【正文】 由于時間和自己知識及能力的限制，導致此次課題設計存在錯誤之處，懇請各位老師批評指正。 變電站防雷接地技術 24 5 結論 本論文首先對變電站防雷接地技術的基本技術問題作了詳盡的描述：針對目前變電站設備中防雷技術的中存在的問題，提出詳盡的防雷解決方案，還介紹了變電站接地設計的必要性和設計原則，闡述了變電站接地電阻 的測量和降阻措施，提出了變電站電氣設備防雷措施。 防雷接地 ： 35KV 變電站用獨立避雷針 , 避雷針接地引下線埋在地中部分與配電裝置構架的接地導體埋在地中部分在土壤中的距離大于 3m, 變電站電氣裝置的接地裝置采用水平接地極為主的人工接地網 , 水平接地極采用扁鋼 50mm 5mm, 垂直接地極采用角鋼 50mm 5mm, 垂直接地極間 距 5m～ 6m, 主接地網接地裝置電阻不大于4Ω , 主接地網埋于凍土層 1m 以下。 按 n=30 及 2/ ?la ， 查得 ?c? 。接地電阻值不應大于 10 歐，當實際接地電阻大于上述值時，可采取加鉆深孔或將接地帶引至圍墻外敷設一小接地網 ； 主接地網的接地電阻值應不大于 4 歐，當實際接地電阻值大于上述值時，采取加鉆深孔或將接地帶引至圍墻外敷設一小接地網 ； 接地裝置埋深度為 米為宜，接地網的外緣須閉合，外緣各角應做成園弧型，園弧半徑應大于 5 米，回田土取土壤電阻率低的田園土，予留好引線，以備設備接地，扁鋼搭接長度大于寬度 的 2 倍 ； 電纜溝支架與水平接地體連通 ； 各種電氣設備外殼，構架支架均須可靠接地 ； 接地網應與土建基礎鋼筋連接。 接地裝置的設置 接地裝置由水平接地體和垂直接地體組成，接地體的截面應經熱穩(wěn)定校驗，計及材料的腐蝕程度，并考慮一定裕度后確定。 M 的地區(qū)，線路避雷線不允許進門型構架。 防止反擊過電壓 變電所內的大氣過電壓除來自雷電對配電裝置的直接雷擊和架空進線上出現變電站防雷接地技術 22 的雷電浸入波外，還有來自于雷擊避雷針或避雷線后反擊到配電裝置的反擊過電壓。 多年來的實踐證明折線法計算能滿足電力行業(yè)的要求，而且與滾球法相比具有一定的優(yōu)越性；如上例的變電站的防雷保護范圍用滾球法計算則需要再增加一根避雷針才能滿足保護范圍要求。圖中： 0( 2 ) 2xxr h h Pb h h?? （ 41） 式中 xr — 被保護物高度為 xh 的平面保護半徑； xb — 被保護物高度為 xh 高度平面上保護范圍的一側最小寬度 ； P — 避雷針高度影響系數；按設計手冊規(guī)定30 , 1h m P??； xh — 被保護物高度； h — 避雷針高度； 0 7h h D P?? ； D — 2 個等高避雷針間距離。在電力系統設計中，避雷針保護范圍的 計算法常采用電力行業(yè)標準的折線法計算，但也存在采用滾球法計算。 cm/W。土壤電阻率 2104Ω有三種規(guī)格的變壓，分別為35/（主變壓器）、 35/ 與 。占地面積長為 50m， 寬為 40m。常出現的錯誤是輸電線路終端桿塔與母線門型架有角度偏移，從而無法 進行避雷線安裝，使變電站又要重新設計 ， 重新施工，造成了一定人力、物力的損失，所以在 35KV 變電站設計中要特別地注意這個問題。 M 的地區(qū)，避雷線應架設到線路終端桿塔為止，從終端塔到配電裝置的進線段可采用獨立的避雷針或在線路終端塔上裝設避雷針進行保護。 M 的地區(qū)，允許將線路的避雷線引到站內出線門型架構上，并應裝設集中接地裝置，避雷線與集中接地裝置的連接點應便于分開。 變電站的進線保護設計 變電站設計規(guī)程規(guī)定對 35KV 變電站進線要進行防護雷保護。 變電所的接地網設計 變電站的接地網常采用 40mm 4mm 的扁鋼或直徑為 20mm 的圓鋼排列成方孔形或長孔形，埋地 ～ ，在北方應埋在凍土層以下，其面積與變電站的面積相同或稍大，埋在變電站的圍墻外側，距墻 ～ 2m，四周外緣應閉合，外緣各角做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小于接地網內均壓帶間距的一半。對于農村 35 千伏變電站的防雷保護措施主要有 : 裝設避雷針保護整個變電所建筑物以避免遭到直接的雷擊；裝設架空避雷線（或避雷針）及其它避雷裝置作為變電所進出線段的防雷保護。 變電站防雷保護目的就是設法防止雷電過電壓侵入電氣設備，并應采取相應措施將它盡可能降低到對電氣設備的絕緣不致造成損害的程度。 化學降阻劑的應用 ， 化學降阻劑機理是，在液態(tài)下從接地體向外側土壤滲出，若干分鐘固化后起著散流電極的作用。決定垂直接地體的最佳深度，應考慮到三維地網的因素，所謂三維地網，是指垂直接地體的埋置深度與接地網的等值半徑處于同一數量級的接地網。決定散流電阻的主要因素是土壤的含水量。 接地體表面與土壤的接觸電阻，其阻值懷土壤的性質、顆粒、含水量及土壤與接地體的接觸面積及接觸緊密程度有關。 降低變電所接地裝置工頻接地電阻的措施 接地引線電阻，是指由接地體至設備接地母線間引線本身的電阻，其阻值與引線的幾何尺寸和材質有關。 防靜電保護和防干擾屏蔽裝置的主接地線一般采用多股銅芯電纜，分接地線采用多股銅芯軟線。 接地線 接地線即接地體的外引線，連接被保護或屏蔽設施的連線，可設主接地線、等電位連接板和分接地線。埋在土壤中的接地裝置連接部位應按規(guī)范規(guī)定的搭接長度焊接以達到電氣連接。 垂直接地體之間的距離為 5m 左右，頂部埋深 ～ 。人工接地體又可分為水平接地體和垂直接地體。 可以分為： 接地體 和接地。因此，人們普遍認為 110kV 及以上變電所中，接地電阻值小于 ，大于 ，不管短路電流有多大都不必采取措施，這是不合理的。在高土壤電阻率地區(qū)，當接地裝置要求做到規(guī)定的接地電阻在技術經濟上極不合理時，大接地短路電流系統接地電阻允許達到 5Ω，但應采取措施，如防止高電位外引采取的電位隔離措施，驗算接觸電勢，跨步電壓等。 在工程計算中 ， 通過分析接地電阻 ， 可了解雷擊時地電位升高和反擊情況 ， 從而采取相應的防雷措施 。當接地電流 I 一定是， 接地電阻 R 越大，那么電位 Um 越高 ,這時地面上的接地物體 （ 如一些電氣設備外殼 ） 也具有了的電位 Um， 這就可能引起與其他帶電部分間的絕緣閃絡 ， 也可能引起大的接觸電壓 Uj 和跨步電壓 Uk,使得通過人體的電流超過安全 值 ， 從而危及人身的安全 。離電流注入點距離越遠，地中的電流密度 J 就越小，電場強度 E 也越小。流進大地的電流是經過接地體注入的，進入大地后的電流會向四處擴散。實際上 ， 大地并不是理想導體，有一定的電阻率。 接地電阻 大地是個導體 ， 當其中沒有電流流通時是等電位的 ， 可以認為大地具有零電位 。 3．安全接地 為了保證人身的安全，將電氣設備外殼設置的接地。除主設備的接地外，在微電子電路中，根據電路性質不同，還有各種不同的工作接地比如直流地、交流地、數字地、模擬地、信號地、功率地、電源地等。 接地根據工作內容劃分為以下幾種： 1．工作接地 工作接地是為系統正常工作而設置的接地。避雷針與主接地網的地下連接點至變壓器的接地線主接地網的地下連接點，沿接地體的長度不得小于 15m，同時變壓器門形架構上不得裝避雷針。人工接地網的外緣應閉合，外緣各角應做成圓弧形。小變電所用獨立避雷針，大變電大多在獨立避雷針與配電裝置帶電部分的空氣中最短途徑不得小于五米。變電站接地網安全除了對接地阻抗有要求外，還對地網的結構、使用壽命、跨步電位差、接觸電位差、轉移電位危害等提出了較高的要求。變電站接地包含工作接地、保護接地、雷電保護接地。 變電站接地系統的合理與否是直接關系到人身和設備安全的重要問題。避雷線保護范圍還可以用保護角 (指避雷線同外側導線的連線與垂直線之間的夾角 )來表示 ， 雷擊導線的概率隨保護角的減小而降低。但因避雷線的保護長度是與線路等長的 ， 所以特別適合保護架空線路 ， 有時還可以編成防雷保護網或避雷帶來保護一些重要的建筑物 。 由于變電站的面積比較大，實際上都采用多支避雷針保護的方法，多支避雷針保護范圍應按下列方法確定 ： 將多支避雷針的多邊形，按相臨近的原則，劃分成若干個 3 支避雷針組成的三角形； 各邊的保護范圍一側最小寬度 b:之 0 時 (b:指在高度為被保護物體高度的水平面上，保護范圍一側的最小保護寬度 )，則全部面積才能受到保護； 多支避雷針的外側保護范圍，應分別按等高或不等高兩針的保護范圍的方法確定 二、避雷線保護范圍的確定 避雷線相當于掛在高空的接地導線。當兩支避雷針不等 高時，兩外側的保護范圍仍按單針方法求出。兩支等高避雷針相距不太遠時 ， 由于兩針的聯合屏蔽作用 ， 是兩針中間部分的保護范圍比單針時要大，避雷針外側的保護范圍與單根避雷針時相同。 在工程上可由簡化保護范圍的計算方法確定。 一、避雷針保護范圍確定 在一定高度的避雷針下面有一 個安全區(qū)域 ， 在這個區(qū)域中的物體基本上不會受到雷擊 ， 這個安全區(qū)域就是避雷針的保護范圍。接閃器有避雷針、避雷線。架設避雷線的這段進線稱為變電所進線保護段 未沿全線架設避雷線的進線 段保護 圖 進段保護示意圖 （ 1）閥型避雷器的作用：保護全所設備 ； （ 2）避雷線作用：避雷線保護角很小，在進線段內不發(fā)生繞擊，雷擊于進線段以外的導線上時，導線自身電阻將消耗入侵波能量，來限制入侵波幅值 ； （ 3）管型避雷器 1：限流 ； （ 4）管型避雷器 2：保護開關。 為了限制流經避雷器的雷電流和限制入侵波的陡度，變電所需采用進線保護接線。如不架設避雷線，當遭受雷擊時，勢必會對線路造成破壞。當線路上出現過電壓時，將有行波導線向變電站運動，起幅值為線路絕緣的 50%沖擊閃絡電壓，線路的沖擊耐壓比變電站設備的沖擊耐壓要高很多。因此 ，應選用沖擊系數小的避雷器作為電氣設備的保護裝置 ； 當瞬間的雷電過電壓消失后 ， 避雷器能自行截斷工頻續(xù)流、恢復絕緣強度 ，保證電力系統 能夠繼續(xù)正常運行 ； 具有一定通流容量 ， 且其殘壓應低于被保護設備的沖擊耐壓值。來反映伏秒特性的形狀。避雷器的基本要求 ： 避雷器與被保護設備之間應有合理的伏秒特性的配合 ， 在被保護物可能擊穿以前 ， 避雷器就已發(fā)生動作 ， 將過電壓波截斷 ， 從而起