铜川110kv马坊变电站二次系统雷电过电压防护技术方案

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1、武汉华通电力科技有限公司陕西铜川110kV马坊变电站二次系统雷电过电压防护技术方案陕西铜川供电公司110kV马坊变电站二次系统雷电过电压防护技术方案武汉华通电力科技有限公司2010年11月地址：武汉东湖开发区庙山小区武汉大学科技园创业楼电话：027-87196203传真：027-87196193-22-武汉华通电力科技有限公司陕西铜川110kV马坊变电站二次系统雷电过电压防护技术方案目录一、前言3二、雷电过电压的形成及危害42.1雷电的产生42.2雷电参数42.3雷击种类52.4我国雷暴活动的特征52.5雷击的主要途径（图一）5三、雷电防护应采取

2、措施和方法8四、变电站过电压防护要求9五、马坊110KV变电站低压二次系统防护设计方案10地址：武汉东湖开发区庙山小区武汉大学科技园创业楼电话：027-87196203传真：027-87196193-22-武汉华通电力科技有限公司陕西铜川110kV马坊变电站二次系统雷电过电压防护技术方案一、前言随着人类社会电子化进程的加快，雷击事故造成的危害越来越多，造成的损失也越来越惨重。我国由于经济上比较落后，电子化程度不高，长期以来，对雷电的防护仅仅停留在外部防雷阶段，相对地，国内对防雷的研究也只限于建筑物防雷的范围。国家对建筑物防雷要求较为严格，制定了强

3、制性的规范来确保人民生命与财产的安全。由于有关方面对雷电的认识水平较低，也未能很好地研究并加以宣传雷击灾害的原因与严重程度，以至于很多人对防雷的认识是仅仅一根避雷针就可以解决问题了。其实，由于大量电力、通信线路、控制线路的架设，雷击入侵的渠道也在增加。除了直接雷击在建筑物、线路或设备上造成损失之外，雷击损害电子设备的主要途径是通过静电感应和电磁感应感应在线路上产生的高电压。在日常运行中，电子设备常常被雷电击坏，尤其是采用先进电子设备比较集中的部门，也是设备损坏较为严重的部门。近几年来，各行各业先进电子设备遭受雷击现象愈来愈普遍，已引起国家相关部门

4、的高度重视。我国变电站保护方法主要沿用前苏联规范设置，主要由三个子系统即三道防线组成。第一道防线主要作用是防止雷电直击变电站电力设备。第二道防线为进线保护段，雷击进线保护段首段及以外时，绝大部分雷电流被引入地中，只有很小部分雷电流沿架空线路导线侵入变电站。雷电流沿架空线路导线传播时，受冲积电晕和大地效应影响二衰减，能降到变电站电气装置绝缘强度的允许值。第三道防线主要是采用金属氧化锌防雷器，将侵入变电站的雷电波降低到电气装置绝缘强度的允许值以内。但近几年来，大量的微机保护等在变电站保护、远动、通讯的升级中使用，大规模集成电路的耐过电压水平比原来的晶

5、体管电路脆弱了许多，晶体管设备的耐压水平可达到500～1000V，而大规模集成电路的耐压水平不到100V。所以在对变电站的保护、远动、通讯等弱电设备进行升级换代时一定要考虑设备的防过电压措施。如果二次系统的防雷设施不完善，极易由于一次系统对二次系统的雷电反击造成变电站二次控制部分瘫痪而发生变电站毁灭性的事故。地址：武汉东湖开发区庙山小区武汉大学科技园创业楼电话：027-87196203传真：027-87196193-22-武汉华通电力科技有限公司陕西铜川110kV马坊变电站二次系统雷电过电压防护技术方案二、雷电过电压的形成及危害2.1雷电的产生雷

6、电是一种自然现象，其物理成因仍处于探索阶段，比较流行的观点是起电学说。根据这种学说，雷电源于异性电荷群体间的起电机制。这里所说的电荷群体既可以是带大量正、负极性电荷的雷云，也可以是附有大量感应电荷的大地或物体表面。我们知道，异性电荷群体间存在着电场，当电荷量增大或电荷间距缩小时，电场强度将增大，若场强增大到超过空气的击穿场强（一般为500-600kv/m）后，就会发生大气放电现象，伴随着强烈的光和声音，这便是人们常说的电闪雷鸣。2.2雷电参数（1）雷电流波形雷电流是一个非周期的微秒级（μs）瞬态电流，常用“波头时间/波长时间”来表示。波头时间是指

7、雷电波从始点到峰值的时间，波长时间是指从始点经过波峰下降到半峰值的时间。必须注意的是，雷电流在导线上传输后，由于受到传播特性的影响，其波头时间和波长时间都将变长。在IEC标准、国际及原邮电部通信电源入网检测细则中，规定的模仿雷电波形有10/350μs电流波、8/20μs电流波、1.2/50μs电压波或10/700μs电压波等。这里的10/350μs电流波，是指波头时间为10μs、波长时间为350μs的冲击电流波；余下类同。（2）雷电流峰值雷电流峰值的单位为kA（千安），其数值一般以统计概率形式给出。若以P（i）表示雷电流超过i的概率，则有：p(i

8、)=e-bib为统计常数，在我国大部分地区b=0.021ka-1地址：武汉东湖开发区庙山小区武汉大学科技园创业楼电话：027-87196