牵引变电所接地防雷系统的设计详解.doc

齐鲁工业大学 毕业设计 题 目：牵引变电所接地防雷系统的设计 系 别： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 摘 要 牵引变电所是铁路供电系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所的雷电的防护。 综合运用高电压技术、电力系统过电压、接地系统及供防雷接地的设计方法，对110kV牵引变电所进行防雷接地设计。引变电所雷击的配电技术等相关的专业知识，采用理论和实践相结合的方法，研究牵，基于常用的形式及防雷接地的几种措施，研究接地装置的类型和降阻方式 关键词 雷电放电 防雷保护装置 防雷接地装置 牵引变电所 目 录 1 绪论 2 2 雷 1 2.1 雷电 1 2.1.1 雷电的发生机理 1 2.1.2雷电放电 1 2.1.3雷电放电的过程 3 2.1.4雷电放电的基本形式 5 2.1.5雷电放电的选择性 6 2.1.6我国雷电活动分布的规律 7 2.1.7雷电的危害 7 2.1.8雷电的防护措施 9 2.2雷电参数 14 2.2.1雷电放电的计数模型及等值电路 14 2.2.2雷电流 16 3 防雷保护装置 20 3.1避雷针 20 3.1.1避雷针保护原理及组成 20 3.1.2避雷针的保护范围 21 3.2避雷线 23 3.2.1避雷线保护范围 23 3.3变配电所装设避雷针和避雷线的有关规定 25 3.3.1避雷针的有关规定 25 3.3.2避雷线的有关规定 26 3.4避雷器 26 3.4.１避雷器的保护原理及要求 26 3.4.2避雷器的伏秒特性 27 3.4.3避雷器的分类 27 4 防雷接地装置 32 4.1接地装置的概述 32 4.1.1 接地装置组成 32 4.1.2接地电阻和流散电阻 33 4.1.3对地电压、接触电压和跨步电压 34 4.2接地装置的分类 34 4.2.1工作接地 35 4.2.2保护接地 35 4.2.3 防雷接地（如图4-5所示） 35 4.3工程实用的接地装置 36 4.3.1输电线路的防雷接地 36 4.3.2发电厂和变电站的接地 36 4.4接地电阻的计算和降阻方法 37 4.4.1接地电阻的计算 37 4.4.2接地电阻的降阻方法 37 5 110kV牵引变电所防雷保护和接地设计 39 5.1过电压的基本概念及分类 39 5.1.1过电压的定义 39 5.1.2过电压的分类 39 5.2牵引变电所容易遭受雷击的地方 41 5.2.1直击雷的保护 41 5.2.2雷电侵入波保护 41 5.3牵引变电所输电线路的防雷保护 42 5.3.1输电线路的感应雷过电压 42 5.3.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 42 5.3.3输电线路的雷击跳闸率 42 5.4牵引变电所的防雷保护 43 5.4.1牵引变电所直击雷过电压的防护 43 5.4.2牵引变电所侵入波过电压的防护 44 5.4.3牵引变电所内变压器的防护 45 5.5牵引变电所内部防雷接线图 45 5.6牵引变电所防雷接地装置主视图 45 结 论 46 致 谢 47 参 考 文 献 48 附录 49 1 绪论 电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。 变电所是电力系统重要组成部分，是联系发电厂和电力用户的中间环节，因此，它是防雷的重要保护部位。雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所雷电的防护。如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，影响了国民经济的发展。 变电所是电力系统防雷的重要保护，如果发生雷击事故，将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人民生活。变电所的防雷措施必须十分可靠。2 雷 2.1 雷电 2.1.1 雷电的发生机理 雷电是一种自然现象。主要是天空中的饱和水蒸汽，由于上升气流的作用而使水滴分裂，水滴分裂过程的同时，微细水滴带有不同的电荷，使带正（或负）电荷的水滴上升，带电荷的小水滴漂浮在空中，就形成雷云。雷云中的电荷一般不是在云中均匀分布的，而是集中在几个带电的中心。雷云越集越多，也就是电荷越积越多，到达一定程度后，足以击穿与大地或地面上的建筑物与电气设备之间的空气时，就会发生强烈的放电，同时发出强烈的电光和巨响。随着雷云的发展和运动，一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度（大气中约为30kV/cm，有水滴存在时约为10kV/cm）时，就会发生云间或对大地的火花放电。雷电放电包括雷