【正文】 繼 續(xù) 教 育 學 院 畢業(yè)論文 題目 ： 35kV～ 110kV防雷保護設(shè)計 學生姓名： 譚偉 學 號： 923210100032 班 級 : 海南自考 2 班 專 業(yè)： 電力系統(tǒng)及其自動化 指導(dǎo)教師： 繞玉凡 2020 年 4 月 35kV～ 110kV 防雷保護設(shè)計 摘要 發(fā)電廠、變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴重影響國民經(jīng)濟和人民生活，因此發(fā)電廠、變電所的防雷保護必須是十分可靠的。發(fā)電廠、變電所遭受雷害可能來自兩個發(fā)面：雷直擊于發(fā)電廠、變電所：雷擊線路、沿線 路向發(fā)電廠、變電所入侵的雷電波。對直擊雷的保護，一般采用避雷針或避雷線。我國運行經(jīng)驗表明，凡裝設(shè)符合規(guī)程要求的避雷針的發(fā)電廠和變電所，繞擊和反擊事故率是非常低的。 本次設(shè)計以 110kV 變電站為主要設(shè)計對象 ,主要解決以 下問題： 分析與計算； 、入侵波的保護分析與設(shè)計； 、氣體絕緣變電站、變壓器中性點的保護分析與設(shè)計； 。 關(guān)鍵詞： 變電站 ；雷擊方式；防雷設(shè)備；措施 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 雷電的發(fā)展 ......................................................................................................... 1 防雷設(shè)備 ............................................................................................................ 1 2 主要的雷擊方式 .................................................... 4 雷的直擊和繞擊 ................................................................................................. 4 雷擊反擊 ............................................................................................................. 4 感應(yīng)雷 ................................................................................................................. 5 3 變電站防雷措施 ........................................................................................................ 6 避雷針 ................................................................................................................. 6 避雷器 ................................................................................................................. 7 4 變電站防雷保護方案與接地 .......................................... 8 防雷保護方案 ..................................................................................................... 8 防雷接地 ............................................................................................................. 9 5 變壓器中性點保護 ................................................. 10 變壓器中性點的過電壓 ................................................................................... 10 中性點過電壓的保護措施 ............................................................................... 12 6 變電站的入侵波過電壓保護 ......................................... 14 避雷器與被保護設(shè)備之間的距離（ l=0） ..................................................... 14 避雷器與被保護設(shè)備之間的距離（ l≠ 0） ................................................. 16 避雷器與保護設(shè)備最大允許電氣距離 ........................................................... 21 7 絕緣配合與避雷器選擇 .......................................................................................... 23 電力系統(tǒng)絕緣配合 ........................................................................................... 23 避雷器的選擇 ................................................................................................... 24 8 氣體絕緣變電站（ GIS）的過電壓保護 ................................ 27 GIS 變電站 ....................................................................................................... 27 GIS 變電所中的暫態(tài)過電壓問題 ................................................................... 27 GIS 變電站過電壓保護自身的特點 ............................................................... 29 GIS 變電站雷電過電壓保護接線方式 ........................................................... 30 后 記 ............................................................................................................................ 32 參考文獻 ...................................................................................................................... 33 1 1 緒論 雷電的發(fā)展 人們通過模擬地球原始大氣在密室中進行放電的實驗，結(jié)果由無機 物合成了11種氨基酸。這些物質(zhì)的出現(xiàn)，是生命起源的基礎(chǔ)，因此，一些生命起源學說認為，是雷電孕育了地球上的生命。同理，地球上空有一層電離層，它是由帶正電荷的粒子組成，該電離層起著防止太陽和宇宙空間各種有殺害生命作用的射線進入地面，保護地球上的生命，如果沒有這電離層，即使地球上本來已經(jīng)有的生命，也會被來自太空的各種射線殺死，地球不可能出現(xiàn)現(xiàn)在的繁榮和文明。但是電離層的正電荷以平均約 1800A 的電流強度向大地放電，可想而知，如果得不到補充，電離層的電荷恨快便會放盡。由于雷電不斷補充電離層放電失去的電荷，保持電離層 總電荷量大體平衡，使這層生命的保護屏障得以保存，使地球上的生命不致被宇宙射線滅絕。因此，可以說，是雷電促使地球成為 文明的星球。從這個角度來講，人類有今天的文明應(yīng)該感謝雷電。 由于雷擊會給人類帶來災(zāi)害，因此，人類很早就與雷害進行斗爭。其中取得卓越成就的有 18世紀中葉著名科學家富蘭克林（ Franklin） MB 羅蒙諾索夫（ JIOMOHOCOB）， LB 黎赫曼（ PHXMAH）。他們通過大量實驗建立了雷電學說，認為雷擊是云層中大量陰電荷和陽電荷迅速中和而產(chǎn)生的現(xiàn)象；并且創(chuàng)立了避雷理論，發(fā)明了避雷針 。 防雷設(shè)備 為保護變電站的設(shè)備安全，提高其供電可靠性，優(yōu)化防 雷設(shè)計方案，加強變電站的防雷安全措施 。 接閃器 ： 直接截受雷擊，及用作接閃的器具、金屬構(gòu)件和金屬屋面等，稱為接閃器。功能是把接引來的雷電流，通過引下線和接地裝置 從大地中泄放，保 護 建筑物免受雷害。 2 從公元 1753 年，富蘭克林發(fā)明了避雷針以來，避雷針作為接閃器唯一的形式，延續(xù)了上百年的歷史，從十九世紀以后，逐漸有出現(xiàn)了避雷線、避雷帶和避雷網(wǎng)。其分類 如下：避雷針、避雷線 、避雷帶 、避雷網(wǎng) , 下面逐一介紹。 避雷針的英文名字 Lightning rod，直譯為 閃電棍 更準確些，本無避免雷擊之意。這個名詞望文生義就會產(chǎn)生誤解。我們國內(nèi)許多物理課本，甚至大學的教課書也把避雷針的原理說成是靠尖端放電中和云層電荷從而消除閃電的，這是錯誤的。實際上，在富蘭克林發(fā)明避雷 針的時候，提出了兩種避雷針工作機理的解析；第一種解析認為，避雷針是靠其針尖電暈放電發(fā)出與雷雨云相反的電荷，使雷雨云的電荷得到中和，從而免除建筑物的雷害。第二種解析認為，避雷針是靠把雷雨云所帶的異種電荷引導(dǎo)到自身上來，通過良好的接地裝置，把雷電流泄入大地，保護建筑物不受雷擊。至 1753 年富蘭克林明確傾向于避雷針引雷的理論了，所以說避雷針是靠尖端放電消除閃電而能避雷的提法是錯誤的，避雷針是消除不了閃電的。 工作原理 雷雨云形成以后對大地的電壓，低則幾百萬伏，高則數(shù)千伏甚至更高，雷雨云對大地的一次閃擊放電的峰 值電流平均為 30多 KA，它的瞬時功率為 1091012W以上。由于瞬時功率很大，所以它的破壞力是相當大的。 當高空出現(xiàn)雷雨云的時候，大地上由于靜電感應(yīng)作用，必然帶上與雷雨云相反的電荷，避雷針處于地面建筑物的最高處，與雷雨云的距離最近，由于它與有良好的電氣連接，所以它于大地有相同的電位，使避雷針附近空間的電場強度比較大，容易吸引雷電先驅(qū)，使主放電都集中到它的上面，從而保護附近比它低的物體遭受雷擊的幾率大大減少。而避雷針被雷擊的幾率卻大大的提高。避雷針不但不能避雷反而引雷，它是自身的多受雷擊而保護周圍