【正文】 針、避雷線的接地裝置與接地網(wǎng)間的地中距離。b)獨(dú)立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠或變電所接地網(wǎng)間的地中距離，應(yīng)符合下式的要求：Se≥ (16)式中：Se——地中距離，m。對(duì)兩端接地的避雷線Sa≥β′［＋(h＋Δl)］ (18)式中：β′——避雷線分流系數(shù)；Δl——避雷線上校驗(yàn)的雷擊點(diǎn)與最近支柱間的距離，m。d)避雷線的接地裝置與發(fā)電廠或變電所接地網(wǎng)間的地中距離，應(yīng)符合下列要求：對(duì)一端絕緣另一端接地的避雷線，應(yīng)按式(16)校驗(yàn)。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(guò)電壓，當(dāng)條件許可時(shí)，Sa應(yīng)盡量增大。先利用設(shè)計(jì)軟件確定4根避雷針的位置及高度，達(dá)到要求后在對(duì)避雷針的保護(hù)范圍進(jìn)行驗(yàn)算。保護(hù)高度=，=。變電站圍墻坐標(biāo)（，），（，），（，），（，）一、將避雷針、及形成的四角形分成兩個(gè)三角形，先計(jì)算、三只不等高避雷針的保護(hù)范圍，再計(jì)算、及三只不等高避雷針的保護(hù)范圍。=＜，故按照公式rx＝()P得各針保護(hù)范圍如下：=，=，=，=，（2）計(jì)算兩針間保護(hù)最小寬度與間的保護(hù)寬度避雷針2和等效避雷針1間的距離按下式計(jì)算,即=兩針間的保護(hù)范圍可通過(guò)兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣的最低點(diǎn)O的圓弧確定，O點(diǎn)的高度hO按下式計(jì)算,即=在高度為的平面保護(hù)范圍一側(cè)寬度按下式計(jì)算：,即=＞0 滿足要求與間的保護(hù)寬度計(jì)算公式不再重述===＞0滿足要求與間的保護(hù)寬度避雷針2和避雷針3的高度一樣，則間距不用進(jìn)行換算直接按計(jì)算，即==＞0，滿足要求與間的保護(hù)寬度===＞0滿足要求與間的保護(hù)寬度===＞0滿足要求（3）聯(lián)合保護(hù)范圍間都大于0，則、所形成的三角形全部面積都受保護(hù)。故當(dāng)被保護(hù)物在11米高的水平面上時(shí)，、及間的全都大于零，且整個(gè)被保護(hù)物均處于四根避雷針聯(lián)合保護(hù)的屏蔽下，即達(dá)到聯(lián)合保護(hù)的要求。=＜，故按照公式rx＝(hhx)P＝haP得各針保護(hù)范圍如下：=，=，（2）計(jì)算與間保護(hù)最小寬度避雷針1和等效避雷針4間的距離按下式計(jì)算，即=兩針間的保護(hù)范圍可通過(guò)兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣的最低點(diǎn)O的圓弧確定，O點(diǎn)的高度hO按下式計(jì)算，即=在高度為的平面保護(hù)范圍一側(cè)寬度按下式計(jì)算：，即=＞0 滿足要求（3）結(jié)論：當(dāng)被保護(hù)物在16米高的水平面上時(shí)，、間的大于零，且整個(gè)被保護(hù)物均處于兩根避雷針聯(lián)合保護(hù)的屏蔽下，即達(dá)到聯(lián)合保護(hù)的要求。當(dāng)線路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí), 將有行波導(dǎo)線向變電所運(yùn)動(dòng), 起幅值為線路絕緣的50%沖擊閃絡(luò)電壓, 線路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。如果沒(méi)有架設(shè)避雷線, 當(dāng)接近變電所的進(jìn)線上遭受雷擊時(shí), 流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值可超過(guò)5 kA, 且其陂度也會(huì)超過(guò)允許值, 勢(shì)必會(huì)對(duì)線路造成破壞。電纜與架空線連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器, 其接地端與電纜外皮連接。避雷器以最短的接地線與主接地網(wǎng)連接, 避雷器附近應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。 避雷線的布置。此外本期變電站采用的是雙回路供電，但110千伏兩回路的運(yùn)行方式為一主一備，故在“T”節(jié)主線線路側(cè)設(shè)避雷器。第四章 變電所內(nèi)避雷器的保護(hù)變電所內(nèi)必須裝設(shè)避雷器以限制雷電波入侵時(shí)的過(guò)電壓。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。變電站的每一組主母線和分段母線上都應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器, 用來(lái)保護(hù)變壓器和電氣設(shè)備。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。運(yùn)行于大接地電流系統(tǒng)中的變壓器的中性點(diǎn)有可能不接地運(yùn)行, 若變壓器中性點(diǎn)絕緣不是按線電壓設(shè)計(jì)的, 應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)閥型避雷器。表1 避雷器到3 kV～10 kV 主變壓器的最大電氣距離雷季運(yùn)行進(jìn)行數(shù)1234以上最大電氣距離/m12232730表2 避雷器到35 kV～220 kV 主變壓器的最大電氣距離( m)電壓/kV裝設(shè)避雷線線路回路數(shù)1233以上36進(jìn)線段2535404536全線558095105110全線90135155175220全線100155175205 站內(nèi)避雷器設(shè)計(jì)詳細(xì)規(guī)程根據(jù)《DL6201997交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》發(fā)電廠和變電站高壓配電裝置的雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)方法如下。b)氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)和低電阻接地系統(tǒng)應(yīng)該選用金屬氧化物避雷器。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)，宜采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)金屬氧化物避雷器或旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁吹閥式避雷器。b)3kV～10kV和35kV；注：Umc)中性點(diǎn)避雷器的額定電壓，對(duì)3kV～20kV和35kV、66kV系統(tǒng)，；對(duì)3kV～20kV發(fā)電機(jī)，采用無(wú)間隙金屬氧化物避雷器作為雷電過(guò)電壓保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)符合下列要求：a)避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓應(yīng)不低于表3所列數(shù)值。閥式避雷器標(biāo)稱放電電流下的殘壓，不應(yīng)大于被保護(hù)電氣設(shè)備(旋轉(zhuǎn)電機(jī)除外)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全波耐受電壓的71%。表41 無(wú)間隙金屬氧化物避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓系統(tǒng)接地方式持續(xù)運(yùn)行電壓kV額定電壓kV相 地中性點(diǎn)相 地中性點(diǎn)有效接地110kV Um Um Um220kV Um ( Um) Um ( Um) 330kV、500kV Um Um ( Um) Um不接地 3kV～20kV Um。g Um。g Um。g 35kV、66kVUm Um Um消弧線圈Um。g。 Umg低電阻 Um—Um—高電阻 Um。g； Um； Um Um2 330kV、500kV括號(hào)外、。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。保護(hù)間隙的主間隙距離不應(yīng)小于表43所列數(shù)值。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。表43 保護(hù)間隙的主間隙距離最小值系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV36102035間隙距離mm81525100210應(yīng)采取措施防止或減少近區(qū)雷擊閃絡(luò)。對(duì)其他電器的最大距離可相應(yīng)增加35%。采用GIS、主接線為斷路器的發(fā)電廠和變電所，金屬氧化物避雷器宜安裝于每回線路的入口，每組母線上是否安裝需經(jīng)校驗(yàn)確定。范圍Ⅱ的變壓器和高壓并聯(lián)電抗器的中性點(diǎn)經(jīng)接地電抗器接地時(shí)，中性點(diǎn)上應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器保護(hù)。未沿全線架設(shè)避雷線的35kV～110kV架空送電線路，應(yīng)在變電所1km～2km的進(jìn)線段架設(shè)避雷線。 35kV～110kV變電所的進(jìn)線保護(hù)接線進(jìn)線保護(hù)段上的避雷線保護(hù)角宜不超過(guò)20176。未沿全線架設(shè)避雷線的35kV～110kV線路，其變電所的進(jìn)線段應(yīng)采用圖10所示的保護(hù)接線。FE外間隙距離的整定，應(yīng)使其在斷路運(yùn)行時(shí)，能可靠地保護(hù)隔離開(kāi)關(guān)或斷路器，而在閉路運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作。全線架設(shè)避雷線的35kV～220kV變電所，其進(jìn)線的隔離開(kāi)關(guān)或斷路器與上述情況相同時(shí)，宜在靠近隔離開(kāi)關(guān)或斷路器處裝設(shè)一組保護(hù)間隙或閥式避雷器。對(duì)三芯電纜，末端的金屬外皮應(yīng)直接接地［圖11(a)］；對(duì)單芯電纜，應(yīng)經(jīng)金屬氧化物電纜護(hù)層保護(hù)器(FC)或保護(hù)間隙(FG)接地［圖11(b)］。如電纜長(zhǎng)度超過(guò)50m，且斷路器在雷季可能經(jīng)常斷路運(yùn)行，應(yīng)在電纜末端裝設(shè)排氣式避雷器或閥式避雷器。全線電纜—變壓器組接線的變電所內(nèi)是否需裝設(shè)閥式避雷器，應(yīng)視電纜另一端有無(wú)雷電過(guò)電壓波侵入的可能，經(jīng)校驗(yàn)確定。a)每組母線上應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器。表46 普通閥式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)123≥435122540504055755065905575105661245608065851058010513090115145110124570100709513580115160901301802202105165195220注1 全線有避雷線進(jìn)線長(zhǎng)度取2km，進(jìn)線長(zhǎng)度在1km～2km間時(shí)的距離按補(bǔ)插法確定，表12同此。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。金屬氧化物避雷器與主變壓器間的最大電氣距離可參照表12確定。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)123≥41101255901258512017010514520511516523022022 表12括號(hào)內(nèi)距離對(duì)應(yīng)的雷電沖擊全波耐受電壓為850kV。4 110kV及220kV金屬氧化物避雷器在標(biāo)稱放電電流下的殘壓分別為260kV及520kV。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(kāi)。 自耦變壓器的典型保護(hù)接線有效接地系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地的變壓器，如中性點(diǎn)采用分級(jí)絕緣且未裝設(shè)保護(hù)間隙，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)雷電過(guò)電壓保護(hù)裝置，且宜選變壓器中性點(diǎn)金屬氧化物避雷器。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。自耦變壓器必須在其兩個(gè)自耦合的繞組出線上裝設(shè)閥式避雷器，該閥式避雷器應(yīng)裝在自耦變壓器和斷路器之間，并采用圖12的保護(hù)接線。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(kāi)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(kāi)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(lái)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段，則可不必裝設(shè)避雷器。母線上閥式避雷器與主變壓器的電氣距離不宜大于表13所列數(shù)值。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。閥式避雷器應(yīng)以最短的接地線與變電所、配電所的主接地網(wǎng)連接(包括通過(guò)電纜金屬外皮連接)。3kV～10kV配電所，當(dāng)無(wú)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。 3kV～10kV配電裝置雷電侵入波的保護(hù)接線 變電所絕緣子串及空氣間隙的絕緣配合 變電所絕緣子串。其中爬電比距λ，對(duì)Ⅰ。 c)雷電過(guò)電壓要求的變電所絕緣子串正極性雷電沖擊電壓波50%放電電壓l應(yīng)符合下式的要求，且不得低于變電所電氣設(shè)備中隔離開(kāi)關(guān)、支柱絕緣子的相應(yīng)值：1≥K5UR (28)式中：UR——避雷器(對(duì)范圍Ⅱ?yàn)榫€路型)在標(biāo)稱雷電流下的額定殘壓值(對(duì)500kV、330kV和220kV以及3kV～110kV分別取標(biāo)稱雷電流為20kA、10kA和5kA)，kV； K5——變電所絕緣子串雷電過(guò)電壓配合系數(shù)?？諝忾g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。 b)變電所相對(duì)地空氣間隙的正極性操作沖擊電壓波50%： (29) (30)式中：——變電所相對(duì)地空氣間隙在操作過(guò)電壓下放電電壓的變異系數(shù)，5%； K6——變電所相對(duì)地空氣間隙操作過(guò)電壓配合系數(shù)，［式(29)］，［式(30)］。 變電所相間空氣間隙： a)變電所相間空氣間隙的工頻50%：≥K2Um (32) b)范圍Ⅱ變電所相間空氣間隙的50%： (33)式中：——相間空氣間隙在操作過(guò)電壓下放電電壓的變異系數(shù)，%； K8——相間與相對(duì)地過(guò)電壓的比值，對(duì)范圍Ⅱ，對(duì)范圍Ⅰ； K9——變電所相間空氣間隙操作過(guò)電壓配合系數(shù)，對(duì)范圍Ⅱ，對(duì)范圍Ⅰ。 變電所的最小空氣間隙： a)海拔不超過(guò)1000m地區(qū)變電所工頻電壓要求的最小空氣間隙如表16所示。 b)對(duì)于海拔不超過(guò)1000m地區(qū)變電所操作和雷電過(guò)電壓要求的最小空氣間隙如表17所示。表16 變電所工頻電壓要求的最小空氣間隙 cm系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV相對(duì)地相間35151566303011030502206090330110170500160240表18 3kV～20