110KV.变电站的防雷设计

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1、-_目录第1章雷电的特性及危害221.1雷电的形成221.2雷电的种类221.2.1直击雷221.2.2感应雷击231.2.3球雷241.2.4雷电侵入波241.3雷电的威力及危害241.4雷电入侵途径241.4.1对各种雷击的解决方案251.4.2接地261.5雷击电子设备的途径及其原理271.6雷电日和雷电小时27第2章变电站的防雷设备292.1避雷针292.2避雷器292.2.1避雷器的种类302.2.2各避雷器的特点302.3变电所建筑物的防雷32第3章变电站的防雷区及系统设计原则333.1第一级防护区的处理措施333.2第二级防护区的处理措施

2、343.2.1进出所管线的处理343.2.2二次电缆及端子箱353.2.3所用电系统的保护353.3第三级防护区的主要任务353.3.1多重屏蔽363.3.2地电位均压363.3.3浮点电位牵制363.4变电所综合防雷措施373.4.1避雷针对直击雷的防护37第4章变电站防雷保护的分类384.1雷电过电压的保护384.2变电站雷击电流的防护384.3变电站对最大冲击电压和残压的防护394.4变电站微波机房的接地保护394.5变电站配电箱的保护404.6变压器中性点接地的配置原则40-_4.6.1并联间隙的特性404.6.2中性点间隙与继电保护414.7

3、单相接地时的工频电压424.8变电所配电变压器的保护424.8.1正反变换过电压424.8.2变压器不同接线对正反变换过电压的影响434.8.3避雷器安装的具体要求444.8.4防雷接地装置的形式及其电阻的算法44第五章西110KV变电所防雷接地系统设计465.1城西110kV变电所及环境气象条件465.2城西110kV变电所的直击雷防护方案及计算465.2.1直击雷防护方案465.2.2避雷针的计算及其安装475.2.3短路计算505.2.4接地电阻的计算595.3城西110kV变电所感应雷的防护645.3.1变电所进线段保护715.3.2变电所内变

4、压器的防雷接地保护745.3.3城西110kV变电所馈线段防雷保护755.4城西110kV变电所避雷器的选择755.4.1进线段母线上避雷器的选择765.4.2变压器架设避雷器的选择76参考文献77设计心得78致谢79第1章雷电的特性及危害1.1雷电的形成雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云，大气层中的雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样，雷云和大地之间就形成了强大的电场，随着雷云的发展和运动，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或雷云对地的放

5、电，形成雷电。按其发展方向可分为下行雷和上行雷。下行雷是在雷云产生并向大地发展的，上行雷是接地物体顶部激发起，并向雷云方向发起的。-_雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5-2km范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。雷电灾害如同暴雨、飓风一样都属于气象（自然）灾害，它与水、旱、刑事犯罪、交通事故统称为影响社会安全和经济发展的六大灾害。1.2雷电的种类1.2.1直击雷雷云对地面或地面上凸出物的直接放电，称为直击雷，也叫雷击。直击雷放电过程的展

6、开图见图1.1。图1.1雷云放电图雷云放电过程的展开图可以这样解释：当雷云对地面放电时，开始出现先驱放电，放电电流比较小，一经到达地面，就开始主放电，主放电由地面开始沿着先驱放电的通道直到云端，放电电流迅速增大。主放电时间很短，电流迅速衰减，以后是余光放电，电流变小。由于雷云中同时存在着多个电荷积聚中心，当第一个电荷集聚中心放电后，其电位迅速下降。第二个电荷集聚中心向第一个电荷集聚中心位置移动，并沿着上一次的放电通道开始先驱放电、主放电、余光放电。紧接着再来第三次、第四次放电。我们平时看到电光闪闪、雷声隆隆就是这个原因。当直击雷直接击于电气设备及线路时

7、，雷电流通过设备或线路泄入大地，在设备或线路上产生过电压，称为直击雷过电压。-_1.2.2感应雷击感应雷击是地面物体附近发生雷击时，由于静电感应和电磁感应而引起的雷击现象。例如，雷击于线路附近地面时，架空线路上就会因静电感应而产生很同的过电压，称为静电感应过电压。见图1.2图1.2感应雷过电压在雷云放电过程中，迅速变化的雷电流在其周围空间产生强大的电磁场，由于电磁感应，在附近导体上产生很高的过电压，称为电磁感应过电压。　　静电感应和电磁感应引起的过电压，我们称为感应雷击。1.2.3球雷　　球雷是一种发红色或白色亮光的球体，直径多在20cm左右，最大直径

8、可达数米，以每秒数米的速度，在空气中飘行或沿地面滚动。这种雷存在时间为3-5s左右。时间虽短，