关于防雷、接地和电气安全的研究剖析.doc

网络高等教育 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：关于防雷、接地和电气安全的研究 学习中心： 辽宁沈阳奥鹏学习中心1[1]131369309854 学 生： 边宏利康永红 内容摘要 I 1 绪论 1 1.1 课题的背景及意义 1 1.2 防雷接地保护的重要性 1 1.3 防雷接地保护的研究现状 2 1.4 本文的主要内容 3 2 变电站高压电力装置防雷技术 4 2.1 引言 4 2.2 雷电参数特性 4 2.2.1 雷电流幅值及分布概率 4 2.2.2 雷电流波形和极性 4 2.2.3 雷暴日 4 2.2.4 落雷密度 5 2.3 变电站防雷技术措施 5 2.3.1 直击雷的防护措施 5 2.3.2 防雷电波侵入的措施 5 3 接地与屏蔽 8 3.1 防雷接地 8 3.1.1 防雷接地的基本要求 8 3.1.2 接地电阻 8 3.1.3 接地装置 8 3.2 屏蔽和等电位连接 9 3.2.1 屏蔽 9 3.2.2 防雷等电位连接 9 3.3.3 变电站屏蔽和等电位措施 9 3.3.4 保护接地 10 3.3.5 保护接零 10 4 结 论 12 参考文献 13 1 绪论 1.1 课题的背景及意义 变电站是电力系统的重要组成部分，变电站发生雷击事故，将造成大面积停电，会对电网造成较大的危害。近年来，随着我国电力变电站实现综合自动化，不仅为变电站实现无人值守和配电网实现自动化奠定了基础，而且也为供电部门提供更安全、经济、可靠和高质量的电能创造了条件，这就更加要求防雷接地措施必须十分可靠。在变电站的设计过程中，保护变电站的设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷接地设计方案，加强变电站的防雷接地安全措施，最大程度的减少雷击事故发生，有着极其重要的意义。 1.2 防雷接地保护的重要性 遭受雷击的途径:一是雷直击于变电站的设备上；二是各类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到变电站。 根据入侵的途径，防雷措施对策一般可分为: (1)阻止雷电波的进入； (2)利用保护装置把雷电波导入到接地网中。 防雷保护措施要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、特点等，选择安装适宜的保护装置。现代防雷工程的防雷对象扩大了，防雷措施增加了，防雷设计的方法也在不断发展。 变电站实现综合自动化是传统变电站二次系统的重大变革，其装置形式、功能配置以及操作方法都发生了根本性变化。利用多台微机和大规模集成电路装置组成的自动化系统，可用于控制、监测、保护、通信等等。但是，由于这类装置使用了超大规模集成电路，运行电压只有数伏、信号电流仅为微安级的微机装置， 相比于传统的电磁式的各类保护装置，设备的耐热性能要差，对尖峰脉冲的耐受 能力比较脆弱，特别是雷击过电压的暂态冲击会通过变电站的电源线引入，从而引起瞬态过电压，如果不经处理，就会引起二次设备的损坏。 同时，接地是避雷技术很重要的环节，变电站接地系统的合理与否，是直接采用关系到人身和设备安全的重要问题。不管是直击雷、感应雷或其它形式的雷，采用何种类型的防雷设备，都要求将雷电流尽快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。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、使用寿命等提出了较高的要求。 1.3 防雷接地保护的研究现状 当雷电直接击中电力系统的导线部分时，会产生极高的雷电过电压，任何电压等级的设备绝缘都会难以耐受。变电站对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电站进线段一定距离内架设避雷线，吸引雷电击向自身，减低雷击点的过电压，通过良好接地的装置，将雷电流迅速泄入大地。 避雷针大大增加雷击概率，这使得依附于一次设备的，目前正在大量更新的保护、监控、通信等二次设备遭受雷击的概率大大增加，损坏方式也多种多样，从而给电力生产带来很大的损失。这些二次设备防感应雷基本上靠机壳和内部元件本身，可靠性较低。当雷击使高压线路引入雷电波时，往往影响到变电站的整个低压电源系统、通信系统，导致低压电源系统中绝缘薄弱设备的某些元件损坏，如设备的电源模块，计算机监控系统等，一旦被波及往往造成接口元件击穿或烧坏。接地起着维持正常运行、保护、防