防雷接地保護(hù)

1、防雷設(shè)計(jì) 在電力系統(tǒng)中除了內(nèi)部過電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性,還有大氣過電壓,就是所說的雷擊過電壓。雷擊過電壓會(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，必須做好電力系統(tǒng)的大氣過電壓保護(hù)。1.1 雷電過電壓的形成與危害1直擊雷 雷電直接對(duì)電氣設(shè)備或建筑物進(jìn)行放電，稱為直接雷擊或直擊雷。直擊雷過電壓又引起數(shù)萬安的強(qiáng)大雷電流通過被擊物體而入地，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)，通過無暇感應(yīng)或電磁感應(yīng)在電氣設(shè)備上呈現(xiàn)出數(shù)萬乃至數(shù)千萬伏的感應(yīng)過電壓，稱作感應(yīng)雷或間接雷擊。3入侵雷 當(dāng)輸

2、電線路上遭受直接雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電波侵入發(fā)電廠或變電所，產(chǎn)生過電壓擊壞電氣設(shè)備，稱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)因?yàn)殡姎庠O(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受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

3、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)以及柱上斷路器必須裝設(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，萬一發(fā)生損壞設(shè)備的事故，往往會(huì)帶來嚴(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)

4、立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻。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；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，且，式中為沖擊接地電阻。1.4 避雷針位置的確定首先應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠設(shè)備平面布置圖的情況而確定，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10

5、。335KV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)易引起反擊。4在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T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)按下列條件選擇：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： 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)型式應(yīng)用范圍FS配電用普通

6、閥型10KV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3220KV發(fā)電廠、變電所配電裝置FCZ電站用磁吹閥型330KV及需要限制操作的220KV以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： 接地系數(shù)。對(duì)于非直接接地，20KV及以下=1.1，35KV及以上=1.0；對(duì)直接接地=0.8。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： 內(nèi)部過電壓允許計(jì)算倍數(shù)，對(duì)非直接接地63KV及以下=4；110KV及以下=3.5；對(duì)直接接地110220KV，=3。設(shè)備最高運(yùn)行相電壓（KV）。上限值： （1） 避雷器的殘壓： 指波形為8/

7、20的一定幅值的沖擊電流通過避雷器時(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。避雷器的保護(hù)比，F(xiàn)Z型=2.32.35，F(xiàn)CZ型=1.862。（2） 避雷器沖擊放電電壓上限值： 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)接地必須裝設(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： 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)額定電壓（kv）滅弧電壓有效值（kv）工

8、頻放電電壓有效值（KV）沖擊放電電峰值（1.5/20）不大于（KV）沖擊殘壓不大于（KV）不小于不大于FZ-667.6161930273）滅弧電壓校驗(yàn)：最高工作允許電壓： 直接接地： KV，滿足要求。4）工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值： KV上限值： KV19KV上、下限值均滿足要求。5）殘壓校驗(yàn)：KV，滿足要求。6）沖擊放電電壓校驗(yàn)： KV30KV，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： 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

9、許電壓： 直接接地： KV，滿足要求。4）工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值：KV上限值：KV580KV上、下限值均滿足要求。表5-3 避雷器參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）滅弧電壓有效值（kv）工頻放電電壓有效值（KV）沖擊放電電峰值（1.5/20）不大于（KV）沖擊殘壓不大于（KV）不小于不大于FCZ-2202202525035807107405）殘壓校驗(yàn)：KV740KV，滿足要求。6）沖擊放電電壓校驗(yàn)：KV710KV，滿足要求。所以，所選FCZ-220 型避雷器滿足要求。（三）、110KV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： 因此選FCZ-1

10、10避雷器，其參數(shù)如下表5-4：（3）滅弧電壓校驗(yàn)：最高工作允許電壓： KV直接接地： KV，滿足要求。（4）工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值： KV上限值： KV290KV上、下限值均滿足要求。（5）殘壓校驗(yàn)：KV365KV滿足要求。（6）沖擊放電電壓校驗(yàn)：KV345KV，滿足要求。所以，所選FCZ-110型避雷器滿足要求。表5-4 避雷器參數(shù)型號(hào)額定電壓（kv）滅弧電壓有效值（kv）工頻放電電壓有效值（KV）沖擊放電電峰值（1.5/20）不大于（KV）沖擊殘壓不大于（KV）不小于不大于FCZ-110220126255290345365（四）10.5KV側(cè)避雷器的選擇（1）型式選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用FZ系列普