【正文】 個(gè)連接點(diǎn)，假如兩者不分開(kāi)，將會(huì)互相地干擾，嚴(yán)重時(shí)甚至 可能損壞設(shè)備。接閃器有避雷針和避雷線兩種。 二、 變電站接地方式 目前，變電站的接地方式有許多種，比如單點(diǎn)的接地、多點(diǎn)的接地和混合類(lèi)型的接地等。當(dāng)采用 110kV 和 220kV 構(gòu)架避雷針時(shí)，該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但地下連接點(diǎn)至主變、 35kV 及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間，沿接地體的長(zhǎng)度不得小于 15m。 同樣對(duì)拐彎的導(dǎo)體或金屬構(gòu)件，在拐彎部分也將受到電動(dòng)力作用，它們之間的夾角越小，受到的電動(dòng)力越大。因?yàn)橥ǖ赖臏囟瓤筛哌_(dá) 6000℃ ~10000℃ ，甚至更高。感應(yīng)雷雖不如直擊雷猛烈，但其發(fā)生的概率比直擊雷高得多。當(dāng)雷云與放電體間的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)兩者之間空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，雷云對(duì)放電體放電，正、負(fù)電荷在電路中猛烈地中和。 電磁感應(yīng) 由于雷電流具有極大的幅值和陡度，在放電通道周?chē)目臻g里會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的變化電磁場(chǎng)。 避雷針 (線 )是接地的導(dǎo)電物 ， 一般高于被保護(hù)物體 ， 它們的作用就是將雷電吸引到自己身上 ， 安全并迅速地導(dǎo)入地中。 FS 系列閥型避雷器，主要用來(lái)保護(hù)小容量的配電裝置。為了使避雷器達(dá)到預(yù)期的保護(hù)效果 ， 必須正確選擇和使用避雷器。因此，在接近變電站的進(jìn)出線上加裝避雷線是防雷的主要措施。小變電所大多采用獨(dú)立避雷針，大變電所大多在變電所架構(gòu)上采用避雷針或避雷線，或兩者結(jié)合，對(duì)引流線和接地裝置都有嚴(yán)格的要求。兩針之間的保護(hù)范圍可按如下方法確定 :首先按單針?biāo)愠龈哚樀谋Ｗo(hù)范圍，然后由低針的頂點(diǎn)作水平線與高針的保護(hù)范圍邊界點(diǎn)設(shè)為假想的避雷針，按兩根等高避雷針的方法，求出低針與假想針之間的保護(hù)范圍。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù) 雜。 大變 電所安裝在架構(gòu)上的避雷針，與主接地網(wǎng)應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置。任何接地極都存在著接地電阻，正因?yàn)槿绱?，?dāng)有電流流過(guò)接地體時(shí)，在接地電阻上的壓降將引起接地極電位的升高電流在地中擴(kuò)散時(shí)，地面會(huì)出現(xiàn)電位梯度。 把接地點(diǎn)處的電位 Um 與接地電流 I 的比值稱(chēng)為 接地電阻 R。 變電站防雷接地技術(shù) 18 變電所接地裝置 保護(hù)和屏蔽措施都要求有科學(xué)可靠的接地裝置。焊接部 位應(yīng)作防腐處理。 從接地體開(kāi)始向遠(yuǎn)處（ 20 米）擴(kuò)散電流所經(jīng)過(guò)的路徑土壤電阻，即散流電變電站防雷接地技術(shù) 19 阻。避雷針，避雷線，避雷網(wǎng)，避雷帶是經(jīng)常采用的防雷裝置，接地裝置是防雷裝置的重要組成部分。在土壤電阻率大于 500Ω 最熱月平均溫度 ，最熱月平均最高溫度 oC，極端最高溫度 oC，極端最低溫度 oC，最熱月地下 深處平均溫度 oC，年平均雷電日數(shù) 40 日 /年。 圖 電氣一次部分折線法計(jì)算方法所確定的保護(hù)范圍 所以，取 1, 7. 3 , 28xP h m h m? ? ?時(shí)，可得 2 7 .4 , 1 7 .5xxr m b m??。一般 35KV 變電站水平接地體選用 40mm 5mm 扁鋼，垂直接地體選用 L50mm 5mm 角鋼，具體的設(shè)計(jì)原則可歸納總結(jié)如下： 避雷針接地裝置與道路或出入口等的距離不應(yīng)小于 3m，否則應(yīng)采取措施，鋪設(shè)礫石或礫青地面 ； 獨(dú)立避雷針的接地裝置與主接地網(wǎng)的距離不應(yīng)小于 3m。 在理論分析的基礎(chǔ)上 最后通過(guò) 對(duì)我國(guó)農(nóng)村 35KV變電站進(jìn)行防雷接地保護(hù)設(shè)計(jì) ； 根據(jù)變電站國(guó)家防雷接地標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合 35KV 變電站電氣接線圖以及具體情況，學(xué)習(xí)利用各種防雷接地裝置等，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的直擊雷防護(hù)、雷電侵入波防護(hù)以及變電站的接地保護(hù)設(shè)計(jì)，具有一定針對(duì)性和廣泛性。 接地裝置的接地線（即連接扁鋼）熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 2 3m i n ???? djd tCIS （ 43） 實(shí)選接地線 40 5=200mm2Smin， 合格 。為此， 35KV 及以下的配電裝置不允許架設(shè)構(gòu)架避雷針，土壤電阻率大于 500Ω 避雷針的設(shè)置及防雷保護(hù)校驗(yàn) 避雷針的作用就是利用尖端放電原理，將雷吸引到避雷針上來(lái)并安全導(dǎo)入地中，避免電氣設(shè)備或建筑物遭到直擊雷的破 壞。 變電所位置的自然條件 建在視野開(kāi)闊的偏僻地區(qū)，附近無(wú)高層建筑。網(wǎng)內(nèi)敷設(shè)的均壓帶間距一般取 3～ 10m，可以等間距布置，也可以不等間距布置，但應(yīng)按一定規(guī)律變化。 接地體的通常設(shè)計(jì)，是用多根垂直接地體打入地中，并以水平接地體并聯(lián)組成接地體組，由于名單一接地體埋置的間距僅等于單一接地體長(zhǎng)度的兩倍左右，此時(shí)電流流入名單一接地體時(shí)，將受到相互的限制而妨礙電流的流散，即等于增加名單一接地體的電阻，這種影響電流流散的現(xiàn)象，稱(chēng)為屏蔽作用。 變電站的接地原則 變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則： 盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地物統(tǒng)一連接地來(lái)作為接地網(wǎng)； 盡量以自然接地物為基礎(chǔ)，輔以人工接地體補(bǔ)充，外形盡 可能采用閉合環(huán)形； 應(yīng)采用統(tǒng)一接地網(wǎng)，用一點(diǎn)接地的方式接地。 接地體的接地電阻值取決于接地體與大地的接觸面積、接觸狀態(tài)和土壤性質(zhì)。 接地電阻《電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中對(duì)接地電阻值有具體的規(guī)定，一般不大于 。如果有電流流過(guò)，大地就不再保持等電位。如為了降低電力設(shè)備的絕緣水平，在及以上電力系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，在兩線一地的雙極高壓直流輸電中也需將其中性點(diǎn)接地。 變電所防雷保護(hù)滿足要求以后，還要根據(jù)安全和工作接地的要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后避雷針和避雷器下面 增加接地體以滿足防雷的要求，或者在防雷裝置下敷設(shè)單獨(dú)的接地體。 避雷線和避雷針一樣 ， 也有一定的保護(hù)范圍 ， 保護(hù)范圍與避雷線的數(shù)量、高變電站防雷接地技術(shù) 15 度、架設(shè)的位置、雷云高度及雷云對(duì)避雷線的位置有關(guān)。 工程中多采用兩根或多 根避雷針用來(lái)擴(kuò)大保護(hù)范圍。 一、 35kV 及以上變電所的進(jìn)線段保護(hù) 對(duì)于 35~110kV 無(wú)避雷線的線路，當(dāng)雷擊于變電所附近線路的導(dǎo)線上時(shí)，沿線入侵流經(jīng)避雷器的雷電流可能超過(guò) 5kA，而且陡度也可 能超過(guò)允許值，因此對(duì)對(duì)于 35~110kV 無(wú)避雷線的線路，在靠近變電所的一段進(jìn)線上，必須架設(shè)避雷線，在變電站防雷接地技術(shù) 13 進(jìn)線段內(nèi)出現(xiàn)雷電波的概率大大減小，保證雷電波只能在進(jìn)線段以外出現(xiàn)。沖擊系數(shù) a 是指沖 擊放電電壓與工頻放電電壓的比值 ， 其比值越小 ， 伏秒特性越平直 ， 一般希望它接近于 1。當(dāng)線路上傳來(lái)的過(guò)電壓超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí) ，避雷器會(huì)先行放電 ， 把入侵波導(dǎo)入大地 ， 限制設(shè)備上的過(guò)電壓 ， 避免電氣設(shè)備絕緣遭擊穿損壞。 首先介紹相關(guān)方面的知識(shí)。 事實(shí)上，在生產(chǎn)實(shí)踐中雷擊的靜電感應(yīng)破壞力數(shù)倍于電磁感應(yīng)。 雷擊時(shí)，除建筑物產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓外，在輸電線路和通信線 路上同樣會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。 當(dāng)雷擊電流為 30kA 斜角波，雷云高度為 3km，導(dǎo)線高度為 10m，雷電擊中距 500m 長(zhǎng)架空線路中點(diǎn) 100m 處的地面時(shí)，則線路上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓幅值為 75kV的振蕩波。“激波波前”到達(dá)的地方，空氣的密度、壓力和溫度都會(huì)突然增加。 實(shí)際上，雷電流作用的時(shí)間很短，散熱影響可以忽略，在電流通路上引起的溫升Δ T 為 mcQT?? （ 23） 式中 Δ T — 溫升， K； m— 雷電流通過(guò)的物體質(zhì)量， kg； c— 通過(guò)雷電流的物體的比熱容， J/kg直接擊在建筑物變電站防雷接地技術(shù) 9 構(gòu)架上，因電效應(yīng)、熱效應(yīng)和雷電沖擊波等作用而造成電力線路、電力系統(tǒng)弱電設(shè)備等損壞。 雷電保護(hù)接地指為雷電保護(hù)裝置 (避雷針、避雷線和避雷器等 )向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。 合理布置避雷裝置的安裝位置 目前，大多數(shù)的 RTU 子站 (或者一體化的微機(jī)二次保護(hù)裝置等 )，大部分安裝在了高壓室的配電開(kāi)關(guān)柜上，電力的量測(cè)信息通過(guò)從高壓配 電室接到主控臺(tái)的變電站防雷接地技術(shù) 8 通信電纜來(lái)傳輸，以 MS525 等接口的方式與 RTU(或這通信 管理 機(jī)器等 )進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。當(dāng)系統(tǒng)的過(guò)電壓現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，瞬時(shí)的高電壓將會(huì)抑制電力二極管 (Rm)作為反應(yīng)速度最快的電力元件首先動(dòng)作，同時(shí)開(kāi)始泄放巨大的雷電電流，并且把輸出的電壓鉗位控制在它的截止電壓之上，從而十分有效地防止了巨大的過(guò)電壓對(duì) 于電力設(shè)備的損傷。 因?yàn)樽冸娬揪哂械奶厥猸h(huán)境，比如強(qiáng)大的電磁場(chǎng)、巨大的雷電等其他許多因素影響，使得變電站特別容易受到各式各樣的干擾，因此，為了提高變電站運(yùn)行時(shí)的安全及工作時(shí)的可靠性，我們應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)實(shí)存在的不同的干擾源，來(lái)采取相應(yīng)的防雷和抗干擾的措施。當(dāng)云團(tuán)開(kāi) 始游離放電的時(shí)候 ， 我們稱(chēng)這個(gè)過(guò)程為先導(dǎo)放電。工程技術(shù)和組織管理相輔相成，有著十分密切的聯(lián)系。 變電站的防雷和接地問(wèn)題既非常的復(fù)雜又至關(guān)重要不可或缺，它的好與壞直接對(duì)電氣系統(tǒng)的設(shè)備和人身的安全造成嚴(yán)重的后果。 這些二次設(shè)備防感應(yīng)雷基本上靠機(jī)殼和內(nèi)部元件本身，可靠性較低 ， 當(dāng)雷擊使高壓線路引入雷電波時(shí)，往往影響到變電站的整個(gè)低壓電源系統(tǒng)通信系統(tǒng)，導(dǎo)致低壓電源系統(tǒng)中絕緣薄弱設(shè)備的某些元件損壞，如設(shè)備的電源模塊，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等，一旦被波及往往造成接口元件擊穿或燒壞。 從以上的雷電事故來(lái)看，自二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，我國(guó)幾乎每年都有由于雷電引起的弱電系統(tǒng)重大事故發(fā)生，這也說(shuō)明對(duì)于弱電系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施還有待加強(qiáng)。幸好消防部門(mén)撲救及時(shí)，不致使爆炸蔓延釀成更大災(zāi)害。廣西南寧市兩個(gè)專(zhuān)業(yè)銀行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及電信局程控機(jī)也同時(shí)損壞。 1989 年 8 月 30 日有 5 個(gè)站遭雷擊損壞 11 塊電路盤(pán)，通信中斷 17 小時(shí)。 因此 ， 在變電站的設(shè)計(jì)過(guò)程中 ， 保護(hù)變電站的設(shè)備安全 ， 提高其供電可靠性 ，優(yōu)化防雷接地設(shè)計(jì)方案 ， 加強(qiáng)變電站的防雷接地安全措施 ， 最大程度的減少雷擊事故發(fā)生 ， 有著極其重要的意義。 21 接地裝置的設(shè)置 20 避雷針的設(shè) 置及防雷保護(hù)校驗(yàn) 如果變電所發(fā)生雷擊事故 ， 會(huì)給國(guó)家和人民造成巨大的損失。 本論文針對(duì)目前變電站設(shè)備中防雷接地技術(shù)的中存在的問(wèn)題， 針對(duì) 35KV 變電站進(jìn)行防雷接地保護(hù)設(shè)計(jì)；根據(jù)變電站國(guó)家防雷接地標(biāo)準(zhǔn) ， 結(jié)合 35KV 變電站電氣接線圖以及具體情況，學(xué)習(xí)利用各種防雷接地裝置等，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的直擊雷防護(hù)、雷電侵入波防護(hù)以及變電站的接地保護(hù)設(shè)計(jì)。 1 本