变电站接地设计及防雷技术通用版
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变电站防雷接地技术分析变电站作为电力机制的重要设施之一,它能够有效地调节电力强度等其他电力参数,它的功能发挥水平在很大程度上会影响到电网运作的平稳度。
倘若变电站受到雷击的影响,那么就会导致其他有关的电气设施遭到毁坏,严重时还会引发当地区域大规模的停电,诱发一系列的危险事故。
所以,不管是从供电平稳性还是从社会安全的角度出发,相关的工作人员都要越来越重视起防雷环节,严格秉持防雷接地设计的基本准则,灵活地采取防雷接地技术,由此提高电变站的防雷水平,防止遭到雷击的大面积损坏。
对此,笔者将详尽地阐述變电站的接地装置设计以及防雷接地的技术,希望能够给同行带来一定的参考价值。
标签:变电站;防雷接地;技术分析1 导言在现代社会中,无论是国家的经济发展,还是千家万户的日常生活,都与电力系统有密不可分的联系。
因此,可以将电力系统称之为社会发展的核心内容,如果电力系统一旦出现瘫痪,则很有可能使一个国家或者整个世界陷入黑暗之中,人类也无法正常的生存。
电力系统中,变电站具有非常重要的作用,但是其也非常容易受到雷电的袭击,一旦遭遇雷电的袭击,不仅会带来严重的经济损失,还会对周围的环境带来巨大的危害,所以必须要不断地提升变电站的防雷水平。
2 雷电对变电站的危害2.1雷的直击和绕击危害天空的雷云携带与地表相反的电荷。
雷云经过变电站的避雷针或者其他地面突出物体上方的时候,突出物体的顶端电场会发生畸变。
在闪电形成的过程中,从雷云底部电荷开始逐渐向地面发展。
当距地面的高度不足100m时,突出物体顶部发生畸变电场的地方电荷开始往上移动。
当两者电荷汇合,则标志着闪电开始进入了主放电的阶段。
在安装独立避雷针后,避雷针附近将会有大量的散击出现。
同时也可能会出现直击避雷针或对处于避雷针保护范围内的物体进行绕击。
雷击的主放电会释放出巨大能量,雷电流通常为几万到十几万安培[1]。
在这种巨大能量冲击下,会造成建筑物倒塌、电气设备的损坏甚至引起大爆炸,造成人员伤亡。
变电站防雷接地技术摘要:变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
如果变电站发生雷击事故,将造成大面积的停电,给社会生产和人民生活带来不便,这就要求防雷措施必须十分可靠,所有如何有效、合理对变电所采取防雷接地保护措施有着十分重要的意义,因此,必须加强变电所雷电防护问题的认识与研究。
关键词:变电站;防雷措施;接地电阻;直击雷防护一变电站防雷接地的研究意义雷电一直是危害电力系统安全稳定运行的重要因素之一,如果变电站发生雷击事故,将造成大面积停电,给社会生产和人民生活带来不便,这就要求防雷措施必须十分可靠。
目前,电力系统高压部分的雷电防护措施已经比较完善,而低压系统是由大量电子、微电子等弱电设备组成,由于其耐压水平低,雷电波侵入弱电系统时易导致设备的误动、击穿,严重影响了电力系统的安全稳定运行。
国内外对二次系统的防护主要从电磁兼容角度进行研究,并未提出完善的保护措施。
二变电站的防雷保护首先来分析变电站遭受雷击的主要原因:雷电是雷云层接近大地时,地面感应出相反电荷,当电荷积聚到一定程度,产生云和云之间以及云和大地之间放电,迸发出光和声的现象。
供电系统在正常运行时,电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下,但是由于雷击的原因,供配电系统中某些部分的电压会大大超过正常状态下的数值,通常情况下变电站雷击有两种情况:一是雷直击于变电站的设备上,二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。
其具体表现形式如下:1、直击雷过电压雷云直接击中电力装置时,形成强大的雷电流,雷电流在电力装置上产生较高的电压,雷电流通过物体时,将产生有破坏作用的热效应和机械效应。
2、感应过电压当雷云在架空导线上方,由于静电感应,在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷,在雷云对大地放电时,线路上的电荷被释放,形成的自由电荷流向线路的两端,产生很高的过电压,此过电压会对电力网络造成危害。
安全管理编号:YTO-FS-PD834电力系统防雷与接地通用版In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards精品管理范本编号:YTO-FS-PD8342 / 2 电力系统防雷与接地通用版使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。
文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。
避雷线和避雷针的作用是防止直击雷,使在它们保护范围内的电气设备(架空输电线路及变电站设备)遭直击雷绕击的几率减小。
避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用,对入侵流动波进行削幅,降低被保护设备所受过电压幅值。
避雷器既可用来防护大气过电压,也可用来防护操作过电压。
接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则:(1)发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。
(2)在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备)带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。
该位置可输入公司/组织对应的名字地址The Name Of The Organization Can Be Entered In This Location。
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。
变电站的防雷接地技术范文【引言】随着现代社会的发展,电力系统在人们的生活中起到了至关重要的作用。
而变电站作为电力系统的重要环节,其正常运行与安全稳定有着密切关系。
然而,雷电是变电站运行中的一个重要威胁,因为雷电击中变电站会导致强大的电磁脉冲和电压浪涌,使设备受到损坏甚至导致变电站停运。
因此,防雷接地技术成为了变电站安全运行的必备技术之一。
本文将对变电站的防雷接地技术进行详细介绍,包括接地原理、接地装置的设计与安装以及接地系统的检测与维护等方面,以期提高变电站的防雷水平,确保变电站的安全稳定运行。
【接地原理】接地是指将电器设备和线路的金属外壳与大地之间建立良好的导电连接,以保证设备或线路和地之间具有良好的电位平衡。
在防雷工程中,接地的主要作用是将雷电击中的电流引入地中,从而保护设备免受雷击的侵害。
在变电站中,防雷接地主要分为主接地和绝缘接地两种形式。
主接地是将电源系统的零线通过接地装置与大地连接,以确保设备安全工作。
绝缘接地则是将设备的金属外壳通过绝缘层与大地隔离,以保护设备和人员的安全。
【接地装置的设计与安装】为了确保接地效果良好,接地装置的设计与安装十分关键。
下面将分别介绍主接地和绝缘接地的设计与安装。
1. 主接地的设计与安装主接地的设计与安装需要考虑以下几个因素:(1)接地电阻:接地电阻是指接地装置引入地中的电流通过地下电阻层流向大地的电阻。
为了确保接地效果良好,接地电阻应控制在一定范围内。
通常,根据变电站的规模和使用需求,接地电阻应小于10欧姆。
(2)接地装置的选型:接地装置的选型应根据变电站的具体情况进行,包括使用环境、功率负载和地质条件等。
常见的接地装置包括接地网、接地极和接地带等。
(3)接地装置的布置:接地装置应均匀地分布在变电站的不同位置,从而形成一个完整的接地系统。
同时,为了避免接地装置之间的干扰,应保持适当的距离。
(4)接地装置的连接方式:接地装置的连接方式应采用良好的接地线,确保连接可靠。
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。
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,为防止其危与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。
安全管理编号:YTO-FS-PD728接地与防雷技术通用版In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards接地与防雷技术通用版使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。
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一、一般规定1、在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中,电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。
保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。
2、当施工现场与外电线路共用同一供电系统时,电气设备的接地、接零保护应与原系统保护一致。
不得一部分设备做保护接零,另一部分设备做保护接地。
采用TN系统做保护接零时,工作零线(N线)必须通过总漏电保护器,保护零线(PE线)必须由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处,引出形成局部TN-S 接零保护系统.3、在TN接零保护系统中,通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之间不得再做电气连接。
4、在TN接零保护系统中,PE零线应单独敷设。
重复接地线必须与PE线相连接,严禁与N线相连接。
5、使用一次侧由50V以上电压的接零保护系统供电,二次侧为50V及以下电压的安全隔离变压器时,二次侧不得接地,并应将二次线路用绝缘管保护或采用橡皮护套软线。
变电站的防雷接地技术1接地装置保护和屏蔽措施都要求有科学可靠的接地装置。
1.1接地体接地体可分为自然接地体和人工接地体,设计中通常采用人工接地体,以便达到所规定的接地电阻,并避免外界其他因素的影响。
人工接地体又可分为水平接地体和垂直接地体。
接地体的接地电阻值取决于接地体与大地的接触面积、接触状态和土壤性质。
垂直接地体之间的距离为5m左右,顶部埋深0.5~0.8m。
接地体与道路或通道出入口的距离不小于3m,当小于3m时,接地体的顶部处应埋深1m以上,或采用沥青砂石铺路面,宽度超过2m。
埋在土壤中的接地装置连接部位应按规范规定的搭接长度焊接以达到电气连接。
焊接部位应作防腐处理。
1.2接地线接地线即接地体的外引线,连接被保护或屏蔽设施的连线,可设主接地线、等电位连接板和分接地线。
防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线,可采用圆钢或扁钢,两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。
防静电保护和防干扰屏蔽装置的主接地线一般采用多股铜芯电缆,分接地线采用多股铜芯软线。
2防雷保护措施防雷措施总体概括为2种:①避免雷电波的进入;②利用保护装置将雷电波引入接地网。
防雷保护措施应根据现场常见的雷击形式、频率、强度以及被保护设施的重要性、特点安装适宜的保护装置。
2.1避雷针或避雷线雷击只能通过拦截导引措施改变其入地路径。
接闪器有避雷针、避雷线。
小变电所大多采用独立避雷针,大变电所大多在变电所架构上采用避雷针或避雷线,或两者结合,对引流线和接地装置都有严格的要求。
2.2避雷器避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。
我国主要是采用金属氧化物避雷器(MOA),西方国家除用MOA外,还在所有电气装置上安装空气间隙,作为MOA失效后的后备保护。
2.3浪涌抑制器采用过压保护器(电涌保护)、防雷端子等提高电气设备自身的防护能力,防止电气设备、电子元件被击坏。
在重要设备的电源配入、配出口均应加装电源防雷器,选用的电源防雷器具有远传通讯接点,接入后台管理机。
变电站防雷接地技术哎呀,说起变电站防雷接地技术,这可真是个相当重要的事儿!我先给您讲讲我曾经的一次经历。
有一回,我去一个比较偏远的变电站做调研。
那地方周围都是大片的农田,环境倒是挺开阔的。
当时正值雷雨季节,我刚到那儿,天空就开始变得阴沉沉的,乌云滚滚而来。
变电站的工作人员都显得特别紧张,我能感觉到那种气氛的凝重。
没过多久,雷声轰隆隆地响起来,闪电也在天空中肆意划过。
这时候,我就在想,要是这变电站的防雷接地技术不过关,那后果可不堪设想啊!咱们先来说说为啥变电站需要防雷接地。
您想啊,变电站里那么多重要的设备,什么变压器啦、开关柜啦,要是被雷电击中,那不是一下就瘫痪了嘛。
雷电的能量可大得吓人,要是不做好防护,设备损坏不说,还可能会影响一大片地区的供电,那可就麻烦大了。
防雷接地技术就像是给变电站穿上了一层坚固的“防护服”。
首先,得有良好的避雷针或者避雷网。
这就好比是一把大伞,把变电站罩在下面,让雷电尽量别直接劈到设备上。
还有接地装置也特别关键。
这就像是给雷电找了个“出路”,让电流能够顺利地导入大地,而不会在变电站里乱窜。
接地装置得埋得够深,接触面积得够大,这样才能保证电流快速、有效地疏散。
而且啊,这防雷接地系统可不是一劳永逸的,得经常检查和维护。
就像咱们的身体,得定期做体检一样。
比如说,接地电阻要是变大了,那可就不好了,得赶紧处理。
我还记得那次在变电站,雨下得特别大,打在窗户上噼里啪啦的。
工作人员一直在监控室里紧盯着各种数据,生怕有什么异常。
还好,最终安然度过了那场雷雨,这也多亏了他们平时对防雷接地技术的重视和维护。
在实际应用中,选择合适的防雷接地材料也很重要。
有的材料导电性好,但可能不耐腐蚀;有的材料耐腐蚀,但导电性又不太理想。
这就得综合考虑,选出性价比最高的。
另外,变电站的位置和周边环境也会影响防雷接地的效果。
如果周围有高大的建筑物或者树木,那就得特别注意了,因为雷电可能会被它们吸引过去,然后“殃及池鱼”。
35KV变电站防雷接地保护设计第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。
离开了电力,要想实现人类社会的物质文明和精神文明是根本不可能的;供不好电力,要实现国家的现代化也是办不到的。
我国城乡各行各业广泛使用的电力,绝大部分由电网供给,所以,“电业事故是国民经济的一大灾难”。
随着电力工业的发展,自动化程度越来越高,对安全供电的要求也越来越高。
为了防止各种电气事故,保障人民生产、生活的正常有序进行,电气安全已成为社会关注对象,各种电气安全措施也正在建立与完善。
电气安全工作是一项综合性的工作,有工程技术的一面,也有组织管理的一面。
工程技术和组织管理相辅相成,有着十分密切的联系。
电气安全工作主要有两方面的任务。
一方面是研究各种电气事故,研究电气事故的机理、原因、构成、特点、规律和防护措施;另一方面是研究用电气的方法解决各种安全问题,即研究运用电气监测、电气检查和电气控制的方法来评价系统的安全性或获得必要的安全条件。
防雷接地技术不仅是电气安全工程技术的一方面,更是电气安全工作的重中之重。
变电站是电力系统的心脏和枢纽,一旦遭受雷击,引起变压器等重要电气设备绝缘毁坏,不但修复困难,而且造成大面积、长时间停电,必然给国民经济带来严重损失,跟人民生活带来诸多不便。
因此,变电站的防雷接地保护技术必须十分可靠。
由于我国农村变电站大多建于旷野开阔的偏僻地区,附近高层建筑较少,是雷电的多发区,加之农村变电站一般是UOKV以下的小型变电站,对变电站设计重视不够,考虑问题不尽全面,造成农村变电站成为易受雷击的“重灾区二近年来在农村变电站中多次发生因雷电而造成设备破坏、爆炸甚至引起“火烧连营”的事故:例如,2004年8月6日,某35KV变电站在雷电活动时造成该综合自动化插件损坏,并使35KV开关误动;2002年7月20日,某110KV变电站遭受雷击,高压设备安然无恙,该站保护装置电源模块损坏;2001年8月2日,某山区35KV变电站遭雷击,导致35KV母线避雷器爆炸,进线也有多处放电痕迹。
110kV变电站接地与防雷的设计院系:信息工程学院专业班:姓名:学号:指导教师:2013年5月110kV变电站接地与防雷的设计The Design of 110kV Substation Grounding and Lightning Protection摘要众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。
雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次:①设备损坏,人员伤亡;②设备或元器件寿命降低;③传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。
变电站是整个供电系统最为重要的组成环节之一,如果变电站发生雷击事故,将造成大面积停电,给社会生产和人民生活带来不便,这就要求变电站防雷措施必须十分可靠。
此文章对变电站防雷保护系统进行了设计,并提出了变电站防雷与接地措施。
根据该变电站的基本情况,对该变电站的接地网防雷和保护进行设计,使该站的接地电压满足允许值,跨步电压和接地电压不超过允许值,其接地电阻、接触电压和跨步电压都满足要求,选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护,由变电站土建面积进行变电站电气总平面的布置,根据避雷针设置规则、变电站构架跨度及保护站内所有电器设备的要求,对站内进行避雷针设置构成防雷保护措施,使全站设备都处于防雷保护范围内。
本文通过计算短路电流,从结论中选择合适接地材料,设置接地网,达到防雷保护变电站的全范围目的。
关键词:电力线路 110kV变电站防雷措施接地网设计AbstractIt is well known that lettuce-eaters highly destructive, the voltage up to hundreds of millions of volts, current can be as high as hundreds of thousands of amperes. Lightning strike caused by the damaging consequences of embodied in the following three levels:(1) Equipment damage, casualties; (2) equipment or components reduced life spans; (3)data transmission or storage of signal (analog or digital) interference or lost, or even make electronic equipment misoperation and temporary paralysis or the entire system to a halt. Substation is one of the most important component part of the whole power supply system, if the substation lightning accident occurs, it will cause blackouts and inconvenience to the social production and people's lives, which requires lightning protection measures have to be very reliable. According to the substation, lightning protection and protection of the substation grounding grid design, the station and the ground voltage to meet the allowable value, the step voltage and ground voltage does not exceed the allowable value, the grounding resistance, touch voltage and stepvoltage requirements are met, select the appropriate equipment of lightning invasion wave overvoltage protection master plan layout of the electrical substation by substation civil area, set the rules according to the lightning rod, the requirements of the substation architecture span and protection stations all electrical equipment,station lightning rod to set the form of lightning protection measures, so that the whole station equipment in the lightning protection within. By calculating short-circuit current from the conclusion to select the appropriate grounding materials, set the ground network; to achieve the purpose of the full range of lightning protection of substations.Keywords:power lines 110kv substation lightning protection measures ground grid design目录绪论随着近年来电力行业的飞速发展,电力系统的供电安全和稳定成为一个很重要的问题,变电站作为电力系统中一个非常重要的组成部分,其能否安全可靠运行的工作就显得十分重要。
解决方案编号:YTO-FS-PD207 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed To Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.
标准 / 权威 / 规范 / 实用 Authoritative And Practical Standards
变电站接地设计及防雷技术通用版 精品方案范本 编号:YTO-FS-PD207 2 / 8 编写人:xxxxx 审核人:xxxxx
变电站接地设计及防雷技术通用版
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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精品方案范本 编号:YTO-FS-PD207 3 / 8 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。 2 变电站接地设计原则 由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大,在接地设计中要满足R≤2000/I是非常困难的。现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω,而是允许放宽到5Ω,但这不是说一般情况下,接地电阻都可以采用5Ω,接地电阻放宽是有附加条件的,即:防止转移电位引起的危害,应采取各种隔离措施;考虑短路电流非周期分量的影响,当接地网电位升高时,3~10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏,应采取精品方案范本 编号:YTO-FS-PD207 4 / 8 均压措施,并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求,施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。变电站接地网设计时应遵循以下原则: 2.1 尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接地来作为接地网; 2.2 尽量以自然接地物为基础,辅以人工接地体补充,外形尽可能采用闭合环形; 2.3 应采用统一接地网,用一点接地的方式接地。 3 变电站接地电阻的构成及降阻措施 3.1 接地引线电阻,是指由接地体至设备接地母线间引线本身的电阻,其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。 3.2 接地体本身的电阻,其电阻也与接地体的几何尺寸和材质有关。 3.3 接地体表面与土壤的接触电阻,其阻值怀土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面积及接触紧密程度有关。 3.4 从接地体开始向远处(20米)扩散电流所经过的路径土壤电阻,即散流电阻。决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。 3.5 垂直接地体的最佳埋置深度是指能使散流电阻尽可能不而又易于达到的埋置深度。决定垂直接地体的最佳深度,应考虑到三维地网的因素,所谓三维地网,是指垂直精品方案范本 编号:YTO-FS-PD207 5 / 8 接地体的埋置深度与接地网的等值半径处于同一数量级的接地网。 3.6 接地体的通常设计,是用多根垂直接地体打入地中,并以水平接地体并联组成接地体组,由于名单一接地体埋置的间距仅等于单一接地体长度的两倍左右,此时电流流入名单一接地体时,将受到相互的限制而妨碍电流的流散,即等于增加名单一接地体的电阻,这种影响电流流散的现象,称为屏蔽作用。 3.7 化学降阻剂的应用,化学降阻剂机理是,在液态下从接地体向外侧土壤渗出,若干分钟固化后起着散流电极的作用。 4 变电站接地电阻的测量 接地网电阻值的大小,是判定接地网是否合格的重要部分,而对接地网电阻的测量采用的方法及设备也直接影响测量的结果,测量接地网电阻时,其接地棒和辐助接地体有两种布置法。 对大型地网的电阻测量,应采用电流电压测量法,其接地棒,辅助接地体的布置应采用三角形由置法,并使辐助接地体的接地电阻不应大于10Ω。通过接地装置的电流应大于30A,电源电压应为65~220V交流工频电压,电压较低时测量较为安全,电压表应采用高内阻的表计,以减少该云支路的分流作用。这种测量方法的优点是,接地精品方案范本 编号:YTO-FS-PD207 6 / 8 电阻不受测量范围的限制,特别适用于110KV以上系统的接地网的接地电阻测量,也适用于自动化系统接地电阻的测量,其测量的结果准确可靠。 5 变电站防雷措施分类 防雷措施总体概括为两种:①避免雷电波的进入;②利用保护装置将雷电波引入接地网。 5.1 避雷针或避雷线 雷击只能通过拦截导引措施改变其入地路径。接闪器有避雷针、避雷线。小变电站大多采用独立避雷针,大变电站大多在变电站架构上采用避雷针或避雷线,或两者结合,对引流线和接地装置都有严格的要求。 5.2 避雷器 避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。我国主要是采用金属氧化物避雷器(MOA)。 5.3 浪涌抑制器 采用过压保护,防雷端子等提高电气设备自身的防护能力,防止电气设备、电子元件被击坏。当发生雷击事故时,如电源防雷模块遭到损坏,在后台监控机上就能显示其状态。在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。 5.4 接地线 接地线即接地体的外引线,连接被保护或屏蔽设施的精品方案范本 编号:YTO-FS-PD207 7 / 8 连线,可设主接地线、等电位连接板和分接地线。防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线,可采用圆钢或扁钢,两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。变电站的防雷接地电阻值要求不大于1Ω。 6 变电站弱电设备防雷措施 6.1 采用多分支接地引下线,使通过接地引下线的雷电流大大减小。 6.2 改善屏蔽,如采用特殊的屏蔽材料甚至采用磁特性适当配合的双层屏蔽。 6.3 改进泄流系统的结构,减小引下线对弱电设备的感应并使原有的屏蔽网能较好地发挥作用。 6.4 除电源入口处装设压敏电阻等限制过压的装置外,在信号线接入处应使用光电耦合元件或设置具有适当参数的限压装置。 6.5 所有进出控制室的电缆均采用屏蔽电缆,屏蔽层公用一个接地网。 6.6 在控制室及通讯室内敷设等电位,所有电气设备的外壳均与等电位汇流排连接。 7 变电站直击雷的防雷措施 7.1 防止反击:设备的接地点尽量远离避雷针接地引线的入地点,避雷针接地引下线尽量远离电气设备。 7.2 装设集中接地装置:上述接地应与总线地网连接,精品方案范本 编号:YTO-FS-PD207 8 / 8 并在连接下加装集中接地装置,其工频接地电阻碍大于10Ω。 7.3 主控室(楼)或网络控制楼及屋内配电装置直击雷的保护措施。①若有金属屋顶或屋顶有金属结构时,将金属部分接地。②若屋顶为钢筋混凝土结构,应将其钢筋焊接成网接地。③若结构为非导电的屋顶时,采用避雷保护,该避雷带的网络为8~10m设引下线接地。 8 结束语 接地网的设计,要根据区域的地质条件,采取不同的降阻措施,以最高性能价格比来设计其接地网,同时应采用新技术和新材料。接地技术是一门多学科的综合技术,故在今后的工作中去研究,在实践中不断探索,以使其更加趋于完善。根据变电站防雷设计的整体性、结构性、层次性、目的性,及整个变电站的周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途,采取相应雷电防护措施,保证变电站设备的安全稳定运行。
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