防雷接地保護(hù)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——防雷接地保護(hù)防雷設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)中除了內(nèi)部過(guò)電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性,還有大氣過(guò)電壓,就是所說(shuō)的雷擊過(guò)電壓。雷擊過(guò)電壓會(huì)使電氣設(shè)備發(fā)生損壞，造成停電事故。為保證電力系統(tǒng)的正常安全可靠運(yùn)行，必需做好電力系統(tǒng)的大氣過(guò)電壓保護(hù)。1.1雷電過(guò)電壓的形成與危害

1．直擊雷雷電直接對(duì)電氣設(shè)備或建筑物進(jìn)行放電，稱(chēng)為直接雷擊或直擊雷。直擊雷過(guò)電壓又引起數(shù)萬(wàn)安的強(qiáng)大雷電流通過(guò)被擊物體而入地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，擊壞設(shè)備，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。

2．感應(yīng)雷雷電落在電氣設(shè)備附近或雷動(dòng)在電氣設(shè)備上方移動(dòng)時(shí)，通過(guò)無(wú)暇感應(yīng)或電磁感應(yīng)在電氣設(shè)備上浮現(xiàn)出數(shù)萬(wàn)乃至數(shù)千萬(wàn)伏的感應(yīng)過(guò)電壓，稱(chēng)作感應(yīng)雷或間接雷擊。

3．入侵雷當(dāng)輸電線路上遭遇直接雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電波侵入發(fā)電廠或變電所，產(chǎn)生過(guò)電壓擊壞電氣設(shè)備，稱(chēng)為雷電波入侵或入侵雷，由于雷電波侵入造成的雷害事故占全部雷害事故的一半以上，因此需采取特別措施。1.2電氣設(shè)備的防雷保護(hù)

由于電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作性質(zhì)的不同，所采取的措施也不同。1.2.1發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)

發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備對(duì)直擊雷的防護(hù)主要采用避雷針；對(duì)入侵雷的防護(hù)采用進(jìn)線保護(hù)和避雷保護(hù)的綜合措施，即用進(jìn)線保護(hù)限制雷電流的幅值和陡度，用避雷器限制雷電過(guò)電壓的同值。1.2.2架空輸電線路的防雷保護(hù)

電線路采用裝設(shè)避雷線的方法防止線路遭遇直擊雷引起跳閘次數(shù)，可采用系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地工作方式，為避免雷擊跳閘造成供電中斷，可采用自動(dòng)重合

閘裝置。

1.2.3直配旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)

完善進(jìn)線保護(hù)的同時(shí)，還應(yīng)采用性能良好的閥型避雷器或金屬氧化物避雷器，來(lái)保護(hù)電機(jī)的主絕緣，同時(shí)還應(yīng)考慮裝設(shè)電容器和中性點(diǎn)避避雷器，以保護(hù)匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣。1.2.4配電網(wǎng)的防雷保護(hù)

除了對(duì)配電變壓器高低壓側(cè)以及柱上斷路器必需裝設(shè)避雷器或放電間隙保護(hù)外，對(duì)配電線路本身主要應(yīng)適當(dāng)提高其絕緣水平，應(yīng)廣泛采用重合閘，以減少斷線和停電事故。

發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的心臟，萬(wàn)一發(fā)生損壞設(shè)備的事故，往往會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，造成重大的損失。設(shè)計(jì)中重點(diǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器組、線路的防雷保護(hù)進(jìn)行配置。1.3避雷針的配置原則

1．獨(dú)立式避雷針宜裝設(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Re?10?。當(dāng)有困難時(shí)，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)沿接地線的長(zhǎng)度不得小于15m。

2．獨(dú)立式避雷針與變配電裝置在空氣中的間距d1?0.2Ri?0.1h且d1?5m；獨(dú)立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離d2?0.3Ri，且d2?3m，式中Ri為沖擊接地電阻。1.4避雷針位置的確定

首先應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠設(shè)備平面布置圖的狀況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。

1．電壓110KV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000n米的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。

2．獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過(guò)10Ω。3．35KV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，

雷擊時(shí)易引起反攻。

4．在變壓器的門(mén)型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，由于門(mén)形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在址中距離很難達(dá)到不小于15m的要求。1.5避雷器的選擇和配置

閥式避雷器應(yīng)按以下條件選擇：

1、型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按下表

5-1選擇：

型號(hào)含義：F——閥型避雷器；S——配電所用Z——發(fā)電廠、變電所用；C——

磁吹；D——旋轉(zhuǎn)電機(jī)用；J——中性點(diǎn)直接接地

2．額定電壓Un：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。表5-1避雷器型式選擇

型號(hào)FSFZ型式配電用普通閥型電站用普通閥型應(yīng)用范圍10KV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒3~220KV發(fā)電廠、變電所配電裝置330KV及需要限制操作的220KV以FCZ電站用磁吹閥型及以下配電某些變壓器中性點(diǎn)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi)3．校驗(yàn)項(xiàng)目：（1）滅弧電壓：Umh?CdUm

Cd—接地系數(shù)。對(duì)于非直接接地，20KV及以下Cd=1.1，35KV及以上Cd=1.0；對(duì)直接接地Cd=0.8。

Um—最高工作允許電壓，為電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。工頻放電電壓下限值：

Ugfx?k0Uxg

k0—內(nèi)部過(guò)電壓允許計(jì)算倍數(shù)，對(duì)非直接接地63KV及以下k0=4；110KV及以下

k0=3.5；對(duì)直接接地110～220KV，k0=3。

。Uxg—設(shè)備最高運(yùn)行相電壓（KV）

上限值：Ugfs?1.2Ugfx（1）避雷器的殘壓：

Ubc?kbhUmh

指波形為8/20?s的一定幅值的沖擊電流通過(guò)避雷器時(shí)，在閥片上產(chǎn)生的電壓峰值。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：220KV及以下避雷器沖擊電流幅值為5KA。

kbh—避雷器的保護(hù)比，F(xiàn)Z型kbh=2.3～2.35，F(xiàn)CZ型kbh=1.86～2。（2）避雷器沖擊放電電壓上限值：

Uchfd?Ubc

根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必需裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110、35kv線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。

（一）6KV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)（1）型式選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用FCZ系列磁吹閥式避雷器。（2）額定電壓的選擇：UN?UNS?6KV

因此選FZ-6避雷器，其參數(shù)如下表5-2：

表5-2避雷器參數(shù)

型號(hào)額定電滅弧電壓工頻放電電壓有效沖擊放電電峰壓（kv）有效值值（KV）（kv）FZ-667.6不小于16不大于198/20?s沖值（1.5/20?s）擊殘壓不不大于（KV）大于（KV）30273）滅弧電壓校驗(yàn)：

最高工作允許電壓：Um?1.15UN?1.15?6?6.9(KV)直接接地：Umh?CdUm?0.8?6.9KV，滿足要求。4）工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值：Ugfx?k0Uxg?3?6.93?11.95KV

上限值：Ugfs?1.2Ugfx?1.2?11.95?14.34KV＜19KV上、下限值均滿足要求。5）殘壓校驗(yàn)：

Ubc?kbhUmh?2.3?7.6?17.48KV?27KV，滿足要求。6）沖擊放電電壓校驗(yàn)：Ucrfd?Ubc?17.48KV＜30KV，滿足要求。所以，所選FZ-6型避雷器滿足要求。(二)、220KV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)（1）型式選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用FCZ系列磁吹閥式避雷器。（2）額定電壓的選擇：UN?UNS?220KV

因此選YIOW-220避雷器，其參數(shù)如下表4-3：3）滅弧電壓校驗(yàn)：

最高工作允許電壓：Um?1.15UN?1.15?220?2