防雷接地保護

1、防雷設計 在電力系統(tǒng)中除了內部過電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性,還有大氣過電壓,就是所說的雷擊過電壓。雷擊過電壓會使電氣設備發(fā)生損壞，造成停電事故。為保證電力系統(tǒng)的正常安全可靠運行，必須做好電力系統(tǒng)的大氣過電壓保護。1.1 雷電過電壓的形成與危害1直擊雷 雷電直接對電氣設備或建筑物進行放電，稱為直接雷擊或直擊雷。直擊雷過電壓又引起數萬安的強大雷電流通過被擊物體而入地，產生破壞性很大的熱效應和機械效應，擊壞設備，引起火災，甚至造成人身傷亡。2感應雷 雷電落在電氣設備附近或雷動在電氣設備上方移動時，通過無暇感應或電磁感應在電氣設備上呈現出數萬乃至數千萬伏的感應過電壓，稱作感應雷或間接雷擊。3入侵雷 當輸

2、電線路上遭受直接雷或感應雷產生的雷電波侵入發(fā)電廠或變電所，產生過電壓擊壞電氣設備，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 電氣設備的防雷保護因為電氣設備的結構和工作性質的不同，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發(fā)電廠和變電所電氣設備對直擊雷的防護主要采用避雷針；對入侵雷的防護采用進線保護和避雷保護的綜合措施，即用進線保護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電線路采用裝設避雷線的方法防止線路遭受直擊雷引起跳閘次數，可采用系統(tǒng)中性點經消弧線圈接地工作方式，為避

3、免雷擊跳閘造成供電中斷，可采用自動重合閘裝置。1.2.3 直配旋轉電機的防雷保護完善進線保護的同時，還應采用性能良好的閥型避雷器或金屬氧化物避雷器，來保護電機的主絕緣，同時還應考慮裝設電容器和中性點避避雷器，以保護匝間絕緣和中性點絕緣。1.2.4 配電網的防雷保護除了對配電變壓器高低壓側以及柱上斷路器必須裝設避雷器或放電間隙保護外，對配電線路本身主要應適當提高其絕緣水平，應廣泛采用重合閘，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)生損壞設備的事故，往往會帶來嚴重的后果，造成重大的損失。設計中重點對發(fā)電機、變壓器組、線路的防雷保護進行配置。1.3 避雷針的配置原則1獨立式避雷針宜裝設獨

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。當有困難時，可將該接地裝置與主接地網連接，但避雷針與主接地網的地下連接點沿接地線的長度不得小于15m。2獨立式避雷針與變配電裝置在空氣中的間距；獨立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網在地中距離，且，式中為沖擊接地電阻。1.4 避雷針位置的確定首先應根據發(fā)電廠設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備的電氣距離應符合各種規(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架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000n米的地區(qū)，宜裝設獨立的避雷針。2獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過10

5、。335KV及以下高壓配電裝置架構或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。4在變壓器的門型架構上，不應裝設避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設避雷針后，構架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在址中距離很難達到不小于15m的要求。1.5 避雷器的選擇和配置 閥式避雷器應按下列條件選擇：1、型式：選擇避雷器型式時，應考慮被保護電器的絕緣水平和使用特點，按下表5-1選擇：型號含義：F閥型避雷器；S配電所用 Z發(fā)電廠、變電所用；C磁吹；D旋轉電機用；J中性點直接接地 2額定電壓： 避雷器的額定電壓應與系統(tǒng)額定電壓一致。 表5-1 避雷器型式選擇型號型式應用范圍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FCD旋轉電機用磁吹閥型用于旋轉電機、屋內 3校驗項目：（1）滅弧電壓： 接地系數。對于非直接接地，20KV及以下=1.1，35KV及以上=1.0；對直接接地=0.8。最高工作允許電壓，為電網額定電壓的1.15倍。 工頻放電電壓下限值： 內部過電壓允許計算倍數，對非直接接地63KV及以下=4；110KV及以下=3.5；對直接接地110220KV，=3。設備最高運行相電壓（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，在閥片上產生的電壓峰值。我國標準規(guī)定：220KV及以下避雷器沖擊電流幅值為5KA。避雷器的保護比，FZ型=2.32.35，FCZ型=1.862。（2） 避雷器沖擊放電電壓上限值： 根據避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應裝設避雷器，變壓器中性點接地必須裝設避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110、35kv線路側一般不裝設避雷器。（一）6KV側避雷器的選擇和校驗 （1）型式選擇 根據設計規(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，其參數如下表5-2：表5-2 避雷器參數型號額定電壓（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：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：下限值： KV上限值： KV19KV上、下限值均滿足要求。5）殘壓校驗：KV，滿足要求。6）沖擊放電電壓校驗： KV30KV，滿足要求。所以，所選FZ-6 型避雷器滿足要求。(二)、220KV側避雷器的選擇和校驗 （1）型式選擇 根據設計規(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，其參數如下表4-3：3）滅弧電壓校驗：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：下限值：KV上限值：KV580KV上、下限值均滿足要求。表5-3 避雷器參數型號額定電壓（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：KV740KV，滿足要求。6）沖擊放電電壓校驗：KV710KV，滿足要求。所以，所選FCZ-220 型避雷器滿足要求。（三）、110KV側避雷器的選擇和校驗（1）型式選擇 根據設計規(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，其參數如下表5-4：（3）滅弧電壓校驗：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：下限值： KV上限值： KV290KV上、下限值均滿足要求。（5）殘壓校驗：KV365KV滿足要求。（6）沖擊放電電壓校驗：KV345KV，滿足要求。所以，所選FCZ-110型避雷器滿足要求。表5-4 避雷器參數型號額定電壓（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側避雷器的選擇（1）型式選擇 根據設計規(guī)定選用FZ系列普