地電阻、最大土 壤電阻率、垂直接地體根數(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)此 35KV變電站的接地保護(hù)設(shè)計(jì)。目 錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 內(nèi)容摘要 I HYPERLINK l bookmark8

3、o Current Document 緒論1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 變電站防雷接地的意義 1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 課題的研究背景 2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 本次論文的主要工作 2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 變電站的防雷保護(hù) 3 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 變電站的直擊雷保護(hù) 4 HYPERLINK

4、 l bookmark20 o Current Document 變電站的侵入波保護(hù) 5 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 變電站的進(jìn)線(xiàn)段保護(hù) 6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 避雷針與避雷線(xiàn)的保護(hù)范圍的計(jì)算 7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 避雷器的保護(hù)距離 9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3變電站的防雷接地 11 HYPERLINK l bookmark30 o Current

5、Document 接地概述 11 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 接地電阻 11 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 變電站接地裝置 12 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 變電站的接地原則 13 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 降低變電站接地裝置工頻接地電阻的措施 13 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 變電站防雷接地設(shè)計(jì)實(shí)例 15 HYPER

6、LINK l bookmark42 o Current Document 變電站的規(guī)模 15 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 變電站位置的自然條件 15 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 避雷針的設(shè)置及防雷保護(hù)校驗(yàn) 15 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 接地裝置的設(shè)置 20 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 結(jié)論23 HYPERLINK l bookmark68 o Current Docum

7、ent 參考文獻(xiàn) 24變電站防雷接地技術(shù) 1 緒論變電站防雷接地的意義在現(xiàn)代社會(huì)里，電力已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活必不可少的二次能源，它在 現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ罴案鱾€(gè)領(lǐng)域中已獲得了廣泛應(yīng)用。離開(kāi)了電力， 要想實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的物質(zhì)文明和精神文明是根本不可能的；供不好電力，要實(shí)現(xiàn) 國(guó)家的現(xiàn)代化也是辦不到的。我國(guó)城鄉(xiāng)各行各業(yè)廣泛使用的電力，絕大部分由電 網(wǎng)供給，所以，“電業(yè)事故是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一大災(zāi)難”。電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有兩方面的要求，一是要保證設(shè)備及人身的安全，二是 要保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這些都與接地裝置的設(shè)計(jì)是分不開(kāi)的。在以往電力 的規(guī)程中，在跨步電壓滿(mǎn)足的前提下，發(fā)電廠(chǎng)、變電站的接地電阻

8、應(yīng)小于0.5歐姆的標(biāo)準(zhǔn)。然而在新的電力規(guī)程交流電氣裝置的接地中，對(duì)接地電阻有了更 高的要求；另一方面，在電力系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大的同時(shí)，而短路電流卻隨之增 加，這也對(duì)接地設(shè)計(jì)的難度大大加高了。在高土壤電阻率區(qū)，這一問(wèn)題尤為突出， 因此對(duì)降低接地的電阻必須采用各種措施。雷電一直是影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要原因，對(duì)于處在雷電頻發(fā)地區(qū) 的電力設(shè)備來(lái)說(shuō)，防雷保護(hù)就顯得至關(guān)重要。我國(guó)是雷電活動(dòng)十分頻繁的國(guó)家， 全國(guó)有21個(gè)省會(huì)城市雷暴日都在50天以上，最多可達(dá)134天。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 我國(guó)每年因雷擊造成人員傷亡達(dá) 30004000人，損失財(cái)產(chǎn)50100億元人民幣。隨 著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化水平的提高，

9、特別是信息技術(shù)的快速發(fā)展，雷電災(zāi)害程 度和造成的經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響也越來(lái)越大。變電站的作用是改變電壓，在電力系統(tǒng)中起著很重要的作用，不幸遭遇雷擊， 極有可能對(duì)電器設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞，以至于正常的運(yùn)行受到影響而導(dǎo)致大面積 的停電，現(xiàn)在的變電站都有較為完善的防雷接地保護(hù)措施，變電站的設(shè)備遭雷擊 損壞的概率較小，變電站的防雷措施得以進(jìn)一步完善，基本能夠確保電力系統(tǒng)運(yùn) 行的正常。電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有兩方面的要求，一是要保證設(shè)備及人身的安全， 二是要保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這些都與接地裝置的設(shè)計(jì)是分不開(kāi)的。電氣安全工作是一項(xiàng)綜合性的工作，有工程技術(shù)的一面，也有組織管理的一 面。工程技術(shù)和組織管理相輔相成

10、，有著十分密切的聯(lián)系。電氣安全工作主要有 兩方面的任務(wù)。一方面是研究各種電氣事故，研究電氣事故的機(jī)理、原因、構(gòu)成、 特點(diǎn)、規(guī)律和防護(hù)措施；另一方面是研究用電氣的方法解決各種安全問(wèn)題，即研 究運(yùn)用電氣監(jiān)測(cè)、電氣檢查和電氣控制的方法來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的安全性或獲得必要的安全條件。所有防雷接地技術(shù)不僅是電氣安全工程技術(shù)的一方面，更是電氣安全工作的 重中之重。變電站是電力系統(tǒng)的心臟和樞紐，一旦遭受雷擊，引起變壓器等重要 電氣設(shè)備絕緣毀壞，不但修復(fù)困難，而且造成大面積、長(zhǎng)時(shí)間停電，必然給國(guó)民 經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失，跟人民生活帶來(lái)諸多不便。因此，變電站的防雷接地保護(hù)技 術(shù)必須十分可靠。課題的研究背景變電站是電力系統(tǒng)防

11、雷的重要保護(hù)設(shè)施，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積 的停電，嚴(yán)重影響社會(huì)生產(chǎn)和人民生活。為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，電力系統(tǒng) 應(yīng)根據(jù)被保護(hù)物的重要性和危險(xiǎn)程度的不同，對(duì)于直接雷、雷電感應(yīng)、雷電侵入 波應(yīng)采取相應(yīng)的防雷保護(hù)措施。因此要求變電站的防雷保護(hù)措施必須十分可靠。 長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在雷電活動(dòng)規(guī)律、雷擊線(xiàn)路物理過(guò)程方面做了大量的研究 工作，建立起較為完善的輸電線(xiàn)路防雷理論體系。雷電流幅值、波形、地閃密度 以及線(xiàn)路落雷次數(shù)對(duì)于分析線(xiàn)路防雷性能極為重要，但雷電數(shù)據(jù)分散性較大，需 要長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)雷電數(shù)據(jù)。所有可以說(shuō)變電站的防雷安全形勢(shì)不容樂(lè)觀，主要表現(xiàn)在：一是社會(huì)人民防 雷安全意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)雷電災(zāi)害的危

12、害性認(rèn)識(shí)不夠，事不關(guān)己的態(tài)度旁觀此事；二是 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，雷電災(zāi)害的危害途徑增多，防雷安全理念已發(fā)生巨大變化 不僅要有傳統(tǒng)的防御直擊雷，還要防感應(yīng)雷。而許多地方還是采用傳統(tǒng)的防雷方 式，防雷效果較差。本次論文的主要工作隨著電力工業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，對(duì)安全供電的要求也越來(lái)越高。 為了防止各種電氣事故，保障人民生產(chǎn)、生活的正常有序進(jìn)行，電氣安全已成為 社會(huì)關(guān)注對(duì)象，各種電氣安全措施也正在建立與完善。本課題是針對(duì)我國(guó)農(nóng)村35K V變電站進(jìn)行防雷接地保護(hù)設(shè)計(jì)；根據(jù)變電站國(guó)家 防雷接地標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合35KV變電站電氣接線(xiàn)圖以及具體情況，學(xué)習(xí)利用各種防雷接 地裝置等，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的直擊雷防護(hù)、

13、雷電侵入波防護(hù)以及變電站的接地保護(hù) 設(shè)計(jì)，具有一定廣泛性。2變電站的防雷保護(hù)雷電是雷云層接近大地時(shí)，地面感應(yīng)出相反電荷，當(dāng)電荷積聚到一定程度， 產(chǎn)生云和云之間以及云和大地之間放電，迸發(fā)出光和聲的現(xiàn)象。供電系統(tǒng)在正常 運(yùn)行時(shí)，電氣設(shè)備的絕緣處于電網(wǎng)的額定電壓作用之下，但是由于雷擊的原因， 供配電系統(tǒng)中某些部分的電壓會(huì)大大超過(guò)正常狀態(tài)下的數(shù)值，通常情況下變電站 雷擊有兩種情況：一是雷直擊于變電站的設(shè)備上，二是架空線(xiàn)路的雷電感應(yīng)過(guò)電 壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波沿線(xiàn)路侵入變電站。其具體表現(xiàn)形式如下：（1） 直擊雷過(guò)電壓。雷云直接擊中電力裝置時(shí)，形成強(qiáng)大的雷電流，雷電 流在電力裝置上產(chǎn)生較高的電壓，雷

14、電流通過(guò)物體時(shí)，將產(chǎn)生有破壞作用的熱效 應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。（2）感應(yīng)過(guò)電壓。當(dāng)雷云在架空導(dǎo)線(xiàn)上方，由于靜電感應(yīng)，在架空導(dǎo)線(xiàn)上積 聚了大量的異性束縛電荷，在雷云對(duì)大地放電時(shí)，線(xiàn)路上的電荷被釋放，形成的 自由電荷流向線(xiàn)路的兩端，產(chǎn)生很高的過(guò)電壓，此過(guò)電壓會(huì)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)造成危害。（3） 雷電侵入波。架空線(xiàn)路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電 波沿線(xiàn)路侵入變電站，是導(dǎo)致變電站雷害的主要原因，若不采取防護(hù)措施，勢(shì)必 造成變電站電氣設(shè)備絕緣損壞，引發(fā)事故。防雷措施總體概括為兩種：避免雷電波的進(jìn)入；利用保護(hù)裝置將雷電波引入接地網(wǎng)。防雷保護(hù)措施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的雷擊形式、頻率、強(qiáng)度以及被保護(hù)設(shè)施的重 要性、特點(diǎn)

15、安裝適宜的保護(hù)裝置。常見(jiàn)的防雷保護(hù)裝置有下面幾種：（1）避雷針是防直接雷擊的有效裝置。它的作用是將雷電吸引到自身并泄放入 地中，從而保護(hù)其附近的建筑物、構(gòu)筑物和電氣設(shè)備等免遭雷擊。避雷針 的保護(hù)原理是：當(dāng)雷云中的先導(dǎo)放電向地面發(fā)展，距離地面一定高度時(shí)， 避雷針能使先導(dǎo)通道所產(chǎn)生的電場(chǎng)發(fā)生畸變，此時(shí)，最大電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 將出現(xiàn)在從雷電先導(dǎo)到避雷針頂端（接閃器）的連線(xiàn)上，致使雷云中的電 荷被吸引到避雷針，并安全泄放入地。（2）避雷線(xiàn)是由懸掛在保護(hù)物上空的鍍鋅鋼絞線(xiàn)（即接閃器，截面不得小于 35mm）、接地引下線(xiàn)和接地體組成。（3）避雷器是用來(lái)限制沿線(xiàn)路侵入的雷電壓（或因操作引起的內(nèi)過(guò)電壓）的一 種

16、保護(hù)設(shè)備。避雷器主要作用是降低入侵的雷電波，使之能夠達(dá)到電氣系統(tǒng)設(shè)備絕緣強(qiáng)度允許值以?xún)?nèi)。我國(guó)主要的避雷器是采用金屬氧化物式避雷器。為了使避雷器能夠達(dá)到預(yù)想的保護(hù)效果，必須滿(mǎn)足如下兩點(diǎn)基本要求。（1）具有良好的伏秒特性，以實(shí)現(xiàn)與被保護(hù)電氣設(shè)備絕緣的合理配合。伏秒 特性，是表達(dá)絕緣材料（或空氣間隙）在不同幅值的沖擊電壓作用下，其沖擊放 電電壓值與對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。（2）間隙絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力要好，以便快速切斷工頻續(xù)流，保證電力系統(tǒng) 繼續(xù)正常工作。對(duì)于有間隙的避雷器以上兩條都適宜，這類(lèi)避雷器主要有保護(hù)間 隙、管式避雷器及帶間隙的閥式避雷器。對(duì)于無(wú)間隙的金屬氧化物避雷器，基本 技術(shù)要求則不同，

17、它沒(méi)有滅弧問(wèn)題，相應(yīng)的卻產(chǎn)生了獨(dú)特的熱穩(wěn)定性問(wèn)題。變電站的直擊雷保護(hù)雷閃直接對(duì)電氣設(shè)備放電引起的過(guò)電壓稱(chēng)為直擊雷過(guò)電壓，其極性與雷電流 的極性相同為負(fù)。直擊雷過(guò)電壓的幅值可達(dá)上千千伏以上，很顯然，大多數(shù)擊于 輸電線(xiàn)或電氣設(shè)備上的都會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)，可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸。但對(duì)于高壓配電線(xiàn) 路，往往受廠(chǎng)房和高建筑物的屏蔽，所以遭受直擊雷的幾率較小。裝設(shè)避雷針是 直擊雷防護(hù)的主要措施，避雷針是保護(hù)電氣設(shè)備、建筑物不受直接雷擊的雷電接 受器。它將雷吸引到自己的身上，并安全導(dǎo)人地中，從而保護(hù)了附近絕緣水平比它 低的設(shè)備免遭雷擊。變電站裝設(shè)避雷針時(shí)，應(yīng)該使站內(nèi)設(shè)備都處于避雷針保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，裝 設(shè)避雷針時(shí)對(duì)于

18、35KV變電站必須裝有獨(dú)立的避雷針,并滿(mǎn)足不發(fā)生反擊的要求； 對(duì)于110KV及以上的變電站，由于此類(lèi)電壓等級(jí)配電裝置的絕緣水平較高，可以將 避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)上。因此，雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會(huì)造成 電氣設(shè)備的反擊事故。避雷器及其配制原則1、獨(dú)立避雷針宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電 阻不宜超過(guò)10門(mén)。當(dāng)有困難時(shí)，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接，使兩者的接地電 阻都得到降低。但為了防止經(jīng)過(guò)接地網(wǎng)反擊 35kV及以下的設(shè)備，要求避雷針與主 接地網(wǎng)的地下接地點(diǎn)至35kV及以下的設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的 長(zhǎng)度不得小于15m經(jīng)15m長(zhǎng)度，一般能將接地體傳播

19、的雷電過(guò)電壓衰減到對(duì) 35kV 及以下的設(shè)備不危險(xiǎn)的程度。獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口 等的距離不宜小于3m否則應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或?yàn)r青地面。2、電壓110kV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的架構(gòu)或屋頂 上，但在土壤電阻率大于1000 m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針。否則，應(yīng)通過(guò)驗(yàn) 算，采取降低接地電阻或加強(qiáng)絕緣等措施，防止造成反擊事故。裝在架構(gòu)上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置。裝 有避雷針的架構(gòu)上，接地部分與帶電部分間的空氣中距離不得小于絕緣子串的長(zhǎng) 度；但在空氣污穢地區(qū)，如有困難，空氣中距離可按非污穢區(qū)標(biāo)準(zhǔn)絕緣子串

20、的長(zhǎng) 度確定。避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器接地線(xiàn)與接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)， 沿接地體的長(zhǎng)度不得小于15m在變壓器的門(mén)型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線(xiàn)。這是因?yàn)殚T(mén)型架構(gòu)距變 壓器較近，裝設(shè)避雷針后，架構(gòu)的集中接地裝置距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在地中 距離很難達(dá)到不小于15m的要求。變電站的侵入波保護(hù)雷擊輸電線(xiàn)路的次數(shù)遠(yuǎn)多于雷擊變電站，所以沿線(xiàn)路侵入變電站的雷電侵入 波較常見(jiàn)。再加上輸電線(xiàn)路的絕緣水平（即絕緣子串50%中擊放電電壓U50%比變壓器及其他電氣設(shè)備的沖擊絕緣水平高得多，因此，變電站對(duì)雷電侵入波的防 護(hù)顯得很重要。變電站對(duì)侵入波的防護(hù)的主要措施是在其進(jìn)出線(xiàn)上裝設(shè)閥型避雷器，避雷器 裝設(shè)在

21、被保護(hù)物的引入端，其上端接在線(xiàn)路上，下端接地，一般安裝在變電站母 線(xiàn)上。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線(xiàn)性電阻。目前，SFZ系列閥型避雷器，主要用來(lái)保護(hù)中等及大容量變電站的電氣設(shè)備。FS系列閥型避雷器，主要用來(lái)保護(hù)小容量的配電裝置。變電站中限制侵入波的主要設(shè)備是避雷器，它接在變電站的母線(xiàn)上，與被保 護(hù)設(shè)備相并聯(lián)，并使所有設(shè)備受到可靠保護(hù)。雷電保護(hù)措施變電站配電裝置對(duì)侵入雷電波的過(guò)電壓保護(hù)是采用氧化鋅避雷器及與氧化鋅 避雷器相配合的進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段等保護(hù)措施。110kV及35kV的配電裝置電器設(shè)備絕緣與氧化鋅避雷器以雷電沖擊10kA為基準(zhǔn)，配合系數(shù)取不小于1.4 ; 10kV的配電裝置電器設(shè)備絕緣

22、與氧化鋅避雷器以雷電沖擊5kA為基準(zhǔn)進(jìn)行配合。進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段的作用，在于利用其阻抗來(lái)限制雷電流幅值和利用其電暈衰耗來(lái) 降低雷電波陡度，并通過(guò)進(jìn)線(xiàn)段上避雷器的作用，使之不超過(guò)絕緣配合所要求的 數(shù)值。變壓器的防雷保護(hù) 變壓器是變電站最重要的電器設(shè)備，但由于其絕緣較 為薄弱，因而必須對(duì)變壓器裝設(shè)防雷保護(hù)。三繞組變壓器正常運(yùn)行時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)只有高、中壓繞組工作而低壓繞 組開(kāi)路的運(yùn)行情況，這時(shí)，萬(wàn)一高、中壓繞組有雷電波入侵，由于通過(guò)繞組間的 靜電和電磁耦合，使其低壓側(cè)出現(xiàn)過(guò)電壓而危及變壓器的絕緣，因此，必須在低 壓繞組任一相直接出口處對(duì)地加裝一個(gè)氧化鋅避雷器。對(duì)于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統(tǒng)，變壓器是

23、全絕緣的，由于 三相受雷電波入侵的概率很小，而且一般變電站的進(jìn)線(xiàn)不止一條，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)， 非雷擊進(jìn)線(xiàn)起到分流作用，因而其中性點(diǎn)一般不需保護(hù)；對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)， 變壓器通常是分級(jí)絕緣的，此時(shí)需要在中性點(diǎn)上裝設(shè)氧化鋅避雷器或間隙保護(hù)。變電站的進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)變電站因雷電侵入波形成的雷害事故有 50淞離變電站1km以?xún)?nèi)雷擊線(xiàn)路引起 的，約有71%是 3km以?xún)?nèi)雷擊線(xiàn)路引起的。要限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷 波的波度，就必須對(duì)變電站進(jìn)線(xiàn)實(shí)施保護(hù)。當(dāng)線(xiàn)路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，將有行波導(dǎo)線(xiàn)向變電站運(yùn)動(dòng)，起幅值為線(xiàn)路絕緣的 50%中擊閃絡(luò)電壓，線(xiàn)路的沖擊耐壓比變電站設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。應(yīng)為雷電 侵入波沿導(dǎo)線(xiàn)傳

24、播時(shí)有損耗，具體是雷電壓在線(xiàn)路上感應(yīng)產(chǎn)生的地點(diǎn)離變電站愈 遠(yuǎn)，它流動(dòng)到變電站時(shí)的損耗就愈大，其波陡度和幅值就降得愈低。要限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的波度，就必須對(duì)變電站進(jìn)線(xiàn)實(shí) 施保護(hù)。當(dāng)線(xiàn)路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，將有行波導(dǎo)線(xiàn)向變電站運(yùn)動(dòng)，起幅值為線(xiàn)路絕 緣的50%中擊閃絡(luò)電壓，線(xiàn)路的沖擊耐壓比變電站設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。因此，在接近變電站的進(jìn)出線(xiàn)上加裝避雷線(xiàn)是防雷的主要措施。如不架設(shè)避雷線(xiàn)，當(dāng)遭 受雷擊時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)線(xiàn)路造成破壞。變電站進(jìn)線(xiàn)保護(hù)是在靠近變電站出線(xiàn)架 12km 線(xiàn)路上所采取的可靠的防雷保護(hù)措施，變電站進(jìn)線(xiàn)保護(hù)具體措施視變電站的線(xiàn)路 情況而定。避雷針與避雷線(xiàn)的保護(hù)范圍的計(jì)算1單

25、支避雷針的保護(hù)范圍如圖1所示，它的具體計(jì)算通常采取下列方法（這 種方法是從實(shí)驗(yàn)室用沖擊電壓發(fā)生器作模擬試驗(yàn)獲得的）。避雷針在地面上的保護(hù)半徑為r=1.5h o式中r 保護(hù)半徑（米）；h避雷針高度（米）。在被保護(hù)物高度 hx水平面上的保護(hù)半徑為rx= （h-hx ） p=hap；rx= （1.5h-2hx ） p。式中rx 避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑（米）；hx被保護(hù)物的高度（米）；ha避雷針的有效高度（米）；p高度影響系數(shù)（考慮避雷針太高時(shí)，保護(hù)半徑不按正比例增大的系數(shù)）。h 0.5 時(shí),r= 0.47(h-hx)p當(dāng) hx 0.5h 時(shí),r=(h-1.53hx)p式中：r每側(cè)保護(hù)范圍寬度

26、，m；(6.1)(6.2)p高度影響系數(shù) 即h30m p=130mv h 120m p=5.5hhx被保護(hù)物高度，m；圖3單根避雷線(xiàn)的保護(hù)范圍避雷器的保護(hù)距離以主變壓器為保護(hù)對(duì)象，雷電波沿變電站進(jìn)線(xiàn)侵入，避雷器連接點(diǎn)距離變壓 器連接點(diǎn)的最大允許電氣距離。在此稱(chēng)為避雷器的保護(hù)距離，參見(jiàn)圖2.1 o圖2.1分析避雷器保護(hù)距離的簡(jiǎn)單回路當(dāng)雷電波入侵時(shí)，變壓器上的電壓具有振蕩性質(zhì)，其振蕩軸為避雷器的殘壓U C5 o主要原因是由于避雷器動(dòng)作后產(chǎn)生的電壓波在避雷器和變壓器之間多次反射 引起，因此,只要變壓器離避雷器有一段距離，變壓器所受沖擊電壓的最大值必然 要超過(guò)避雷器的殘壓Uc5,有時(shí)會(huì)對(duì)變壓器絕緣造成

27、威脅，因此變壓器與避雷器之 間的安裝距離I要進(jìn)行限制，該距離不能太遠(yuǎn)；變壓器上所受沖擊電壓的最大值Um =Uc5 2a I/： =Uc5 2a。I(2-1 )1 max - U m - U c5 / 2a0( 2-2 )式中，波速為定值；a為侵入波的時(shí)間陡度(kV/s)； a。為侵入波的空間陡度(kV/m) o TOC o 1-5 h z 在平常的設(shè)計(jì)要求中，根據(jù)上述公式，只要距離1滿(mǎn)足要求即認(rèn)可，但是,隨著 變電站設(shè)備的老化，其耐雷水平或承受過(guò)電壓的能力都會(huì)存在不同程度的下降，對(duì)變電站來(lái)說(shuō)，最重要的設(shè)備是變壓器，其承受過(guò)電壓的能力相應(yīng)低于其他設(shè)備，因此,在電氣設(shè)備的絕緣配合中，通常應(yīng)以變壓器

28、作為絕緣配合的核心 ，站內(nèi)母線(xiàn)避 雷器的安裝，要盡可能做到與主變壓器之間的距離最短；在一些變電站，比如10 kV(35kV)母線(xiàn)避雷器與TV安裝于同一間隔內(nèi),該間隔可以安裝于該母線(xiàn)段的任何 位置，但從其與主變最小距離考慮，該間隔盡可能做到挨著主變側(cè)開(kāi)關(guān)間隔安裝，在實(shí)際設(shè)計(jì)、施工中也是容易做到的，對(duì)保護(hù)變壓器側(cè)的絕緣是有好處的。以此35 kV電壓等級(jí)為例進(jìn)行說(shuō)明：由于此變電站1km進(jìn)線(xiàn)段有避雷線(xiàn)，若取 ao= 1.0 kV/ m ,若1與變壓器減小5 m ,則變壓器所受沖擊電壓將減少10 kV ,這對(duì) 保護(hù)變壓器的絕緣是很有利的。同時(shí),還應(yīng)對(duì)被保護(hù)設(shè)備與避雷器之間的安裝距離I進(jìn)行校核，即雷電防護(hù)

29、要有一定裕度。Ubil/Um KUbil/K -UmUbil/Uc5 2a0 l - K(2-3)而不應(yīng)當(dāng)用公式U bil /u C5 - K來(lái)校核,因?yàn)橹灰槐Ｗo(hù)設(shè)備與避雷器有一定距離,被保護(hù)設(shè)備上的電壓明顯要高于 Uc5,若用Uc5進(jìn)行校核，在l較大的情況下可 能存在沒(méi)有保護(hù)裕度K 是一個(gè)大于1的配合系數(shù)，可取1.05-1. 1； Ubil 被保護(hù)設(shè)備的雷電沖擊耐 受電壓；Uc5 避雷器的雷電沖擊殘壓；U m 設(shè)備上所受沖擊電壓的最大值。3變電站的防雷接地接地裝置的設(shè)計(jì)對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。變電站接地系統(tǒng)的合理與否是直接關(guān)系到人身和設(shè)備安全的重要問(wèn)題。隨著 電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大

30、，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜。變電站接地包含工作接 地、保護(hù)接地、雷電保護(hù)接地。工作接地即為電力系統(tǒng)電氣裝置中，為運(yùn)行需要 所設(shè)的接地；保護(hù)接地即為電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線(xiàn)路桿塔等, 由于絕緣損壞有可能帶電，為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地；雷電保 護(hù)接地即為為雷電保護(hù)裝置向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。變電站接地網(wǎng)安全除 了對(duì)接地阻抗有要求外，還對(duì)地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、使用壽命、跨步電位差、接觸電位差、 轉(zhuǎn)移電位危害等提出了較高的要求。接地概述接地就是將電力或建筑電氣裝置、設(shè)施中某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線(xiàn)接至接地 極。接地根據(jù)工作內(nèi)容劃分為以下幾種：1工作接地工作接地是為系統(tǒng)正常工作而設(shè)置的

31、接地。如為了降低電力設(shè)備的絕緣水平, 在及以上電力系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，在兩線(xiàn)一地的雙極高壓直流輸 電中也需將其中性點(diǎn)接地。除主設(shè)備的接地外，在微電子電路中，根據(jù)電路性質(zhì) 不同，還有各種不同的工作接地比如直流地、交流地、數(shù)字地、模擬地、信號(hào)地、 功率地、電源地等。2防雷接地為了避免雷電的危害，避雷針、避雷線(xiàn)和避雷器等防雷設(shè)備都必須配以相應(yīng) 的接地裝置以便將雷電流引入大地。安全接地為了保證人身的安全，將電氣設(shè)備外殼設(shè)置的接地。任何接地極都存在著接 地電阻，正因?yàn)槿绱耍?dāng)有電流流過(guò)接地體時(shí)，在接地電阻上的壓降將引起接地 極電位的升高電流在地中擴(kuò)散時(shí)，地面會(huì)出現(xiàn)電位梯度。接地電阻接地電阻就

32、是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠(yuǎn)處擴(kuò)散所遇到的電阻，它包括接地線(xiàn)和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無(wú)限大遠(yuǎn)處的大地電阻。1接地電阻電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中對(duì)接地電阻值有具體的規(guī)定， 一般不大于0.5 Q。在高土壤電阻率地區(qū)，當(dāng)接地裝置要求做到規(guī)定的接地電阻在 技術(shù)經(jīng)濟(jì)上極不合理時(shí)，大接地短路電流系統(tǒng)接地電阻允許達(dá)到 5Q，但應(yīng)采取措 施，如防止高電位外引采取的電位隔離措施，驗(yàn)算接觸電勢(shì)，跨步電壓等。根據(jù) 規(guī)程規(guī)定，主要是以發(fā)生接地故障時(shí)，接地電位的升高不超過(guò)2000V進(jìn)行控制，其次以接地電阻不大于0.5 Q和5Q進(jìn)行要

33、求。因此，人們普遍認(rèn)為110kV及以上 變電站中，接地電阻值小于0.5 Q即認(rèn)為合格，大于0.5 Q就是不合格，不管短路 電流有多大都不必采取措施，這是不合理的。2、接地短路電流分析當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，產(chǎn)生的接地短路電流經(jīng)三種途 徑流入系統(tǒng)接地中性點(diǎn)。經(jīng)架空地線(xiàn)一桿塔系統(tǒng)；經(jīng)設(shè)備接地引下線(xiàn)，地網(wǎng)流入本站內(nèi)變壓器中性點(diǎn)；經(jīng)地網(wǎng)入地后通過(guò)大地流回系統(tǒng)中性點(diǎn)。而對(duì)地網(wǎng)接地電阻起決定性作用的只是入地短路電流。所以，正確地考慮和計(jì)算各部分短路電流值，對(duì)合理地設(shè)計(jì)地網(wǎng)有著很大的影響。3.3 變電站接地裝置接地裝置是由埋入地中的接地體（即金屬導(dǎo)體）和連接接地體與電氣設(shè)備金 屬外殼（或電路中某一節(jié)點(diǎn)）的導(dǎo)線(xiàn)

34、所組成的裝置。接地體及接地線(xiàn)要進(jìn)行防腐蝕處理。接地線(xiàn)還必須滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度及短路電流 通過(guò)時(shí)的發(fā)熱穩(wěn)定性要求。變電站對(duì)接地裝置的要求和一般規(guī)定：接地設(shè)計(jì)首先根據(jù)項(xiàng)目要求確定接地設(shè)計(jì)原則：根據(jù)地網(wǎng)的類(lèi)型、目的、接 地要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。如主要用于防雷接地的地網(wǎng)，其接地線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足L2p ;主要用于短路電流 泄流保護(hù)的地網(wǎng)可以不受上述限制，在高土壤電阻率地區(qū)甚至可以在2km范圍內(nèi)補(bǔ)充外引接地體；接地網(wǎng)布置類(lèi)型多樣：水平、垂直布置，長(zhǎng)孔、方孔接地網(wǎng)其 計(jì)算工頻接地電阻的方法也不同。不同建設(shè)項(xiàng)目的目的不同，接地網(wǎng)壽命要求不 同，因此其接地材質(zhì)的選擇也不同。設(shè)計(jì)前要充分收集有關(guān)資料數(shù)據(jù)，盡可能進(jìn) 行現(xiàn)場(chǎng)勘察。應(yīng)掌

35、握現(xiàn)場(chǎng)地形、地貌、水文、氣象、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦藏、電磁場(chǎng)、 實(shí)測(cè)土壤電阻率。可供利用的自然接地體的狀況及接地電阻值。這些對(duì)接地工程 設(shè)計(jì)計(jì)算和施工布置都是很重要的。在具體工程中變電站不同地點(diǎn)和不同深度的 土壤電阻率是不相同的。在計(jì)算接地電阻時(shí)如何選取一個(gè)等值的土壤電阻率進(jìn)行 計(jì)算是每個(gè)工程中都要解決的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮以下幾點(diǎn)：設(shè)施的作用；設(shè)施的設(shè)計(jì)壽命；土壤電阻率；土壤的自然腐蝕性；地網(wǎng)面積和形狀；周邊的建筑物和他們的接地系統(tǒng)；(7 )季節(jié)因素和溫度因素。變電站接地系統(tǒng)主要用于短路電流泄流保護(hù)，一般為水平接地為主，外加少 量垂直接地體且邊緣閉合的復(fù)合式接地網(wǎng)。通常變電站接地網(wǎng)作為一種大電流接

36、地短路電流系統(tǒng)，其對(duì)接地電阻的要求通常極其嚴(yán)格，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)其接地 電阻值進(jìn)行重點(diǎn)研究。變電站的接地原則變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地物統(tǒng)一連接地來(lái)作為接地網(wǎng)；盡量以自然接地物為基礎(chǔ)，輔以人工接地體補(bǔ)充，外形盡可能采用閉合環(huán) 形；應(yīng)采用統(tǒng)一接地網(wǎng)，用一點(diǎn)接地的方式接地。降低變電站接地裝置工頻接地電阻的措施列舉幾個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)明。分析對(duì)比幾種降阻措施，給出接地網(wǎng)計(jì)算公式。接地引線(xiàn)電阻，是指由接地體至設(shè)備接地母線(xiàn)間引線(xiàn)本身的電阻，其阻值 與引線(xiàn)的幾何尺寸和材質(zhì)有關(guān)。接地體本身的電阻，其電阻也與接地體的幾何尺寸和材質(zhì)有關(guān)。接地體表面與土壤的接觸電阻，其阻值

37、懷土壤的性質(zhì)、顆粒、含水量及土 壤與接地體的接觸面積及接觸緊密程度有關(guān)。從接地體開(kāi)始向遠(yuǎn)處(20米)擴(kuò)散電流所經(jīng)過(guò)的路徑土壤電阻，即散流電 阻。決定散流電阻的主要因素是土壤的含水量。垂直接地體的最佳埋置深度是指能使散流電阻盡可能不而又易于達(dá)到的埋 置深度。決定垂直接地體的最佳深度，應(yīng)考慮到三維地網(wǎng)的因素，所謂三維地網(wǎng)， 是指垂直接地體的埋置深度與接地網(wǎng)的等值半徑處于同一數(shù)量級(jí)的接地網(wǎng)。接地體的通常設(shè)計(jì)，是用多根垂直接地體打入地中，并以水平接地體并聯(lián) 組成接地體組，由于名單一接地體埋置的間距僅等于單一接地體長(zhǎng)度的兩倍左右， 此時(shí)電流流入名單一接地體時(shí)，將受到相互的限制而妨礙電流的流散，即等于增

38、加名單一接地體的電阻，這種影響電流流散的現(xiàn)象，稱(chēng)為屏蔽作用。化學(xué)降阻劑的應(yīng)用，化學(xué)降阻劑機(jī)理是，在液態(tài)下從接地體向外側(cè)土壤滲 出，若干分鐘固化后起著散流電極的作用。變電站防雷接地技術(shù)10.5KV母線(xiàn)架4變電站防雷接地設(shè)計(jì)實(shí)例4.1變電站的規(guī)模擬建的35KV變電站位于我國(guó)大多數(shù)農(nóng)村，采用設(shè)計(jì)安裝避雷針對(duì)變電站直擊雷的防護(hù)，而對(duì)變電站雷電侵入波的防護(hù)則設(shè)計(jì)安裝避雷器。變電站的接地網(wǎng)常采用40mM 4mm勺扁鋼或直徑為20mn!勺圓鋼排列成方孔形或長(zhǎng)孔形，埋地0.6 0.8m，在北方應(yīng)埋在凍土層以下，其面積與變電站的面積相同或稍大，埋在變電 站的圍墻外側(cè)，距墻1.52m四周外緣應(yīng)閉合，外緣各角做成圓

39、弧形，圓弧的半 徑不宜小于接地網(wǎng)內(nèi)均壓帶間距的一半。網(wǎng)內(nèi)敷設(shè)的均壓帶間距一般取310m可以等間距布置，也可以不等間距布置，但應(yīng)按一定規(guī)律變化。4.2 變電站位置的自然條件建在視野開(kāi)闊的偏僻地區(qū)，附近無(wú)高層建筑。占地面積長(zhǎng)為50m,寬為40m變電站最高點(diǎn)為20m且當(dāng)?shù)仄骄纂娙諡?0。有三種規(guī)格的變壓，分別為35/10.5KV（主變壓器）、35/0.4KV與10.5/0.4KV 的形式。 最熱月平均溫度 27.9o C，最 熱月平均最高溫度31.9o C，極端最高溫度38.9o C，極端最低溫度-9.4oC，最熱 月地下0.8m深處平均溫度27.2oC，年平均雷電日數(shù)40日/年。土壤電阻率2X1

40、04 Q cm,中等含水量，土壤熱阻系數(shù) 80oC- cm/W4.3 避雷針的設(shè)置及防雷保護(hù)校驗(yàn)2變電站所處地區(qū)土壤電阻率 2X10 q m,雖然不大于500q m但由于是 35KV電壓級(jí)的配電裝置，故不宜采用構(gòu)架式避雷針。1、采用兩根等高避雷針進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)由于此35KV變電站，占地面積長(zhǎng)50m寬40m,變電站的最高點(diǎn)高度為 20m, 在變電站寬兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置上距 5m處設(shè)立兩等高避雷針。如圖2-1所示。20m I 35KV母線(xiàn)架變配電裝置避雷針1A避雷針220m門(mén)型框架 1550m變電站防雷接地技術(shù) 圖2-1兩等高避雷針位置圖具體有：兩針間距 D=5+50+5=60m設(shè)避雷針高度為h,又變電站

41、的最高點(diǎn)為 20m,故 hx=20m（4）在避雷針1或2的一側(cè)按單避雷針來(lái)計(jì)算顯然有 hxVh/2rx =（1.5h-2hx）p 且要 4 _20口，故 h_42m（5）在避雷針號(hào)2號(hào)之間，D2=60m,兩等高避雷針針在hx=20m高度處的最 小保護(hù)寬度有bx（25 5廠(chǎng)20，故有bx : 36Dmh h又bx 5（帕七）且0 - 7p所以h_56 m。綜上所述，只用兩根等高避雷針實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的直擊雷防護(hù)，需要求避雷針 高度不小于56m由于不宜采用構(gòu)架式避雷針，只能用兩根60m的避雷針按圖3-4-1設(shè)計(jì)聯(lián)合保 護(hù)。其中支架高58m，接閃器選2m長(zhǎng)，直徑為1216mr1的圓鋼，弓I下線(xiàn)選截面12

42、mm x 4mr扁鋼。接閃器和引下線(xiàn)要做防腐處理。2、采用四根等高避雷針進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)變電站的最高建筑物是門(mén)型框架，高 度為20m 35KV與10.5KV母線(xiàn)架高度 都為15m,變電裝置屋高為8m采用四根等高避雷針對(duì)變電站進(jìn)行防護(hù)，避雷針 1 號(hào)與2號(hào)，3號(hào)與4號(hào)處于水平位置上，如圖2-2所示。避雷針1A避雷針3135KV母線(xiàn)架!變配電裝置I10.5KV母線(xiàn)架一一一一 一門(mén)型框架避雷針4避雷針250m60m -圖2-2四等高避雷針的位置圖 門(mén)型框架兩側(cè)，1號(hào)和2號(hào)針之間，假設(shè)選高度為 40m的避雷針，即40m,20m顯然h x=h/2故1號(hào)2號(hào)單根保護(hù)半徑rx為：X = (h - hx)p=(4

43、0-20) X 0.79=15.8m兩等高避雷針針聯(lián)合保護(hù)范圍D i2=60m h 0=40-60/(7 X 0.79)=29.2mbx=1.5 X (29.2-20)=13.8m35KV側(cè)，3號(hào)和4號(hào)之間，選用40m高的避雷針即h=40m,h=15m顯然h xh/2故3號(hào)4號(hào)單根保護(hù)半徑rx為：rx = (1.5h - 2hx)p=(1.5 X 40-2 X 15)X 0.79=23.7m兩等高避雷針針聯(lián)合保護(hù)范圍D 34=60m h 0=40-60/(7 X 0.79)=29.2mbx=1.5 X (29.2-15)=21.3m35KV與 10.5KV同一側(cè)，2號(hào)與4號(hào)避雷針之間，選用 4

44、0m高的避雷 針即 h=40m , h x= 15m。顯然h xh/2故2號(hào)4號(hào)單根保護(hù)半徑rx為：x = (1.5h - 2hx)p=(1.5 X 40-2 X 15)X 0.79=23.7m兩等高避雷針針聯(lián)合保護(hù)范圍D 24=36m h=40-36/(7 X 0.79)=33.5mbx=1.5 X (33.5-15)=27.8m35KV與 10.5KV對(duì)角線(xiàn)一側(cè)，2號(hào)和3號(hào)針之間,選用40m高的避雷針即 h=40m hx= 15m。顯然h x=41254050552(全線(xiàn))50759010510.5KV變壓器允許的距離lmax當(dāng)運(yùn)行進(jìn)線(xiàn)為1條時(shí):根據(jù) U m = U C5 2a l /：

45、- U c5 2a l 令 U m = U bl(10kV變壓器的雷電沖擊耐受電壓為 75kV,10kV全線(xiàn)無(wú)避雷線(xiàn),其陡度a取1kV/ m)75 = 45 + 2X 1 X lmax lmax = 15 (m)當(dāng)進(jìn)線(xiàn)增加，max參照表1-3的數(shù)據(jù)表1-3進(jìn)線(xiàn)數(shù)與lmax的關(guān)系變電站防雷接地技術(shù)雷季經(jīng)常運(yùn)行的進(jìn)線(xiàn)數(shù)123=4最大電氣距離（m）15232740故由計(jì)算可知，在35K變電站里面距變壓器 （35/10.5KV、35/0.4KV） 25m 內(nèi)必須要安裝避雷器，距變壓器（10.5/0.4KV）15m內(nèi)須安裝避雷器。依據(jù)分析和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于本 35KV電壓級(jí)的變電站，實(shí)際上只要保證在 每一

46、段（包括分段母線(xiàn)）可能單獨(dú)運(yùn)行的母線(xiàn)上都裝設(shè)一組避雷器，就可以使整 個(gè)變電站得到保護(hù)。B2圖2-3 35KV進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段接線(xiàn)圖由于此35KV變電站全線(xiàn)無(wú)避雷線(xiàn)線(xiàn)路，故變電站進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段接線(xiàn)方案可根據(jù) 圖2-3設(shè)計(jì)。方案中架設(shè)12km避雷線(xiàn)可防止進(jìn)線(xiàn)段遭受直接雷擊和屏蔽雷電感 應(yīng)。圖中管型避雷器GB和GB在一般線(xiàn)路不必裝設(shè)，但對(duì)于沖擊絕緣強(qiáng)度特別高 的木桿線(xiàn)路或者鋼筋混凝土桿木橫擔(dān)線(xiàn)路，應(yīng)在進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段首端加裝一組管型避 雷器GB，其工頻接地電阻一般不得超過(guò) 10Q。GB的作用是限制從進(jìn)線(xiàn)段外沿導(dǎo) 線(xiàn)侵入的雷電流幅值。在進(jìn)線(xiàn)保護(hù)末端裝設(shè)一組 GB的目的是保護(hù)斷路器QE當(dāng)雷 雨季節(jié)，QF處于開(kāi)斷狀態(tài)，且

47、線(xiàn)路側(cè)帶工頻電壓，無(wú)GB保護(hù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)較高的折射 波電壓（2倍的侵入波電位），引起觸頭閃絡(luò)，甚至燒壞觸頭。母線(xiàn)上裝設(shè)一組閥 型避雷器FZ的作用是保護(hù)變壓器及其他電氣設(shè)備。R5門(mén)R-519JXR-變電站防雷接地技術(shù) 圖2-4 3150kV A以下35KV變電站的簡(jiǎn)化進(jìn)線(xiàn)保護(hù)由于此變電站容量在3150kV-A以下（本變電站容量為2560kV- A）,可采用 圖2-4兩種簡(jiǎn)化接線(xiàn)。管型避雷器 GEB、GB可采用保護(hù)間隙JX代替，其工頻接地 電阻應(yīng)小于或等于5Q。假設(shè)對(duì)此35KV變電站，當(dāng)在進(jìn)線(xiàn)區(qū)域架設(shè)避雷線(xiàn)較困難，為此不能保證要求 的耐雷水平。在這種情況下，可以在進(jìn)線(xiàn)終端桿上安裝一組1000 的電抗器

48、（L）， 以限制雷電侵入波的陡度 a和雷電流幅值I，起到進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)的作用。接線(xiàn)見(jiàn)圖 2-5所示。另外，35KV變電站有進(jìn)線(xiàn)段采用電纜線(xiàn)路，在電纜線(xiàn)與架空線(xiàn)連接處，考慮 波過(guò)程可能產(chǎn)生過(guò)電壓，故應(yīng)裝設(shè)一組避雷器保護(hù)，并且使避雷器的接地端與電 纜的金屬外皮連接。如圖2-6所示。圖2-5用電抗器代替進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)4.4接地裝置的設(shè)置該35KV變電站主變壓器容量 2500kV - A,電壓為35/10.5kV，中性點(diǎn)不接地,經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地。最大運(yùn)行方式下，低壓母線(xiàn)三相短路電流為4.25kA，單相短路電流為10.8kA。低壓側(cè)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0.7s。變電站范圍為長(zhǎng)為50m,寬為40m 變電站電源進(jìn)線(xiàn)為一回

49、35KV架空線(xiàn)路，導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為 LJ-95，3km長(zhǎng)。電源變 電站35KV母線(xiàn)最大運(yùn)行方式下短路容量 500MV- A,單相接地電容電流為15A35kV 出線(xiàn)繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為1.4s。功率因數(shù)要求不小于0.9 。-i-O-e-0垂直接地體;水平接地體及均壓帶;接地線(xiàn)圖3-1 35/10.5KV變電站接地網(wǎng)示意圖最熱月平均溫度27.9c，最熱月平均最高溫度31.9C,極端最高溫度38.9C, 極端最低溫度-9.4C，最熱月地下0.8m深處平均溫度27.2C，年平均雷電日數(shù)40 日/年。土壤電阻率2X104Qcm，中等含水量，土壤熱阻系數(shù) 80Ccm/W。接地設(shè)計(jì)步驟如下。 接地電阻要求值因?yàn)橹行渣c(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地，僅供高壓電氣裝置接地保護(hù)用時(shí)，要求 R 1，&豈10 Q 確定土壤電阻率考慮季節(jié)變化，土壤電阻率應(yīng)乘以季節(jié)系數(shù)=1-3， 所以最大電阻率為：心2 104 1.3 =2.6 104 Qcm選擇接地體及確定接地裝置型式選角鋼L50X 50X 5，長(zhǎng)3.5m做垂直 接地體；并選扁鋼40mmX 5mm做水平接地體，構(gòu)成以垂直接地體為主的復(fù)式接 地裝置。接地裝置在距變電站建筑物外墻1.5m處，呈環(huán)路閉合的長(zhǎng)孔型布置，中間加 一條均勻帶。垂直接地體間距取67m，沿閉合環(huán)路垂直打入地中，上端用扁