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煤矿供电中变电所的防雷保护设置摘要:安全供电是保证煤矿安全生产的基础之一,几乎所有煤矿生产装备都是直接或间接以电力为动力,而大多数煤矿企业又处在地势较高的地方,很容易遭受雷击,针对这个问题,本文介绍了煤矿供电中变电所的防雷保护标准。
关键词:煤矿变电所防雷保护1 35kV线路的防雷煤矿变电所内安装使用着类型繁多的电气设备,这些设备均直接和供电系统的线路相连,如果雷电冲击波由线路侵入变电所,过电压将使电气设备绝缘击穿损坏,造成事故。
直接影响矿井生产,为此,可使用避雷器防止上述过感应过电压所产生的雷电冲击波入侵变电所或其他设备。
35千伏架空线设置架空地线,并在进入变电所时设置管型雷器。
对于变电所附近导线上,遭受雷击时冲击波的陡度将会超过变电所的避雷器允许值,因此,对靠近变电所的一段进线上应装设避雷装置。
下面介绍35千伏变电所进线的标准保护方式。
架设1－2千米的避雷线是用以防止进线段遭受雷击及消弱雷电入侵波的陡度。
对绝缘水平特别高的木杆线路或钢筋混凝土电杆线路应装设管型避雷器GB1而对其它线路均不装设,用以限制进线段以外沿导线入侵的雷电冲击波幅值,GB1的工频接地电阻不大于10Ω,当线路进出线的断路器或隔离开关在雷雨季节可能经常拉开而线路侧又带电时。
装设管型避雷器GB2以防止开路状态的断路器DL2手2倍冲击波电压的作用而损坏。
2 变电所直击雷保护为了防止设备免受直接雷击,通常采用装设避雷针的措施。
避雷针高于被保护物,其作用是将雷电吸引到避雷针本身上来并安全地将雷电引入大地,从而保护了设备。
避雷针的保护范围可以用模拟试验和运行经验来确定,由于雷电的路径受很多偶然因素的影响,因此要保证被保护物绝对不受直接雷击是不现实的,一般,保护范围是指具有0.1％左右雷击概率的空间范围而言。
避雷针的保护范围计算:1)单支避雷针其保护范围可按下式计算。
2)双支等高避雷针其保护范围可按下式计算,两针外侧的保护范围可按单针计算方法确定,两针间的保护范围应按通过两针顶点及保护范围上部边缘最低点ho的圆弧来确定ho点的高度ho按下式计算:本变电站有三根避雷针,高度都为25米,其中每两根之间的保护范围外测,可按两根时计算。
1、计算目的：
为保证所内构架，电气设备不受直击雷袭击，在要求的保护高度下，校验该变电所全部避雷针的保护范围，并根据计算结果绘制全所避雷针保护范围图。
为保证运行人员和设备的安全，根据当地土壤电阻率计算出接地导体截面，接地电阻，跨步电势，接触电势，校验是否满足要求，不满足应采取相应措施。
2、设计依据：
DL/T620－1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
DL/T 621 1997 《交流电气装置的接地》
《电力工程电气设计手册》一次部分
3、原始数据的来源：
勘测专业提供的水文气象资料、土壤电阻率；
电气初设短路电流计算结果。
4、计算方法：程序手工√
程序名称：软件版本号
（或手算时引用的公式）
新疆电力设计院220kV瑶池变电站工程计算书。
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。
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。
特高压变电站的防雷保护特高压变电站是负责输电的重要设施，其稳定运行与安全操作至关重要。
雷电是特高压变电站运行中必须防范的自然现象之一，如果不采取有效的防雷保护措施，将会给变电站造成严重的损失。
因此，特高压变电站的防雷保护措施十分重要。
一、防雷保护的基本原理防雷保护的基本原理是采取一定的防护措施，使雷电电流在安全的通道上流动，保护特高压变电设施和相关设备，避免雷电直接击中变电站从而造成设备的损坏和人员的伤亡。
1. 建造避雷针：特高压变电站上方需要建造一定高度的避雷针，使其成为电气系统的最高点，引导雷电电流沿路排放，形成安全的通道。
2. 接地网：在特高压变电站周围铺设接地网，将雷电过电压与大地直接接触，保护变电站不受到雷电的损害。
3. 屏蔽和接地：在特高压设备周围设置防雷屏蔽，有效防止雷电直接击中电气设备。
4. 安装避雷器：在特高压变电站安装避雷器能有效保护电器设备，避免雷电过压对设备造成损害。
5. 特别地面处理：特高压变电站周围的地面需要进行特别的处理，以防止地面反射雷电。
特高压变电站的防雷保护方案的制定是十分关键的，下面介绍几个方案应该获得重点关注。
对于架空线路电缆的防雷保护，主要是通过在高杆上建造避雷针进行防护和按规定距离安装避雷器来达到防雷的目的。
2. 金属屏蔽试验3. 天线防护策略天线是特高压变电站所必须安装的重要设备，防护其又尤为重要。
天线防护策略主要采用金属线圈的方式来实现，这可以有效地抵抗雷电对天线的破坏。
四、总结特高压变电站的防雷保护对于保障电力的稳定和安全至关重要。
在制定防雷保护方案时，需要充分考虑变电站周围的环境和设备，采取针对性的措施，确保有效的防护。
需要指出的是，特高压变电站防雷保护是一项复杂的工程，需要专业人员在工程设计和建设中进行全方位、细致的考虑和措施。
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。
防雷设计中保护范围计算方法分析发布时间：2021-05-08T04:56:29.596Z 来源：《防护工程》2021年2期作者：夏鑫鑫[导读] 雷电防护中接闪器保护范围的计算是防雷设计的基础，计算方法主要有折线法和滚球法两种，在不同的行业采用的方法也不尽相同。
南阳市气象局河南南阳 473000摘要：雷电防护中接闪器保护范围的计算是防雷设计的基础，计算方法主要有折线法和滚球法两种，在不同的行业采用的方法也不尽相同。
本文重点从两种计算方法的理论基础进行深度剖析和对比，指出了它们的优缺点，为雷电防护中保护范围的设计提供理论和方法支持。
关键词：接闪器；保护范围；计算方法；分析引言雷电是自然界中常见的自然灾害，每年给各行业带来巨大经济损失和人员伤亡。
雷电放电的危害分为3种方式：直击雷，感应雷和雷电过电压波入侵。
富兰克林根据雷电的特性发明了“避雷针”--接闪器，从而有效的降低或减少了雷电灾害。
但它们接闪器的保护范围的计算成为了学者们的研究对象，目前，不同行业对其保护范围的计算方法不尽相同，但折线法和滚球法是被普遍采用的。
多年的实践和文献证明，这两种方法都是行之有效和可靠的。
但两者也存在着差异，在实践中应根据不同的具体情况区别对待，否则混淆使用两种计算方法，就会造成不必要的浪费，甚至出现雷击安全事故。
1防雷保护范围计算的重要性雷击作为一种自然灾害，由于破坏力巨大，造成的损失也相当严重。
随着经济的发展，需要进行防雷保护的设施也越来越多，发生雷电灾害的概率也同时提高。
由于设计时对保护范围的计算方法不当，不仅造成巨大浪费，甚至发生雷击安全事故。
而在直击雷事故中，已有防雷设施，因为不在保护范围之内造成的雷击事故占有很大比例，防雷设施形同虚设。
因此，防雷保护范围的计算方法在防雷设计、防雷装置安全性能检测中就显得尤为重要[1-2]。
2折线法与滚球法在防雷保护范围计算中的比较2.1滚球法和折线法原理滚球法是设想一个半径为R的球围绕避雷针两侧滚动，被球体和球面接触的地方为可能被雷电击中的地方，未能触及的地方为保护区域。
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。
