【正文】 b)對(duì)于海拔不超過 1000m地區(qū)變電所操作和雷電過電壓要求 的最小空氣間隙如表 17所示。 變電所相間空氣間隙： a)變電所相間空氣間隙的工頻 50%放電電壓 u 應(yīng)符合下式的要求： u ≥ K2Um (32) b)范圍Ⅱ變電所相間空氣間隙的 50%操作沖擊電壓波放電電壓 u 應(yīng)符合下式的要求： . .p .s 31 UKUKu ??? ? (33) 式中： σ —— 相間空氣間隙在操作過電壓下放電電壓的 變異系數(shù)， %； K8—— 相間與相對(duì)地過電壓的比值，對(duì)范圍Ⅱ取 ，對(duì)范圍Ⅰ取 ； K9—— 變電所相間空氣間隙操作過電壓配合系數(shù)，對(duì)范圍Ⅱ取 ，對(duì)范圍Ⅰ取。空氣間隙受導(dǎo)線風(fēng)偏影響時(shí)，各種電壓下用于絕緣配合的風(fēng)偏角計(jì)算風(fēng)速的選用原則與送電線路相同。其中爬電比距λ ，對(duì)Ⅰ級(jí)污穢區(qū)取同級(jí)線路的 倍。 3kV～ 10kV配電所，當(dāng)無所用變壓器時(shí)，可僅在每路架空進(jìn)線上裝設(shè)閥式避雷器。 有電纜段的架空線路，閥式避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近，其接地端應(yīng)和電纜金屬外皮相連。 與 架空線路連接的三繞組自耦變壓器、變壓器 (包括一臺(tái)變壓器與兩臺(tái)電機(jī)相連的三繞組變壓器 )的低壓繞組如有開路運(yùn)行的可能和發(fā)電廠雙繞組變壓器當(dāng)發(fā)電機(jī)斷開由高壓側(cè)倒送廠用電時(shí)，應(yīng)在變壓器低壓繞組三相出線上裝設(shè)閥式避雷器，以防來自高壓繞組的雷電波的感應(yīng)電壓危及低壓繞組絕緣；但如該繞組連有 25m 及以上金屬外皮電纜內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 29 段，則可不必裝設(shè)避雷器。 不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中的變壓器中性點(diǎn)，一般不裝設(shè)保護(hù)裝置，但多雷區(qū)單進(jìn)線變電所且變壓器中性點(diǎn)引出時(shí)，宜裝設(shè)保護(hù)裝置；中性點(diǎn)接有消弧線圈的變壓器，如有單進(jìn)線運(yùn)行可能，也應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。 c)架空進(jìn)線采用雙回路桿塔，有同時(shí)遭到雷擊的可能，確定閥式避雷器與變壓器最大電氣距離時(shí)，應(yīng)按一路考慮，且在雷季中宜避免將其中一路斷開。 表 47 金屬氧化物避雷器至主變壓器間的最大電氣距離 m 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 kV 進(jìn)線長(zhǎng)度 km 進(jìn) 線 路 數(shù) 1 2 3 ≥ 4 110 1 2 55 90 125 85 120 170 105 145 205 115 165 230 220 2 125 (90) 195 (140) 235 (170) 265 (190) 注 1 本表也適用于電站碳化硅磁吹避雷器 (FM)的情況。 b)35kV 及以上裝有標(biāo)準(zhǔn)絕 緣水平的設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)特性閥式避雷器且高壓配電裝置采用單母線、雙母線或分段的電氣主接線時(shí)，碳化硅普通閥式避雷器與主變壓器間的最大電氣距離可參照表 11 確定。閥式避雷器與主變壓器及其他被保護(hù)設(shè)備的電氣距離超過表 46 或表 47 的參考值時(shí)，可在主變壓器附近增設(shè)一組閥式避雷器。 連接電纜段的 1km架空線路應(yīng)架設(shè)避雷線。 發(fā)電廠、變電所的 35kV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器，其接地端應(yīng)與電纜金屬外皮連接。 在雷季，如變電所 35kV～ 110kV進(jìn)線的隔離開關(guān)或斷路器可能經(jīng)常斷路運(yùn)行，同時(shí)線路側(cè)又帶電，必須在靠近隔離開關(guān)或斷路器處裝設(shè)一組排氣式避雷器 FE。 220kV 架空送電線路，在 2km 進(jìn)線保護(hù)段范圍內(nèi)以及 35kV～ 110kV 線 路在 1km～ 2km進(jìn)線保護(hù)段范圍內(nèi)的桿塔耐雷水平應(yīng)該符合表 45 的要求。當(dāng)升壓 變壓器經(jīng)較長(zhǎng)的氣體絕緣管道或電纜接至 GIS 母線時(shí) (如水力發(fā)電廠 )以及接線復(fù)雜的 GIS 發(fā)電廠和變電所的避雷器的配置可通過校驗(yàn)確定。 表 45 有避雷線線路的耐雷水平 標(biāo)稱電壓 kV 35 66 110 220 330 500 耐雷水平kA 一般線路大跨越檔中央和發(fā)電廠、變電所進(jìn)線保護(hù)段 20～ 30 30 30～ 60 60 40～ 75 75 75～ 110 110 100～ 150 150 125～ 175 175 具有架空進(jìn)線電氣設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)絕緣水平的 330kV 發(fā)電廠和變電所敞開式高壓配電內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 裝置中，金屬氧化物避雷器至主變壓器的距離，對(duì)于單、雙、三和四回進(jìn)線的情況，分別為 90m、 140m、 170m和 190m。 保護(hù)間隙宜在其接地引下線中串接一個(gè)輔助間隙，以防止外物使間隙短路。 4 110kV、 220kV變壓器中性點(diǎn)不接地且絕緣水平低于表 21 所列數(shù)值時(shí)，避雷器的參數(shù)需另行研究確定。 Umg 低電阻 Um — Um — 高電阻 Um。g 3/mU 。g Um。 Um b)避雷器能承受所在系統(tǒng)作用的暫時(shí)過電壓和操作過電壓能量。 g 為發(fā)電機(jī)最高運(yùn)行電壓。 有串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器和碳化硅閥式避雷器的額定電壓，在一般情況下應(yīng)符合下列要求： a)110kV及 220kV有效接地系統(tǒng)不低于 。 閥式避雷器 采用閥式避雷器進(jìn)行雷電過電壓保護(hù)時(shí)，除旋轉(zhuǎn)電機(jī)外，對(duì)不同電壓范圍、不同系統(tǒng)接地方式的避雷器選型如下： a)有效接地系統(tǒng)，范圍Ⅱ應(yīng)該選用金屬氧化物避雷器；范圍Ⅰ宜采用金屬氧化物避雷器。避雷器至變壓器間的電氣距離超過允許值時(shí) , 在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。同時(shí) , 避雷器的連線應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起 , 這樣 , 當(dāng)侵入波使避雷器動(dòng)作時(shí) , 作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了 ( 不包括接地電阻上的電壓壓降 ) , 就減少了雷電對(duì) 變壓器破壞的機(jī)會(huì)。 線路側(cè)避雷器選型 詳見第四章。 避雷線計(jì)算原理 同上 。110 kV 及以上的線路 , 一般沿全線裝設(shè)避雷線 , 35 kV 的線路只在變電站的進(jìn)線 1 km～2 km 長(zhǎng)度內(nèi)裝設(shè)避雷線。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 18 第三章 變電 所 進(jìn)線的防護(hù) 對(duì)變電所進(jìn)線實(shí)施保護(hù) , 其目的就是限制流經(jīng)避雷器 的雷電電流幅值和雷電波的陂度。D 按下式計(jì)算 4139。 2z 、 3z 及 4z 間 xb 也都大于 0，則 2z 、 3z 、 4z 所形成的三角形全部面積都受保護(hù)。7O DhhP?? ,即 Oh = 米 在高度為 1xh 的平面保護(hù)范圍一側(cè)寬度 xb 按下式計(jì)算： ( )x O xb h h??,即 xb = 米＞ 0 滿足要求 1z 與 3z 間的保護(hù)寬度 計(jì)算公式不再重述 39。 1xh =＜ minh ，故按照公式 rx＝ ()P 得各針保護(hù)范圍如下： 1xr = 米， 2xr = 米， 3xr = 米， 4xr = 米， （ 2）計(jì)算兩針間保護(hù)最 小寬度 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 1z 與 2z 間的保護(hù)寬度 避雷針 2 和等效避雷針 1 間的距離 39。保護(hù)高度 1xh =米， 2xh = 米。 對(duì) 66kV及以下配電裝置，包括組合導(dǎo)線、母線廊道等，應(yīng)盡量降低感應(yīng)過電壓，當(dāng)條件許可時(shí)， Sa 應(yīng)盡量增大。 對(duì)兩端接地的避雷線 Sa≥ β ′［ ＋ (h＋Δ l)］ (18) 式中： β ′ —— 避雷線分流系數(shù)； Δ l—— 避雷線上校驗(yàn)的雷擊點(diǎn)與最近支柱間的距離， m。 獨(dú)立避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分間的空氣中距離以及獨(dú)立避雷針、避雷線的接地裝置與接地網(wǎng)間的地中距離。 m的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。 高壓側(cè)電壓 35kV變電所，在變壓器門型架構(gòu)上裝設(shè)避雷針時(shí)，變電所接地電阻不應(yīng)超過 4Ω (不包括架構(gòu)基礎(chǔ)的接地電阻 )。 除水力發(fā)電廠外，裝設(shè)在架構(gòu) (不包括變壓器門型架構(gòu) )上的避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間，沿接地體的長(zhǎng)度不 得小于 15m。 m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針。 110kV 及以上的配電裝置 110kV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的架構(gòu)或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000Ω 獨(dú)立避雷針 (線 )宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。 相互靠近的避雷針和避雷線的聯(lián)合保護(hù)范圍可近似按下列方法確定 (圖 9)： 避雷針、線外側(cè)保護(hù)范圍分別按單針、線的保護(hù)范圍確定。 c)對(duì)多支不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟切危飨噜弮杀芾揍樀耐鈧?cè)保護(hù)范圍按兩支不等高避雷針的計(jì)算方法確定；三支不等高避雷針，如在三角形內(nèi)被保護(hù)物最大高度 hx水平面上，各相鄰避雷針間 保護(hù)范圍一側(cè)最小寬度 bx≥ 0，則全部面積即受到保護(hù)；四支及以上不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟切?，其?nèi)側(cè)保護(hù)范圍可仿照等高避雷針的方法確定。 b)兩支不等高避雷針間的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法，先確定較高避雷針1 的保護(hù)范圍，然后由較低避雷針 2 的頂點(diǎn)，作水平線與避雷針 1 的保護(hù)范圍相交于點(diǎn) 3，取點(diǎn) 3 為等效避雷針的頂點(diǎn)，再按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定避雷針 2 和 3 間的保護(hù)范圍。 b) 兩避雷線間各橫截面的保護(hù)范圍應(yīng)由通過兩避雷線 2 點(diǎn)及保護(hù)范圍邊緣最低點(diǎn) O 的圓弧確定。 ) b)四支及以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨嘟切?，可先將其分成兩個(gè)或數(shù)個(gè)三角形，然后分別按三支等高避雷針的方法計(jì)算。 兩針間距離與針高之比 D/h 不宜大于 5。 O 點(diǎn)為假想避雷針的頂點(diǎn)，其高度應(yīng)按下式計(jì)算： PDhh 70 ?? (7) 式中： hO—— 兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)高度， m； D—— 兩避雷 針間的距離， m。 b)在被保護(hù)物高度 hx 水平面 上的保護(hù)半徑應(yīng)按下列方法確定： 1)當(dāng) hx≥ 時(shí) rx＝ (hhx)P＝ haP (5) 式中： rx—— 避雷針在 hx 水平面上的保護(hù)半徑， m； hx—— 被保護(hù)物的高度， m； ha—— 避雷針的有效高度， m。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2 由于線路落雷頻繁，所以沿線路入侵的雷電波是變電所遭受損害的主要原因。因此，直擊雷和雷電波對(duì)變電所進(jìn)線及變壓器破壞的防護(hù)十分重要。隨著雷云的發(fā)展和運(yùn)動(dòng) , 當(dāng)空間電場(chǎng)強(qiáng) 度超過大氣游離放電的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生雷云之間或雷云對(duì)地的放電 , 形成雷電。 a) 電氣設(shè)備內(nèi)絕緣： ............................................................................................................. 33 b) 電氣設(shè)備外絕緣： ............................................................................................................. 34 本站避雷針設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................... 37 110kv 側(cè)避雷器的選型及校驗(yàn) ....................................................................... 37 110kv 系統(tǒng)最高電壓為 126kv。 ...................................................... 20 表 1 避雷器到 3 kV～ 10 kV 主變壓器的最大電氣距離 ............................................. 20 表 2 避雷器到 35 kV～ 220 kV 主變壓器的最大電氣距離 ( m) .................................. 20 站內(nèi)避雷器設(shè)計(jì)詳細(xì)規(guī)程 ....................................................................................... 21 根據(jù)《 DL6201997 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》發(fā)電廠和變電站高壓配電裝內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） VI 置的雷電侵入波過電壓保護(hù)方法如下。避雷器的安裝應(yīng)盡可能處于保護(hù)設(shè)備的中間位置 , 對(duì)變電站避雷器的保護(hù)距離進(jìn)行計(jì)算 , 當(dāng)母線避雷器到主變壓器的電氣距離大于表 表 2 中數(shù)據(jù)時(shí) , 應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器 , 所增設(shè)的避雷器與變壓器的電氣距離 : 10 kV 一回應(yīng)小于 15 m、二回應(yīng)小于 23 m。裝設(shè)避雷器時(shí) , 要盡量接近變壓器 , 并盡量減少連線的長(zhǎng)度 , 以便減少雷電電流在連接線上的壓降。 獨(dú)立避雷針 (線 )宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。 露天布置的 GIS 的外殼不需裝設(shè)直擊雷