【正文】 備失效。電磁感應現(xiàn)象還可以使構(gòu)成閉合回路的金屬物體產(chǎn)生感應電流，對設(shè)備或建筑物造成損害。高壓輸電線路上的感應過電壓可達 300~400kV；一般配電線路和通信線路雖然懸掛高度較低，但雷電流大，感應過電壓仍可達幾十千伏。如果樓頂不采取良好的接地措施，室內(nèi)的設(shè)備即有可能因靜電感應電壓而受損。 靜電感應 當建筑物頂部或其他導體處于雷云與大地間所形成的電場中時，建筑物頂部或?qū)w上就會聚集極性與雷云下部電荷極性相反的大量電荷。 例如，當雷擊大地時，在線路產(chǎn)生感應過電壓的值可以按下述經(jīng)驗公式估算 IbhU cp ??? )/(25 （ 24） 式中 U — 感應過電壓， kV； I — 雷電流幅值， kA； b — 雷擊點與導線間的水平距離， m； cph —— 導線平均高度， m。 感應雷的影響 感應雷對弱電設(shè)備的影響主要是指在雷云之間放電或雷云對地之間放電時，在附近的戶外傳輸信號線路、埋地電纜線路、設(shè)備連接線上產(chǎn)生電磁感應并侵入設(shè)備，使串聯(lián)在線路之間或線路末端的電子設(shè)備受到損壞。被壓縮空氣層 的外界稱變電站防雷接地技術(shù) 10 為“激波波前”。當雷電流通過金屬體時，如果金屬體的截面積不夠大時，甚至可使其熔化。 熱效應的破壞作用 根據(jù)焦耳定律，一次閃擊的雷電流發(fā)出的熱量 Q ?? t dtiRQ 0 2 （ 22） 式中 Q— 發(fā)熱量 ， J； i— 雷電流， A； R— 雷電流通道的電阻，Ω； t— 雷電流持續(xù)的時間， s。因此雷擊的時候，由于電動力的作用，也有可能使弱電設(shè)備導線折斷。 它以強大的沖擊電流、熾熱的溫度、猛烈的沖擊波以及強烈的電磁輻射損壞放電 通道，其最高電流達200~300kA，一般在 20~40kA，其時間甚短，一般僅為 10~100μs。 在進線構(gòu)架接地引下線地面上方 米處設(shè)置可開斷點， 當測量全站接地電阻值時與線路地線將其斷開，保證測量的準確性。而當涉及到高頻 (f20MHz)的電路時，我們應該采用多點的接地或者多層板的方式。 針對上面分析的問題，我們可以把 RTU 的子站 (或者一體化的微機二次保護裝置等 )在主控臺里集中組屏，這樣做不僅能夠減少物理干擾源 (包括室內(nèi)溫度 )對于電力裝置的影響，還可以改善電力設(shè)備運行的環(huán)境，并且能夠方便檢修和試驗人員對電力裝置年檢的預試工作。 我國的變電所避雷器主要采用的是金屬氧化物的避雷路器 (ROA)，西方的國家除了使用 ROA 之外，還在所有的電氣裝置內(nèi)安裝空氣的間隙，并作為 ROA 失效之后的備用設(shè)備。 變電所接閃器 在變電站發(fā)生雷擊之后，防雷系統(tǒng)可以通過直接攔截的方法，引導雷電流進入接地網(wǎng)。浪涌的二次保護器是采用同等電位的原理，及時把浪涌電流導入接地系統(tǒng)。 變電站防雷接地技術(shù) 7 正確屏蔽雷電流 對于微機保護的控制裝置，電力系統(tǒng)的通信線路應該采用帶有屏蔽層的多絞屏蔽電纜，并且應該盡可能把強電的導線單獨安裝，同時保證電纜的屏蔽層接地自始至終都只有一個點。同時，變電站接地技術(shù)也是保護我們?nèi)松戆踩环N十分有效手段，如果由于某種原因而引起了相線與設(shè)備外殼相碰觸的時候，電力設(shè)備的外殼將會有非常危險的電壓產(chǎn)生，此時，故障產(chǎn)成的電流將會流經(jīng)接地保護裝置到達大地，進而起到了保護的作用。 雷電的防護措施包括以下三個部分 : 直擊雷的防護、側(cè)擊雷的 防護 和感應雷的防護。 積雨的云在形成的過程中 ， 部分云團帶有正電荷 ， 部分云團帶有負電荷 ， 因此 ， 當電荷總量積聚到了一定的程度時 ， 在不同的電荷云團之間 ， 或者云團和大地之間的電壓數(shù)值非常大 ， 足夠擊穿空氣。 大多數(shù)的中型電力用戶 ， 都采用的是 35 kV 電壓等級供電 ， 供電部門的 35 kV變電站也就成為了電力用戶供電的重要的供電渠道。電氣安全工作是一項綜合性的工作 ，有工程技術(shù)的一面，也有組織管理的一面。以前由于接 地裝置的一些問題從而引發(fā)了主設(shè)備的損壞，變電站一度停止運行帶來了巨大的 損失和嚴重的問題，給電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成了很大的麻煩，因此變電站的防雷接 地措施必須要高度的重視起來。 但在二次系統(tǒng)，由于重視程度不夠，防雷措施沒有跟上設(shè)備的發(fā)展，防雷保護措施都不夠完善，存在較多的問題和不足。 接地電阻不合格，雷電引起的地電位升高，也會通過設(shè)備的接地線引入二次設(shè)備中，損壞設(shè)備的插件 。 避雷針大大增加雷擊概率，這使得依附于一次設(shè)備的，目前正在大量更新的保護 、 監(jiān)控 、 通信等二次設(shè)備遭受雷擊的概率大大增加，損壞方式也多種多樣，變電站防雷接地技術(shù) 4 從而給電力生產(chǎn)帶來很大的損失 。 為了限制入侵雷電波的幅值，在變電站內(nèi)要求裝設(shè)避雷器，使電氣設(shè)備的過電壓不致于超過其沖擊耐壓值在變電站的進線段上裝設(shè)避雷器，可以限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值及入侵雷電流的陡度。本次停電事故，給公司 生產(chǎn)帶來嚴重影響，初步估計直接經(jīng)濟損失達數(shù)千萬元。雷害發(fā)生后的 36 小時內(nèi)， 遠離百里的蛟河市區(qū)，市話、手機全停，銀行專線無法正常運行，損失嚴重。 1997 年 10 月 13 日吉山珠村化工倉庫遭雷擊造成嚴重的火災爆炸事故，燒毀兩座共貯存 240 噸純苯的簡易倉庫，直接經(jīng)濟損失 70 萬元。 1996 年 8 月 31 日，華夏證券公司廣州分公司遭雷擊，損壞彩色及單色 LBE大屏幕設(shè)備、交換式集成器、四塊電話語音卡、微機設(shè)備等，經(jīng)濟損失約 28 多萬元。 1993 年 5 月 17 日和 6 月 3 日，雷擊廣西人民銀行證券中心，擊壞計算機 16臺，損失 11 萬元。 1992 年 6 月 22 日 傍晚，北京城區(qū)下了一陣中雨。 1987 年 8 月 1 日三門峽站受雷擊損壞 16 臺裝置柜。 1983 年 9 月西南某工程遭受一次雷擊，使配套的一批電子設(shè)備損壞，系統(tǒng)工作無法進行，損壞的電子設(shè)備和元件有： 數(shù)字傳輸機 — 損壞集成電路芯片 20 多塊；通信系統(tǒng) — 8 臺機中有 6 臺受到不同程度的損壞； 時控單元 — 脈沖處理回路和脈沖變換電路 4 塊芯片損壞； 遙測系統(tǒng) — 由于連接電纜較長，損壞電路板 3 塊。近年來 ， 隨著我國電力變電站實現(xiàn)綜合自動化 ，不僅為變電站實現(xiàn)無人值守和配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化奠定了基礎(chǔ) ， 而且也為供電部門提供更安全、經(jīng)濟、可靠和高質(zhì)量的電能創(chuàng)造了條件 ， 這就更加要求防雷接地措施必須十分可靠。對雷電的物理本質(zhì)了解開始于 18 世紀 ， 最有名的當屬美國的富蘭克林和俄國的羅蒙索諾夫。 25 附 錄 20 變電所位置的自然條件 20 變電所的規(guī)模 18 降低變電所接地裝置工頻接地電阻的措施 17 變電所接地裝置 16 接地概述 1 變電站防雷接地的意義 但當高壓輸電網(wǎng)在為人們提供動力和照明時 ， 不能忽視 自然界產(chǎn)生的雷電對高壓輸變電設(shè)備產(chǎn)生的大量危害。 網(wǎng)絡(luò)教育學院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目 ： 變電站防雷接地技術(shù) 學習中心： 新疆伊犁奧鵬培訓中心 層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 年 級： 年 春 /秋 季 學 號： 202110638371 學 生： 張強 指導教師： 王瑩 完成日期： 2021 年 1 月 3 日 變電站防雷接地技術(shù) I 內(nèi)容 摘要 變電 站 是電力系 統(tǒng)中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所 ， 是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶的紐帶 ， 擔負著電壓變換和電能分配的重要任務。隨著電力系統(tǒng)的快速 發(fā)展 ， 使得電能這一清潔能源在人民生產(chǎn)、生活中得到了普遍使用。 關(guān)鍵 詞 ： 變電站 ； 防雷接地 ； 直擊雷防護； 雷電侵入波防護 變電站防雷接地技術(shù) II 目 錄 內(nèi)容摘要 I 1 緒論 4 2 變電站的防雷保護 8 變電站的侵入波保護 11 變電站的進線段保護 12 避雷針與避雷線的保護范圍的計算 變電站防雷接地技術(shù) 1 1 緒論 變電站防雷接地 的 意義 雷電是大自然中最宏偉但又最恐怖的氣體放電現(xiàn)象。 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分 ， 變電站發(fā)生雷擊事故 ， 將造成大面積停電 ， 會對電網(wǎng)造成較大的危害。 1981 年 8 月 27 日 ，江蘇省常州市某微波站遭到雷擊 ， 電力載波 20 102 電路終端機報警整流器的 3 只整流二極管被擊穿；鉛皮電纜外皮與地網(wǎng)接觸處燒出凹坑；微波設(shè)備回路機的 4 線收發(fā)信號衰耗器燒壞，致使南京方向的 11 路 電話中斷， 上海方向的第 7 路不通。武 衡線段的 15 個微波站 12個曾遭受雷擊影響正常通信，甚至損壞多臺設(shè)備。其中，程控交換機損壞電路板 8 塊，VAX 計算機接口板損壞，遠動室調(diào)度模擬盤 43 塊顯示消失， PDP11/24 型計算機系統(tǒng)的 PMA 接口板損壞，內(nèi)存損壞 8 塊。因為大樓裝有避雷針， 使閃電由避雷針引入大地，所以大樓、人員及普通設(shè)備安然無恙，但是雷電流在四周產(chǎn)生的巨大脈沖電磁場，卻損壞了具有極為敏感的微電子器件及計算機系統(tǒng)。 1995 年 9 月 3 日 19 時 55 分到 4 日 21 時 26 分，河南省三門峽市出現(xiàn)強雷雨天氣，致使中國工行三 門峽市湖濱支行遭受嚴重雷擊，當即擊毀計算機 16 部、內(nèi)部電話總機 1 臺，直接經(jīng)濟損失 15 萬元。據(jù)報道，同日西城區(qū)展覽路也有居民的電視機和單位的電話機遭到雷擊。 變電站防雷接地技術(shù) 3 1999 年 8 月 9 日，吉林省蛟河發(fā)生雷害，天崗地區(qū)某單位的通訊設(shè)備被雷擊毀，當?shù)?1000 余臺電 視機和 300 余部電話出現(xiàn)故障。由于停電影響，煉鐵廠全部高爐斷水、斷電、斷氣，不同程度發(fā)生灌渣、燒壞冷卻設(shè)備等事故；煉鋼系統(tǒng)導致鐵水、鋼水落地，部分鐵包、鋼包損壞；軋鋼系統(tǒng)造成部分設(shè)備損壞。 研究現(xiàn)狀 ： 當雷電直接擊中電力系統(tǒng)的導線部分時，會產(chǎn)生極高的雷電過電壓，任何電壓等級的設(shè)備絕緣都會難以耐受變電站對于直擊雷的保護一般采取裝設(shè)避雷針或采用沿變電站進線段一定距離內(nèi)架設(shè)避雷線，吸引雷電擊向自身，減低雷擊點的過電壓，通過良好接地的裝置，將雷電流迅速 泄入大地。 所以在這樣的保護過程中會產(chǎn)生較多的負面影響，其中最主要的有 ： 增加雷擊概率 、 產(chǎn)生感應雷以及地電位反擊等。 當接地不規(guī)范時，雷電電磁脈沖容易引起接地點之間電位差，產(chǎn)生的電磁場干擾二次設(shè)備的運行，嚴重時會損壞設(shè)備內(nèi)部的電子回路 。 防直擊雷有避雷針 (帶 )， 110kV 及以上線路有架空地線保護； 35kV 線路 、 10kv 線路有線路避雷器保護，變電站還有各級母線變壓器的避雷器保護 。各式各樣的 微機監(jiān)控設(shè)備的不斷普及和應用，同樣對防雷接地的要求逐漸 增高。為了防止各種電氣事故，保障人民生產(chǎn)、生活的正常有序進行，電氣安全已成為社會關(guān)注對象，各種電氣安全措施也正在建立與完善。一方面是研究各種電氣事故，研究電氣事故的機理、原因、構(gòu)成、 選某某 變電站 作為設(shè)計對象，變電站防雷接地技術(shù) 5 分析該變電站的防雷接地 設(shè)計。 變電站防雷接地技術(shù) 6 2 變電站的防雷保護 雷電是一種大氣里的放電現(xiàn)象 ， 它產(chǎn)生在積雨里 。 在主要放電階段中 ， 由于不同種電荷進行劇烈中和 ， 往往此時會出現(xiàn)非常大的雷電流 (一般為在幾百千安到幾千千安之間 )， 并且隨后會產(chǎn)生強烈的閃電及巨大的響聲 ， 從而形成了雷電 。 變電站接地技術(shù)是用來防止電力設(shè)備和電子設(shè)備遭到雷擊從而采取的基礎(chǔ)性的保護措施，它的目的