（精）第八章_发电厂和变电站的防雷保护.ppt

第八章 发电厂和变电站的防雷保护 对直击雷的保护，一般采用避雷针或避雷线。 对沿线路侵入的雷电波的防护措施主要是在发电厂、变电所内安装阀型避雷器或氧化锌避雷器以限制入侵雷电波的幅值；在发电厂、变电所的进线上设置进线保护段，以限制流经避雷器的雷电流和限制入侵雷电波的陡度。 第一节 直击雷过电压的防护 对于直击雷必须装设避雷针或避雷线对直击雷进行保护。 变电所的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的支数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置设计等。 对于独立避雷针，则还有一个验算它对相邻配电装置构架及其接地装置的空气间距及地下距离的问题。 一、避雷针保护 避雷针在高度h处的电位ua为 接地装置上的电位ue为 式中 Ri——避雷针的冲击接地电阻，Ω； L0——避雷针单位高度的等值电感，μH/m； h——避雷针校验点的高度，m； i——流过避雷针的雷电流，kA； 取空气间隙击穿场强为Ea(kV/m)，避雷针与被保护设备或其构架间的空中距离应为 取土壤的平均击穿场强为Ee(kV/m)，避雷针接地装置与被保护设备接地装置之间的地中距离应为 我国标准推荐用下面两个公式校核独立避雷针与被保护设备之间的空气距离Sa和地中距离Se Sa≥ 0.2Ri + 0.1h （8—5） Se≥ 0.3Ri （8—6） Sa 不宜小于5m， Se 不宜小于3m。 在一般土壤中避雷针（线）的工频接地电阻不宜大于10Ω。 2. 架构避雷针 对110kV及以上的配电装置，由于电气设备的绝缘水平较高，可将避雷针装设在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率较大的地区（ρ＞1000Ω·m），宜装设独立避雷针。 66kV的配电装置，允许将避雷针装设在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率ρ＞500Ω·m的地区，宜装设独立避雷针。 35kV及以下高压配电装置架构或房顶上不宜装设避雷针。 变压器的绝缘较弱，又是变电站中最贵重的设备，所以变压器的门型架构上，不宜装设避雷针（线）。发电厂的主厂房一般不装设避雷针，以免发生感应或反击使继电保护误动作或造成绝缘损坏。 架构避雷针的接地是利用发电厂、变电站的主接地网，但应在其附近装设辅助集中接地装置，并且架构避雷针与主接地网的地下连接点至变压器的接地线与主接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小于15m。 关于线路终端杆塔上的避雷线能否与变电站架构相连，也按是否发生反击的原则处理。当线路电压等级在110kV及以上时，允许将避雷线引至出线的门型架构上，当土壤电阻率大于1000Ω·m时，应装设集中接地装置。 当土壤电阻率ρ＜500Ω·m时，35kV~60kV线路的避雷线允许连接到出线门型架构上，但应设集中接地装置。在ρ＞500Ω·m的地区，避雷线应终止于线路终端杆塔，从线路终端杆塔到配电装置架构之间的一档线路由独立避雷针保护，也可在线路终端杆塔上装设避雷针。 二、避雷线保护 采用架空避雷线保护的布置形式有两种。一种是避雷线一端经配电装置架构接地，另一端经绝缘子串与厂房建筑物绝缘，如图8—2所示。另一种是避雷线两端都接地，如图8—3所示。 为了不发生反击事故，避雷线与被保护设备之间的空气距离Sa及避雷线的接地装置与被保护设备接地装置之间的地中距离Se应足够大，，且避雷线绝缘端的绝缘子串应有足够的绝缘强度，以防止反击事故的发生。 当避雷线一端绝缘时，雷击绝缘子串附近的避雷线开路端c点的过电压最高。该点的过电压uc可按下式计算 式中 L0——避雷线与接地架构单位长度的平均电感，μH/m; △l——避雷线上校验的雷击点与接地支柱的距离，m； h——避雷线支柱的高度，m。 避雷线两端接地时，雷击校验点c的过电压为 式中:i为总的雷电流；i1为流向架构1的雷电流；△l为雷击点距架构1的距离；h1和Ri1分别为架构1的高度和冲击接地电阻；β? 为避雷线的分流系数，β?= i1 / i ，可由电路的基尔霍夫定律推导求得。 当忽略接地