【正文】 此外還要感謝同宿舍的同學(xué)們，我們一起學(xué)習(xí)，相互鼓勵，大家的相互幫助，使得我們在這段時間學(xué)習(xí)效率很高。130,135,140設(shè)置接地裝置。通過避雷線的安裝，可以有效的防止雷電直擊導(dǎo)線。6. 降阻劑：規(guī)格為FDJ03物理降阻劑，在接地裝置中使用，每個接地極使用120kg,共32個接地極。圖58為間隔五基桿塔安裝線路避雷器，圖510為間隔六基桿塔安裝線路避雷器，仿真圖如圖511,512所示：通過每隔五個、六個桿塔裝設(shè)避雷器的仿真相比較可以得出：每隔五基桿塔裝設(shè)避雷器比隔六基桿塔裝設(shè)避雷器絕緣子兩端的電壓低，重復(fù)做隔七、八基桿塔裝設(shè)避雷器仿真得到每隔五基桿塔的時候?qū)τ诮^緣子的保護(hù)是最好的，加上前面的在降低桿塔接地電阻的時候每隔五基桿塔的時候裝設(shè)接地裝置，避雷器只有在有接地裝置的時候才能發(fā)揮作用，防止絕緣子的閃絡(luò)。避雷器的接地可以由避雷線的接地裝置配合。大部分的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線，傳播到相鄰桿塔。P15T的具體尺寸可見附錄四，表510是兩種絕緣子參數(shù)的對比：從下表可以看到，P15T比P10T的50%擊穿電壓高出33kV，使50%擊穿電壓提高了38%，線路的耐雷水平得到了很大的提高。降阻劑使用注意事項：攪拌降阻劑時要戴乳膠手套，如粉末濺到手、臉、眼上的時候可用清水清洗；降阻劑要嚴(yán)防受潮，必須儲藏在不受雨淋的干燥處。最后先回填一層細(xì)土，然后填開挖土，并夯實至周圍地表平齊。[12]表59避雷線防雷接地裝置的最小尺寸尺寸材料鋼絞線截面積扁鋼截面mm角鋼截面mm鋼管截面mm圓鋼直徑mm避雷線25////引下線明設(shè)/寬48，厚4//8暗設(shè)/寬50，厚5//10接地體水平埋設(shè)/寬48，厚4//10垂直埋設(shè)//150，/根據(jù)該段線路的情況，接地極的材料選用鍍鋅鋼管DN65*2500，按公式59所示 (59) 其中土壤電阻率為300*m,，但是當(dāng)有4根接地垂直接地極時，總電阻可按并聯(lián)計算，帶入利用系數(shù)，計算接地電阻約為30，如果采用8根是，則可將接地電阻控制在15Ω，但是如此一來設(shè)計的成本就會增加許多，且使得接地體的尺寸過大。由此可見土壤的高電阻率帶來的嚴(yán)重問題是嚴(yán)重的，所以要采用降阻劑。垂直接地體的接地電阻為： (56)式中：為電阻率；（Ω*m）為接地體長度；（m）為接地體的直徑。在接地極周圍使用了降阻劑以后，可以起到增大接地體外形尺寸，擴(kuò)大接地體的有效截面的作用，從而使接地體的有效散流面積增大，進(jìn)而降低了接地電阻；此外降阻劑因為其膨脹特性會減小接地體與土壤之間的接地電阻率，會在接地體周圍的土壤形成一個變化緩慢的低電阻區(qū)，因而在一定的程度上降低接地極的接地電阻。所以，為了使ABC三相導(dǎo)線都在避雷線的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，架設(shè)了雷線輸電線路的耐雷水平的到了很大的提高。避雷線的保護(hù)范圍是用模擬實驗及運行經(jīng)驗確定的，在保護(hù)范圍內(nèi)被保護(hù)物不受雷擊，由于放電的路徑受很多偶然因素的影響，因此要保證被保護(hù)物絕對不受雷擊是非常的困難的，%的雷擊概率。 第五章 防雷避雷方案的確定在上一章對于本設(shè)計用到的防雷措施的基本情況進(jìn)行了分析，這一章會對具體的措施進(jìn)行計算與仿真分析其可行性，制作具體的方案。本設(shè)計采用電磁暫態(tài)仿真軟件 ATPEMTP對安裝線路避雷器前后的10kV線路的過電壓水平進(jìn)行仿真，絕緣子采用電壓控制開關(guān)來模擬，避雷器采用非線性電阻來模擬，線路模型采用LCC中參數(shù)恒定的Bergon模型，波阻抗可取300Ω，避雷器的參數(shù)以YH5WS17/50型氧化鋅避雷器的參數(shù)為參考，絕緣子串用針式絕緣子p10T（50%擊穿電壓為85kV）的參數(shù)進(jìn)行參考，,接地電阻為15Ω。 因此研究防雷措施時更多考慮≤100 kA 的雷電流對線路的影響。本次設(shè)計的架空線地處沙漠，干燥缺水。又因為該段線路中原有安裝避雷器的一基桿塔接地電阻高達(dá)29歐姆左右，不符合要求，以下先計算雷擊時線路的耐雷水平。當(dāng)大于或等于絕緣子的時第二相也發(fā)生反擊，形成兩相短路，引起跳閘，由此線路的耐雷水平為[3]： (48)而安裝了避雷線時的耐雷水平為： (49) 其中：為線路的耦合系數(shù)； 為絕緣子的50%沖擊放電電壓（kV）； 為桿塔接地電阻（Ω）； 為導(dǎo)線對地平均水平高度； 工程上常采用降低接地電阻，提高耦合系數(shù)作為提高耐雷水平的主要手段。即 39。在強(qiáng)大的雷電流沿避雷針向下通過接地裝置流入大地的過程中，會在周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場，容易對周圍的通信設(shè)備引起誤動或損壞，還會在接觸不良的地方引起放電從而引燃易燃易爆物體，造成事故。(2)對于整個線路的保護(hù)范圍小。除第一基和最后一基桿塔加裝有線路避雷器外，再無其他防雷措施，加之防雷接地電阻高達(dá)29Ω（根據(jù)榆林防雷中心2010年接地電阻測試報告），線路耐雷水平十分有限，容易發(fā)生雷擊桿塔、雷擊導(dǎo)線和感應(yīng)雷電過電壓，引起絕緣子串閃絡(luò)、相間短路、絕緣子和避雷器損壞，導(dǎo)致跳閘，對于整個煤礦的安全可靠性供電造成很大的影響。測控裝置錄波如圖37所示。 第三章 線路的基本情況 北翼回風(fēng)斜井供電系統(tǒng)基本情況檸條塔礦業(yè)公司北翼回風(fēng)斜井主要承擔(dān)著礦井通風(fēng)任務(wù)，該風(fēng)井的供電引自礦業(yè)公司工業(yè)場地西側(cè)的35kV變電站1201開關(guān)柜（I回）和1207（II回）開關(guān)柜，經(jīng)200米電纜到風(fēng)井架空線1桿塔，（LGJ70）140基桿塔到北翼回風(fēng)斜井配電室高壓柜，由兩臺變壓器降壓后供ABB變頻器，變頻器分別供給兩臺風(fēng)機(jī)的四臺電機(jī)。 配電線路防雷的原則和措施 暴露在空氣中的架空輸電線受到雷擊時有以下四種可能：雷擊線路附近地面，雷擊塔頂及塔頂附近避雷線，雷擊檔距中央的避雷線，雷擊導(dǎo)線。如圖23圖 21 雷電流的標(biāo)準(zhǔn)波形（雙指數(shù)波）圖 圖22 雷電流的等值斜角波形圖 圖23 雷電流等值余弦波形圖?雷電流的陡度雷電流的幅值和波頭決定了雷電流的上升的陡度，也就是雷電流隨時間的變化率。我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推薦，一般地區(qū)的雷電流的幅值超過I的概率p可以按以下公式得到： （21） 我國西北、內(nèi)蒙古等雷電流活動較弱的地區(qū)，雷電流幅值較小，可用下式求出： （22 ）式中:I是雷電流的幅值（kA)[4]。雷云對地放電的頻繁程度可以用地面落雷密度來表示，是指每個雷電日每平方公里地面上的平均落雷次數(shù)。（3）每一種選擇的防雷避雷措施的具體實施方法。(2)接地材料的發(fā)展在接地電阻方面，人們采用了多種方法降低電阻，并采用了多種材料，作為接地體，主要包括銅材、鋼材、熱鍍鋅材料等，接地電阻不僅具有降低接地電阻的作用，而且能夠防止接地材料的腐蝕，還能夠加長接地體的使用時間。對配電網(wǎng)的影響較大，隨著人們對電力系統(tǒng)供電可靠性的要求越來越高，對電力系統(tǒng)防雷保護(hù)的重視程度也越來越高，更多的新技術(shù)與新材料也越來越廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)。 10kV線路分布很廣，一般都處于野外，雷雨季容易遭受雷擊。s power supply is more safety and reliably.KEY WORDS：10kV distribution line，Lightning resisting level，safety  目 錄第一章 緒論 1 選題的背景和研究意義 1 課題的研究背景 1 生產(chǎn)需求情況 1 煤礦10kV架空線防雷技術(shù)研究的重要意義 2 防雷技術(shù)的發(fā)展過程 2 本課題的主要研究內(nèi)容 3第二章 雷電概論 5 雷電的概念 5 雷電參數(shù) 5 雷電對線路的影響 8 配電線路防雷的原則和措施 9第三章 線路的基本情況 10 北翼回風(fēng)斜井供電系統(tǒng)基本情況 10 現(xiàn)場調(diào)研情況 11 防雷措施和管理建議 12第四章 防雷措施分析 14 避雷針的使用 14 架設(shè)避雷線 15 降低桿塔的接地電阻 19 加強(qiáng)線路絕緣 20 避雷器的安裝 22第五章 防雷避雷方案的確定 26 全線架設(shè)避雷線 26 降低桿塔接地電阻的措施 31 加強(qiáng)線路的絕緣的方法 38 重點桿塔安裝避雷器 41 仿真驗證 42 設(shè)計改造材料 45結(jié) 論 47致 謝 48參考文獻(xiàn) 49附 錄 51附錄一 HY5WS17/50氧化鋅避雷器示意圖與使用環(huán)境 51附錄二 避雷線及導(dǎo)線的力學(xué)特性 52附錄三 ATPEMTP生成的程序 53附錄四 P15T絕緣子示意圖 57 第一章 緒論 選題的背景和研究意義 課題的研究背景隨著全球氣候異常狀況日益加劇，雷電活動也異常頻繁。通過以上這幾種防雷措施的實施，可以提高耐雷水平，使本段線路的供電更加安全可靠。因此配電線路的避雷防雷保護(hù)研究有著十分重要的意義。2 reducing the tower grounding resistance。其中榆林市的府谷、神木縣為陜西省雷暴日最多的縣，年平均雷暴日在35d以上。我們需要用科學(xué)的方法對煤礦架空線防雷技術(shù)進(jìn)行研究，提出煤礦防雷措施，以此來降低雷擊跳閘率，減少配電網(wǎng)雷擊損壞率，減輕電子元件受到的干擾，最終提高配電網(wǎng)供電的可靠性，確保煤礦生產(chǎn)安全經(jīng)濟(jì)的運行。普通閥式避雷器依靠的是間隙的自然滅弧能力，因此其滅弧能力不是很強(qiáng)，另外閥片的通流能力是有限的，所以他只能用于雷電過電壓的保護(hù)，而不能用于時間比較長的內(nèi)部過電壓保護(hù)，為了改進(jìn)閥式避雷器的性能，因此在普通閥式避雷器的基礎(chǔ)上開發(fā)了一種帶磁吹間隙的閥式避雷器，他的基本構(gòu)造與普通的閥式避雷器相似，主要區(qū)別在于采用了滅弧能力較強(qiáng)的磁吹火花間隙和同流能力較大的高溫閥片。煤炭作為我國的第一能源，在國民生產(chǎn)中扮演著重要的角色，這些年隨著不斷的開采，環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，事故頻發(fā)，嚴(yán)重威脅著我國的能源安全生產(chǎn)，需要保證產(chǎn)量和保護(hù)環(huán)境，就要應(yīng)用到一系列的大型電力設(shè)備，以保證安全高效生產(chǎn)和最低程度的污染。雷暴日是指每年中有雷電的天數(shù)，在一天中只要聽到一聲雷響就算一個雷暴日；雷電小時是每年中總共有雷電的所有小時的數(shù)量，即在一個小時內(nèi)只要聽到一聲雷響就算一個雷電小時。加之負(fù)極性的雷電流傳播的時候衰減比較小，對于設(shè)備的危害比較大，所以防雷計算一般都按照負(fù)極性雷電流來計算。如圖212)斜角平頂波其中波頭、陡度由雷電流幅值和波前時間決定，在防雷保護(hù)計算中，,斜角平頂波的數(shù)學(xué)表達(dá)式簡單。感應(yīng)雷的幅值與諸多的因素有關(guān)，比如雷電對地放電的電流強(qiáng)度，雷擊點的位置，線路所在地區(qū)的土壤電阻率，線路的架設(shè)高度，桿塔的接地電阻等。降低建弧率的辦法有：適當(dāng)增加絕緣子片數(shù)，采用不接地或者經(jīng)消弧線圈接地。最后一基桿塔位于風(fēng)機(jī)房旁約30m的高坡頂端，加裝有3個避雷器，引下線為Φ12的鋼筋。根據(jù)現(xiàn)場勘察和調(diào)研結(jié)果表明，北翼回風(fēng)斜井兩回10kV架空線路架設(shè)地勢相對周圍較高，易受雷擊。避雷針一般適用于保護(hù)那些比較低矮的地面建筑物以及保護(hù)高層樓房頂上的突出設(shè)施，特別適合保護(hù)那些需要防雷引下線與內(nèi)部各種金屬管道隔離的建筑物。我國國標(biāo)規(guī)定避雷針距被保護(hù)物的空氣中的距離大于等于5米，避雷針距被保護(hù)物體的接地裝置間的地中距離大于等于3米。因此后面的降低桿塔的接地電阻對于架空線的防雷就非常有必要了。?雷擊塔桿時的過電壓及耐雷水平當(dāng)線路塔頂受到雷擊的時候，雷電流I將通過桿塔以及接地電阻然后流入大地，設(shè)桿塔的接地電感為，可以求出等效電路的桿塔點位為：U=I+ =I (43)式中， I為雷電流幅值（kA）； 為桿塔的沖擊電阻（Ω）； 為桿塔的等效電感(μH)。對于架設(shè)全線避雷線在接下來的具體方案中會進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計。尤其是雷擊塔頂時，因為桿塔的接地電阻太高，大大降低了雷擊桿塔時線路的耐雷水平，若能將接地電阻降到10歐姆以下，線路的耐雷水平可以提高2倍以上。該段線路原有的絕緣子類型為P10T，表43是該種絕緣子的一些基本數(shù)據(jù)[10]:表43 P10T絕緣子串的參數(shù)瓷件高度 (mm）最大直徑(mm）頂線槽(mm）側(cè)線槽(mm）螺紋直徑(mm）爬電距離(mm）擊穿電壓(kV）50%閃絡(luò)(kV）耐受電壓(kV）重量(kg)105145119M1619595857