【精品】牵引变电所接地防雷系统的设计
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牵引变电所接地防雷系统的设计毕业设计目录1 绪论 (2)2 雷 (1)2.1 雷电 (1)2.1.1 雷电的发生机理 (1)2.1.2雷电放电 (1)2.1.3雷电放电的过程 (3)2.1.4雷电放电的基本形式 (5)2.1.5雷电放电的选择性 (6)2.1.6我国雷电活动分布的规律 (7)2.1.7雷电的危害 (7)2.1.8雷电的防护措施 (9)2.2雷电参数 (14)2.2.1雷电放电的计数模型及等值电路 (14)2.2.2雷电流 (16)3 防雷保护装置 (20)3.1避雷针 (20)3.1.1避雷针保护原理及组成 (20)3.1.2避雷针的保护围 (21)3.2避雷线 (23)3.2.1避雷线保护围 (23)3.3变配电所装设避雷针和避雷线的有关规定 (25)3.3.1避雷针的有关规定 (25)3.3.2避雷线的有关规定 (26)3.4避雷器 (26)3.4.1避雷器的保护原理及要求 (26)3.4.2避雷器的伏秒特性 (27)3.4.3避雷器的分类 (27)4 防雷接地装置 (32)4.1接地装置的概述 (32)4.1.1 接地装置组成 (32)4.1.2接地电阻和流散电阻 (33)4.1.3对地电压、接触电压和跨步电压 (34)4.2接地装置的分类 (34)4.2.1工作接地 (35)4.2.2保护接地 (35)4.2.3 防雷接地(如图4-5所示) (35)4.3工程实用的接地装置 (36)4.3.1输电线路的防雷接地 (36)4.3.2发电厂和变电站的接地 (36)4.4接地电阻的计算和降阻方法 (37)4.4.1接地电阻的计算 (37)4.4.2接地电阻的降阻方法 (37)5 110kV牵引变电所防雷保护和接地设计 (39)5.1过电压的基本概念及分类 (39)5.1.1过电压的定义 (39)5.1.2过电压的分类 (39)5.2牵引变电所容易遭受雷击的地方 (41)5.2.1直击雷的保护 (41)5.2.2雷电侵入波保护 (41)5.3牵引变电所输电线路的防雷保护 (42)5.3.1输电线路的感应雷过电压 (42)5.3.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 (42)5.3.3输电线路的雷击跳闸率 (42)5.4牵引变电所的防雷保护 (43)5.4.1牵引变电所直击雷过电压的防护 (43)5.4.2牵引变电所侵入波过电压的防护 (44)5.4.3牵引变电所变压器的防护 (45)5.5牵引变电所部防雷接线图 (45)5.6牵引变电所防雷接地装置主视图 (45)结论 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (49)1 绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业,它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业,它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力,其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
牵引变电所的防雷保护毕业设计一、前言随着牵引变电所的不断发展,越来越多的客户对牵引变电所的防雷保护设计提出了更高的要求。
每一个牵引变电所都有自己的防雷保护设计,但是这些防雷保护设计的有效性都不同,因此,本文将介绍牵引变电所的防雷保护设计,以便更好地理解牵引变电所的防雷保护设计。
二、牵引变电所的防雷保护设计1、建立防雷接地系统防雷接地系统是牵引变电所的重要组成部分,它的作用是将雷电的能量引导到地面,从而保护牵引变电所的设备免受雷电的破坏。
防雷接地系统的设计应符合国家标准,并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
2、安装防雷放电装置防雷放电装置是牵引变电所的重要组成部分,它的作用是捕获雷电的能量,防止雷电对牵引变电所的设备造成破坏。
防雷放电装置的设计应符合国家标准,并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
3、安装防雷分级系统防雷分级系统是牵引变电所的重要组成部分,它的作用是将雷电的能量引导到合适的位置,从而保护牵引变电所的设备免受雷电的破坏。
防雷分级系统的设计应符合国家标准,并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
4、安装防雷屏蔽系统防雷屏蔽系统是牵引变电所的重要组成部分,它的作用是把雷电的能量屏蔽在牵引变电所的某个部位,从而保护牵引变电所的设备免受雷电的破坏。
防雷屏蔽系统的设计应符合国家标准,并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
三、结论牵引变电所的防雷保护设计是一项重要的工程,它的设计应符合国家标准,并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
此外,牵引变电所的防雷保护设计还应考虑到牵引变电所的工作环境,以便更好地保护牵引变电所的设备。
四、参考文献[1] 陈明建,牵引变电所防雷保护设计,铁道出版社,2016.[2] 郭晓燕,牵引变电所防雷保护技术,中国电力出版社,2015.[3] 李明,牵引变电所防雷保护设计实践,中国电力出版社,2014.。
牵引变电所的防雷保护毕业设计本文档旨在介绍牵引变电所的防雷保护毕业设计的背景和目的。
牵引变电所作为铁路电气化系统的重要组成部分,具有重要性和保障铁路运行的必要性。
然而,受自然环境和气候的影响,牵引变电所常常面临雷电灾害的威胁,因此,进行有效的防雷保护是至关重要的。
防雷保护设计旨在保护牵引变电所、设备和人员免受雷电击穿、感应电压和电磁辐射等可能产生的危害。
通过合理的设计和安装防雷装置,可以降低雷电对牵引变电所造成的损害,并确保设备的正常运行。
因此,深入研究牵引变电所的防雷保护是一项具有重要意义的毕业设计。
本文将探讨牵引变电所防雷保护的相关理论基础和设计方法,以及实际应用中可能遇到的问题和解决方案。
通过研究和分析,将提出一套有效的防雷保护方案,以保障牵引变电所的安全运行。
请注意,本文所涉及的内容均为普遍性原则和方法,具体实施需参考相关法规和标准。
本节将概述与牵引变电所防雷保护相关的理论知识,包括雷电起因、防雷保护原理等内容。
以下是对一些有权威性的文献或理论的引用支持:雷电起因:雷电是由云层内部产生的强电场引起的自然现象。
其形成过程是云内部的正电荷和负电荷沿云内的气流分离,形成巨大的电位差。
当这个差异变得足够大时,会产生放电现象,即雷霆和闪电。
防雷保护原理:牵引变电所的防雷保护主要通过以下几个原理来实现:均压原理:通过引入导体,使其与地电位趋于相等,以达到防雷保护的目的。
屏蔽原理:利用金属导体屏蔽电磁波的传播,阻止雷电等电磁波进入牵引变电所内部。
涌流原理:通过合理设计接地系统和导体连接方式,将雷电的沿地电流导入地下,防止损害设备和结构。
动作原理:采用避雷装置和电气设备的动作机构,及时引导和分散雷电沿着合适的路径传递,避免对设备和系统造成严重的影响。
以上是牵引变电所防雷保护毕业设计相关理论的简要概述。
在实施毕业设计时,可以进一步深入研究和应用这些理论,以保证牵引变电所的安全防雷措施的有效性和可靠性。
设计一个符合牵引变电所的特点和要求的防雷保护方案。
第1章 雷1.1雷电雷击时的等值电路雷击地面由先导放电转变为主放电的过程可以用一根已经充电的垂直导线突然于被击物体接同来比拟,如图1.1(a )所示。
图中Z 是被击物体于大地(零地位)之间的阻抗,σ是先导放电通道中电荷的线密度,开关S 未闭合之前相当于先导放电阶段。
当先导通道到达地面或与地面目标上发出迎面先导相遇时,主放电即开始,相当于开关S 合上。
此时将有大量的正、负电荷沿先导通道逆向运动,并使其中来自雷云的负电贺中和,如图1.1(b )所示。
与此同时,主放电电流即雷电流i 流过雷击点A 并通过阻抗Z ,此时A 点电位u 也突然升至u iZ =。
显然,电流i 的数值于先导通道的电荷密度σ及主放电的发展速度v 有关,并且还受阻抗Z 的影响。
因为先导通道的电荷密度很难测定,主放电的发展速度也只能根据观测大体判断,唯一容易侧知的量是主放电以后(相当于S 合上以后)流过阻抗Z 的电流i 。
因此利用雷电放电过程简化成一个数学模型,进而用到彼德逊等值电路[如图1.1(c)、(d)所示]以求得比较统一的分析方法。
图1.1(c)、(d)中Z 为主放电通道的波阻抗。
0u 和0i 则式从雷云向地面传来的行波的电压和电流。
S A ZZ(a)(b)(c)(d)(a)模拟电路 (b )主放电电路 (c )主放电通道电路 (d )等值电路图1.1 雷击放电计算模型1根据雷电放电的等值电路,可知流经被击物体的波阻抗为Z 时的电流Z i 与雷电流i 的关系为:0Z Z i iZ Z=+ (1-1) 1)幅值雷电流的幅值与气象、自然等条件等有关,只有通过大量实测才能正确估计其概率分布规律。
我国现行标准推荐雷电流幅值分布的概率如下:lg 88IP =-(1-2) 我国西北地区内蒙古等雷电活动较弱,雷电流幅值较小,P 可按下式计算: lg 44IP =- (1-3) 2)波形实测结果表明,雷电流的幅值、陡度、波头、波尾虽然每次不同,但都是单极性的脉冲波,电力设备的绝缘强度实验和电力系统的防雷保护设计,要求将雷电流波形等值为典型化、可用公式表达、便于计算的波形。
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改变电站接地设计及防雷技术(最新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes变电站接地设计及防雷技术(最新版)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,在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时,可能造成地电位异常升高;如果接地网的网格设计不合理,则可能造成接地系统电位分布不均,局部电位超过规定的安全值,这会给出运行人员的安全带来威胁,还可能因反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏,使高压窜入控制保护系统、变电站监控和保护设备会发生误动、拒动,酿成事故,甚至是扩大事故,由此带来巨大的经济损失和社会影响。
铁路牵引变电所的防雷措施分析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,对铁路运行的安全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行了具体的阐述。
标签:铁路;牵引变电所;防雷措施前言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,所以在当前情况下,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。
1 过电压的概念1.1 过电压的类型及产生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到变电所内,导致变电所发生雷击事故。
1.2 防雷保护的措施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破坏变电所。
这就使在进行防雷保护时需要从两个方面入手,即外部和内部两个因素,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全可靠性。
0KV牵引变电所防雷设计一、引言牵引变电所作为铁路电气化系统的重要组成部分,起着电力供应、转换和分配的作用。
由于其位置和功能的特殊性,其设备和系统必须具备良好的防雷能力,以确保稳定安全的运行。
本文将对110KV牵引变电所的防雷设计进行详细探讨。
二、牵引变电所防雷设计原则1.安全性原则:防雷设计的目标是确保牵引变电所在雷电天气条件下安全运行,防止雷击事故的发生。
2.经济性原则:防雷设计应尽可能选择经济实用的防雷装置,并合理规划设备布置,减少建设和运维成本。
3.可靠性原则:防雷设备和系统应具备高可靠性,能够在雷电天气条件下正常工作,不受异常电磁环境的干扰。
三、牵引变电所防雷装置选择1.避雷带:牵引变电所应设置专门的避雷带,通过引导雷电电荷排放到地下,减少雷电对设备的直接冲击。
2.避雷针:在牵引变电所主要建筑物的高处,设置避雷针,通过尖峰效应将雷电电荷引导到地面,减少雷电对建筑物的伤害。
3.防雷网:在牵引变电所设备和设施周围布设防雷网,提高设备的避雷能力,保证设备正常运行。
4.副避雷针:在牵引变电所的附属建筑物和外围设施上设置副避雷针,增加设备的避雷能力,防止雷击事故的发生。
四、牵引变电所电气设备防雷设计1.电气设备接地:牵引变电所的电气设备应进行有效的接地,以降低设备的接触电阻和储能,减少雷击风险。
2.SPD装置:在牵引变电所的电气系统中使用合适的防雷器(SPD)装置,将雷电电流引入地下,保护设备不受雷击损坏。
3.避雷器:在牵引变电所的电力系统中安装避雷器,用于吸收和释放过电压,保护设备不受雷击冲击。
4.光纤接地:在对光纤进行布线时,应注意光纤的接地,避免雷电冲击对光纤系统的影响。
五、牵引变电所通信设备防雷设计1.天馈线防雷:在牵引变电所的通信设备中,应采用符合防雷要求的天馈线,以防止雷电冲击对通信系统的干扰。
2.外接避雷器:在牵引变电所的通信系统中安装外接避雷器,用于吸收雷电过电压,保护设备不受雷击损坏。
摘要雷电具有很强的危害性,因此应该重视牵引变电所雷电的防护。
本文讲述了雷电、雷电压和雷电流的形成过程,并给出了雷电参数,阐述了防雷装置如避雷针、避雷器的防雷原理以及保护范围,给出了直击雷和感应雷的防护方案,介绍了目前我国牵引变电所防雷接地设计中常用的几种措施,如:合理选择牵引变电所修建的地理位置,架设避雷针、敷设接地网,在进线段装设避雷器,同时对几种防雷措施进行了深入的论述和定量的计算分析。
基于常用的防雷接地的设计方法,对平北站110kV 牵引变电所进行了详细的防雷接地设计。
设计中,结合当地现状,综合考虑了气候、地形、环境等多种因素,给出了较好的防雷接地保护方案。
通过对牵引变电所的防雷接地设计,全面剖析了电力系统中如何提高牵引变电所的防雷水平,从而有效地降低牵引变电所的雷击事故,减少雷电对电网安全运行的影响。
最后绘制了平北接地网的平面设计图。
关键词:牵引变电所;防雷接地;雷电放电;雷电流AbstractThe lightning has very strong harmfulness, so we should pay attention to drawing the shelter of the lightning of transformer substation.This text tells the forming process that the lightning, the lightning voltage and current, provide the lightning parameter. At the same time, it expounds the lighting protecting principles and protecting scopes of lighting protecting devises, such as the lightning rod, the lighting arrester. It provides the shelter scheme of reacting lighting and attacking lighting directly, and has recommended several kinds of the daily method which is during the design of lighting protecting and grounding in the transformer substation at present, for instance: To Choose the geographical position where to built the transformer substation, erect the lightning rod, lay the earthing network, install the lighting arrester on the stock of line segment. It carries on exposition and quantitative computational analysis to several kinds of lighting protecting measures srespectively also. On the basis of lightning protecting and grounding’s design method commonly used, it designs lightning protecting and grounding on the 110kV Ping Bei transformer substation. In the design, combines the local current situation, has considered many kinds of factors such as the climate, topography, and environment synthetically, provides better programs of lightning protecting and grounding. Through the designs of lighting protecting and grounding of transformer substation, analyzing how to improve the level of lighting protecting of the transformer substation completely in power system, thus reduce the accident of lightning striking effectively, and the impact on safe operation of the electric wire.Drew the level design drawing of the Ping Bei earthing network finally.Keyword: The transformer substation; Lightning protecting and grounding; Lightning discharge; Lightning current.目录第一章前言 (1)一、牵引变电所防雷接地的必要性 (1)二、防雷接地的发展概况 (2)第二章雷电参数及防雷装置 (3)一、雷电放电 (3)二、雷电参数 (3)(一)雷击时的等值电路 (3)(二)雷电流 (4)(三)雷暴日与雷暴小时 (7)(四)地面落雷密度 (7)三、避雷针和避雷线 (7)(一)保护原理 (7)(二)保护范围 (7)四、避雷器 (11)(一)避雷器的分类及比较 (12)(二)阀式避雷器电气特性的基本参数 (15)第三章防雷接地 (17)一、接地与防雷接地 (17)二、冲击电流流经接地装置入地时的基本现象 (17)(一)土壤中的电位分布 (17)(二)土壤中的电场强度 (18)(三)接地装置的电感效应及利用率 (18)(四)防雷接地装置的形式及其电阻的算法 (19)第四章平北站110kV牵引变电所防雷接地系统设计 (22)一、平北站110kV牵引变电所及环境气象条件 (22)二、平北站110kV牵引变电所的直击雷防护方案及计算 (22)(一)直击雷防护方案 (22)(二)避雷针的计算及其安装 (23)三、平北站110kV牵引变电所感应雷的防护 (26)(一)牵引变电所进线段保护 (33)(二)牵引变电所内变压器的防雷接地保护 (36)(三)平北站110kV牵引变电所馈线段防雷保护 (39)四、平北站110kV牵引变电所避雷器的选择 (39)(一)进线段母线上避雷器的选择 (40)(二)变压器架设避雷器的选择 (40)(三)馈线段避雷器的选择 (40)五、平北站110kV牵引变电所地网分布设计计算 (40)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录:(1)避雷器保护图(2)平北站110kV牵引变电所接地网的平面布置图(3)平北站110kV牵引变电所主接线图第一章前言雷电(Lightning)是一种大气自然现象,对人类社会而言,雷电有时也会造成自然灾害。
浅谈铁路牵引供电系统防雷技术摘要:近些年来我国电气化铁路运营里程增加迅速,以及高铁、客专、重载线的快速发展,对牵引供电系统,尤其是二次系统要求越来越高,各种保护测控、传输、新网络设备和新技术的使用,集成度和运行速度都越来越高,这些二次设备采用了大量的半导体元器件,更容易受到各种新式雷电过电压或工频过电压等强电侵入而造成损坏。
因此,如何提高牵引变电所二次系统的防强电入侵,对保障电气化铁路运输秩序十分重要。
关键词:铁路;牵引供电系统;防雷技术1牵引供电系统防雷技术概述1.1概念防雷技术是指在铁路正常运营中,由于雷击对供电系统造成间接经济损失的常见雷击事故,因此有必要加强铁路牵引供电系统中的防雷系统。
在铁路牵引供电系统中,主要由变电站设备、接触网设备和运动系统设备三个方面组成。
变电站设备的主要组成部分包括变电站、开关所和分区变电站。
铁路牵引供电系统的主要功能是向列车提供电能,保证列车运行时不停电,保证列车的速度和重量要求。
目前,我国铁路牵引供电系统在防雷技术方面取得了一定的成就,但在防雷装置的安装方面仍存在缺陷。
防雷装置仅安装在关键部位,如隧道两端或变电站入口处。
在铁路施工期间,一般依靠高架等方式过河,在高架施工期间,接触网支柱依靠桥墩的钢筋混凝土结构,即在当前情况下,接地电阻存在一些不合格现象,导致绝缘子闪变。
可以看出,高架桥两端也应安装防雷装置。
1.2重要性铁路牵引供电系统在铁路运输中起着特别重要的作用。
一旦供电系统出现问题或遭受雷击,轻则会导致停电,重则会导致列车事故。
因此,在牵引供电系统中建立防雷系统显得尤为重要。
2铁路牵引供电系统存在的问题2.1防雷方面考虑不足从目前的供电系统来看,变电站和牵引网是我国铁路牵引供电系统的主要组成部分。
这两种供电设备在防雷技术方面取得了一定的成就,但牵引网的直击雷防护措施还有待进一步研究。
在牵引网的设计过程中,没有考虑避雷针与接触网防雷线路之间的联系,导致避雷针在整个防雷过程中没有发挥应有的作用,防雷效果不是很理想。
浅析高铁牵引供电网雷电防护系统设计摘要我国的高速铁路路段采用高架桥敷设的比例很大,这导致了牵引供电对地面的高度较大,雷击率较高。
本文通过建立高铁牵引供电网的雷电过电压计算模型,设计了高架桥牵引供电网雷电防护系统,一定程度上解决了接触网雷击跳闸的概率高的情况。
关键词高速铁路;牵引供电网;高架桥;雷电防护前言我国的高速铁路采用高架桥敷设路段较多,这种情况下,牵引供电网和地面的高度甚至超过了110kV输电线路,但绝缘水平较低,如果没有有效的防雷措施,那么雷击风险极高。
由于牵引供电网是高铁的唯一动力来源,高铁运行速度快,行车密集,若出现供电故障,会对运输生产带来极大的影响。
我国高铁由于起步较晚,对牵引供电网的雷电防护系统研究较为片面;欧洲高铁虽然技术较成熟,但由于地处高纬度地区,雷电活动少,且高架路段也较少,雷击率较低。
日本地处中纬度调取,牵引供电网雷电防护模式对我国高铁系统有一定的参考意义,但日本雷电活动地区中国,且牵引供电网设计和我国有一定差异,其雷电防护系统不能简单照搬。
本文通过建立高铁牵引供电网的雷电过电压计算模型,设计了高架桥牵引供电网雷电防护系统,一定程度上解决了接触网雷击跳闸的概率高的情况。
1 基本参数高铁牵引供电网架设于高架桥上,架桥跨距为32m,高度按10和16m,高架桥由桥墩和箱梁组成,而桥墩由桩基、承台和墩身组成,与高铁牵引供电网相关联的主要是接地导体的分布和设计。
根据“客运专线综合接地技术实施办法(暂行)”的规定:在高架桥的箱梁电缆槽内需要放置两条贯通地线,同时设置4根纵向接地钢筋在箱梁上面板中,桥墩的墩身需要设置两个钢筋,钢筋需要接地,并且在顶端引出端子。
高铁桥墩一般设计有8个桩基,其接地体顶部和承台的水平接地体相连[1]。
2 接触网耐雷性能分析方法2.1 绝缘闪络模型在模型中,使用绝缘子的标准雷电冲击50%放电电压,使用该结果作为闭合控制量的压控开关。
在实际中,为了获得该放电电压,对绝缘子进行了放电试验。
高速铁路是否安全运行很重要,牵引供电系统对高速铁路的安全运行意义重大,如果它出现了故障,就会影响到高速铁路的正常运行。
在雷击事故是列车运行中的主要故障,一旦牵引供电系统被击中,列车会出现供电中断现象,进而会造成被迫停车事故,严重的甚至会造成列车事故,出现人员伤亡和财产损失等情况。
在高速铁路建筑中有着数量庞大的高架桥,这使得发生雷击的危险性增大,同时也使得牵引供电系统发生故障的频率增大,对列车的正常运行造成很大影响。
所以,需要切实做好高速铁路牵引供电系统的雷电防护工作。
1 我国高速铁路牵引供电系统防雷体系1.1 国外高速铁路牵引供电系统防雷体系日本在防雷体系的设计中,按照雷击发生的不同频率及各个线路的重要程度,分别将其划分成不同的区域,不同的区域需要采用不同的防雷措施。
而德国每年遇到雷击的次数是很少的,所以在设计雷击防护的过程中一般不会考虑防护直击雷,只考虑到了对感应雷击过电压采用避雷针的方式来进行限制。
因为雷击次数并不多,所以对正常的供电需求通过自动重合闸的方式就可以满足。
所以,对于欧洲国家来说,因为没有发生很多的雷击次数,所以也就没有复杂的防雷措施;日本的防雷体系完备而又复杂,值得我们好好借鉴。
[1]1.2 我国高速铁路牵引供电系统防雷体系对于我国的高速铁路来说,需要采用自耦变压器的供电方式,而牵引供电系统大都由变电所和牵引网构成,对于变电所的雷击防护技术已经很成熟,而牵引网大都没有进行直击雷防护,没有将避雷针和避雷线安装在线路上,仅在线路的变电所入口等重要的部位安装上了避雷器。
如果线路经过隧道,其内部没有较强的绝缘能力,需要将避雷针安装在隧道口的两侧。
高速铁路高架桥需要将避雷器安装在其两端。
2 当前我国高速铁路牵引供电系统雷电防护存在的问题分析2.1 没有全面考虑直击雷防护我国的高速铁路在进行防雷击设计时,应该考虑到是在35kV 的输电线路中,同时需要按照普速铁路的相关规范来进行设计,在接触网防雷线中一般不会设计上避雷针,只在较为关键的几个设备处加上几个避雷针。
牵引变电所的防雷措施作者:戈燕燕来源:《电子世界》2013年第10期牵引变电所将区域电力系统送来的电能,即三相110KV(或220KV)电压,根据电力牵引对电流和电压的不同要求,变换为适用于电力牵引的27.5KV(或55KV),然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网,为电力机车供电。
牵引变电所是铁道供电系统的核心,集中有牵引变压器、断路器、互感器等多种高压电气设备,这些电气设备的内绝缘几乎都是非自恢复绝缘。
如果牵引变电所发生雷击事故,就可能造成铁道供电中断,影响运输安全和经济效益。
所以牵引变电所的防雷是不可忽视的问题。
一、牵引变电所遭受雷击的来源及解决方法雷电是一种大气中的放电现象,雷电流也是电流,强大的雷电流所产生的热量,可烧断导线和烧毁电力设备;雷电产生的过电压能击穿电气绝缘,甚至引起火灾和爆炸,造成人身伤亡。
雷电过电压分直击雷过电压和感应雷过电压两种。
直击雷过电压是雷闪直接击中电气设备导电部分时所出现的过电压。
感应雷过电压是雷闪击中电气设备附近地面,在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备(包括二次设备、通信设备)上感应出的过电压。
变电所防护直击雷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。
而对雷电侵入波的感应雷过电压的保护主要是装设避雷器和抗雷线圈。
二、避雷针1.保护原则避雷针能对雷电场产生一个附加电场,使雷电场畸变,从而将雷云放电的通道,由原来可能向保护物体发展的方向,吸引到避雷针本身,然后经与避雷针相连的引下线和接地装置将雷电流流到大地中去,使被保护物免受直接雷击,从而保护避雷针附近的电力设备和建筑物免受直击雷的危害。
一座避雷针通常由避雷针主体(接闪器)、接引下线和接地装置(接地电极)组成。
接闪器(针头)为直径d=10~12mm,长L=1~2m的镀锌圆钢或镀锌钢管,通常安装在电杆或构架、建筑物上,起引雷作用,接地引下线将雷电流安全地导入埋于地中的接地体,进而接地引下线应保证在强大的雷电流通过时不熔化,通常采用直径为6mm的圆钢作接地引下线。
铁路牵引变电所的防雷措施研究摘要:随着国民经济的飞速发展,现阶段大部分机车的运行方式已经转化为电力驱动,为了能够确保机车运行拥有充足的动力来源,就需要依靠牵引变电所来为铁路运行提供充足的电力供应。
采用电力运行机车由于跨越区域特别宽广,牵引供电系统经常受到雷击影响,造成外部过电压从而引发牵引变电所出现故障,严重时造成设备损坏、停电事故,威胁铁路安全运营。
因此本文将对铁路牵引变电所的防雷措施进行梳理与解析。
关键词:铁路;牵引变电所;防雷引言我国高速铁路的不断建设开通,为了推动铁路行业的持续稳定发展,电气化成为了当前铁路行业的重要发展方向,同时人们对高速铁路安全可靠运行的要求也在不断提高,其中牵引变电所的安全稳定运行是很重要的部分。
在实际的运行过程中,牵引变电所一旦受到雷击影响,就会导致电力输出出现中断问题,进而造成供电臂内部的铁路运输工作受到严重影响。
为了避免此类问题的出现,就需要采取有效措施来确保铁路牵引路线的稳定供电,尤其是在预防雷击方面,要将电力线路的保护措施不断加强,进而对严重的安全事故有效预防。
1铁路牵引变电所防雷的重要性铁路行业在不断的发展过程中,为了能够将运输能力、行驶速度全面提升,并将能源消耗与运营成本有效降低,这就需要不断加强对于电气化铁路的研究。
而电气化铁路在实际运行过程中,需要将重要的电力电能依靠高压输电线有效传递至各牵引变电所之内,而牵引变电所的本质是对电能进行有效转化的设备集合,依靠牵引变电所进行降压与分相之后,进而将电力电能有效传输至在铁路上方所架设的接触网之内,如此一来,电能才能够被电力机车进行合理运用。
基于此前提,这也使得牵引变电所成为了整个铁路牵引供电系统的核心部分,牵引变电所设备运行的安全性成为了铁路稳定运行的关键。
雷电的产生是无法遏止的,在实际运行过程中,牵引变电所发生的雷击现象有两种:一种是直接作用于变电所内部相关设备的雷击;另一种是架空线路上的雷电感应过电压与直接雷击过电压所形成的雷电波沿线路侵入铁路牵引变电所之中。
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。
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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。
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1雷电放电的计数模型及等值电路......... 错误!未指定书签。
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2.2雷电流................................ 错误!未指定书签。
3防雷保护装置...................................... 错误!未指定书签。
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1避雷针...................................... 错误!未指定书签。
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1。
1避雷针保护原理及组成................. 错误!未指定书签。
3.1。
2避雷针的保护范围...................... 错误!未指定书签。
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2避雷线...................................... 错误!未指定书签。
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2.1避雷线保护范围........................ 错误!未指定书签。
3.3变配电所装设避雷针和避雷线的有关规定......... 错误!未指定书签。
3.3。
1避雷针的有关规定...................... 错误!未指定书签。
3.3.2避雷线的有关规定....................... 错误!未指定书签。
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4避雷器...................................... 错误!未指定书签。
3.4.1避雷器的保护原理及要求................. 错误!未指定书签。
3.4。
2避雷器的伏秒特性...................... 错误!未指定书签。
3.4。
3避雷器的分类.......................... 错误!未指定书签。
4防雷接地装置...................................... 错误!未指定书签。
4.1接地装置的概述............................... 错误!未指定书签。
4.1。
1接地装置组成.......................... 错误!未指定书签。
4.1。
2接地电阻和流散电阻.................... 错误!未指定书签。
4.1。
3对地电压、接触电压和跨步电压.......... 错误!未指定书签。
4。
2接地装置的分类.............................. 错误!未指定书签。
4.2。
1工作接地.............................. 错误!未指定书签。
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2保护接地............................. 错误!未指定书签。
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3防雷接地(如图4-5所示)............. 错误!未指定书签。
4.3工程实用的接地装置........................... 错误!未指定书签。
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1输电线路的防雷接地................... 错误!未指定书签。
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2发电厂和变电站的接地................. 错误!未指定书签。
4.4接地电阻的计算和降阻方法..................... 错误!未指定书签。
4.4.1接地电阻的计算......................... 错误!未指定书签。
4.4.2接地电阻的降阻方法..................... 错误!未指定书签。
5110kV牵引变电所防雷保护和接地设计................. 错误!未指定书签。
5.1过电压的基本概念及分类....................... 错误!未指定书签。
5.1。
1过电压的定义.......................... 错误!未指定书签。
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1。
2过电压的分类......................... 错误!未指定书签。
5。
2牵引变电所容易遭受雷击的地方................ 错误!未指定书签。
5.2.1直击雷的保护........................... 错误!未指定书签。
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2。
2雷电侵入波保护....................... 错误!未指定书签。
5.3牵引变电所输电线路的防雷保护................. 错误!未指定书签。
5.3.1输电线路的感应雷过电压................. 错误!未指定书签。
5.3.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平....... 错误!未指定书签。
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3。
3输电线路的雷击跳闸率................. 错误!未指定书签。
5.4牵引变电所的防雷保护......................... 错误!未指定书签。
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4。
1牵引变电所直击雷过电压的防护......... 错误!未指定书签。
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2牵引变电所侵入波过电压的防护......... 错误!未指定书签。
5.4.3牵引变电所内变压器的防护............... 错误!未指定书签。
5.5牵引变电所内部防雷接线图..................... 错误!未指定书签。
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6牵引变电所防雷接地装置主视图................ 错误!未指定书签。
结论................................................ 错误!未指定书签。
致谢................................................ 错误!未指定书签。
参考文献............................................ 错误!未指定书签。
附录................................................ 错误!未指定书签。
1绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业,它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业,它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力,其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
变电所是电力系统重要组成部分,是联系发电厂和电力用户的中间环节,因此,它是防雷的重要保护部位.雷电具有很强的危害性,因此应该重视牵引变电所雷电的防护。
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,影响了国民经济的发展。
变电所是电力系统防雷的重要保护对象,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。
所以变电所的防雷措施必须十分可靠。
本设计第一节主要讲了雷电的形成,雷电对变电所的危害,变电所遭受雷击的基本形式(1)雷电直接击中变电所设备上,这种雷击称为“直击雷”(2)雷电对变电所设备、线路或其他物体产生静电感应或电磁感应而引起的,这种雷击又称“感应雷”或“闪电感应”(3)架空线路遭受直接雷击或间接雷击而引起的过电压波,沿线路侵入变电所或其他建筑物,这种雷击又称为“雷电波侵入”或“闪电感应".以及牵引变电所防雷击的一些措施例如:(1)3~10kV变电所的典型防雷在每路进线端和每段母线上,均装有阀型避雷器.如果进线是有一段引入电缆的架空线路,则在架空线路终端的电缆头处装设阀型避雷器或管型避雷器,其接地端与电缆头外壳相连后接地。
避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起接地。
(2)35~110kV变电所防雷在变电所进线段1~2km的杆塔上架设避雷线。
在木杆或木横担的钢筋混凝土杆线路进线段的首端,装设一组管型避雷器Fl变电所的进线隔离开关或断路器,在雷雨季节可能处于开路状态,而线路侧又带电时,则必须在靠近隔离开关或断路器QFl处装设一组管型避雷器F2变电所母线上,装设阀型(或氧化锌)避雷器F3。
如为母线分段的两路进线时,则每路进线和每段母线均应按这种标准方案施设保护。
主要讲了防雷保护装置如:避雷针、避雷线的保护原理及保护范围;避雷器的组成及典型的几种避雷器等。
第三节主要讲了牵引变电所的防雷接地装置电力系统中各电气设备的接地按其不同的作用可分为工作接地、保护接地和防雷接地。
(1)保护接地:将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与大地连接。
高压设备要求的保护接地电阻一般为(1~10)Ω。
(2)防雷接地:专门传导雷电流的工作接地。
防雷接地主要由过电压保护的需要决定,一般为4~30Ω。
(3)工作接地:将电力系统的某一点与大地连接。
这种接地可分为直接接地或经特殊装置接地。
工作接地的接地电阻一般为(0。
5~5)Ω。
最后一节则讲了110kV 牵引变电所防雷保护和接地设计。
主要包括过电压的一些概念,以及牵引变电所过电压的防护等知识。