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變電所防雷保護和接地裝置設計

發布時間:2023-09-12 22:06:03

⑴ 某工廠變配電所防雷保護與接地裝置設計

1,屋面頂沿四周一圈,屋面中間再來兩根橫的,離面200,中間再來一根直的,回與兩橫交錯部位要焊接,再在答對稱角引兩接地線到地下,與接地網連接,以上可用直徑10MM鍍鋅圓鋼。
2,變壓器室,低壓室內,在所在地面400MM高處用40*4貶鋼焊一圈,所有帶電設備都要與接地圈焊接,變壓器底座至少要有兩個以上接地點連接。
3,接地網,在變配電所四周,離地基不少於3米遠,每五米遠打一接地樁,樁兩米五,打下後頂面要低於地面對300MM,不少於15個樁,都要用40*4鍍鋅連接,焊面不少於3個,如用接地模塊,不得少於10個,模塊頂面要低於地面800MM以上。
4,接地網到變配電所引入點每處不少於二個,配電房要三個

⑵ 500kV變電站防雷接地有什麼設計規范或者行業、國家標准

500kV變電站防雷接地可參照的規范或標准有:
DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣內配容合》;
DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》;
GB50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》;
GB50057-2010《建築物防雷設計規范》;
DLT 381-2010 《電子設備防雷技術導則》;
GB 50065-2011 《交流電氣裝置的接地設計規范》。

⑶ 電力變電站怎樣防雷

1 提出問題

沿海地區的年雷暴日高,發生雷擊事故的概率大。因此,在變電站的設計過程中,為保護變電站的設備安全,提高其供電可靠性,優化防雷設計方案,加強變電站的防雷安全措施,最大程度的減少雷擊事故的發生,有著極其重要的意義。

本文僅對變電站內的電氣設備、控制保護系統的防雷保護、防靜電和防干擾屏蔽措施進行探討。

2 接地裝置

保護和屏蔽措施都要求有科學可靠的接地裝置。

2.1接地體

接地體可分為自然接地體和人工接地體,設計中通常採用人工接地體,以便達到所規定的接地電阻,並避免外界其他因素的影響。人工接地體又可分為水平接地體和垂直接地體。

接地體的接地電阻值取決於接地體與大地的接觸面積、接觸狀態和土壤性質。

垂直接地體之間的距離為5m左右,頂部埋深0.5~0.8m。接地體與道路或通道出入口的距離不小於3m,當小於3m時,接地體的頂部處應埋深1m以上,或採用瀝青砂石鋪路面,寬度超過2m。埋在土壤中的接地裝置連接部位應按規范規定的搭接長度焊接以達到電氣連接。焊接部位應作防腐處理。

2.2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。

防雷接地裝置的接地線即防雷接閃裝置的引下線,可採用圓鋼或扁鋼,兩端按規定的搭接長度焊接達到電連接。

防靜電保護和防干擾屏蔽裝置的主接地線一般採用多股銅芯電纜,分接地線採用多股銅芯軟線。

3 防雷保護措施

防雷措施總體概括為2種:①避免雷電波的進入;②利用保護裝置將雷電波引入接地網。防雷保護措施應根據現場常見的雷擊形式、頻率、強度以及被保護設施的重要性、特點安裝適宜的保護裝置。

3.1避雷針或避雷線

雷擊只能通過攔截導引措施改變其入地路徑。接閃器有避雷針、避雷線。小變電所大多採用獨立避雷針,大變電所大多在變電所架構上採用避雷針或避雷線,或兩者結合,對引流線和接地裝置都有嚴格的要求。

3.2避雷器

避雷器能將侵入變電所的雷電波降低到電氣裝置絕緣強度允許值以內。我國主要是採用金屬氧化物避雷器(MOA),西方國家除用MOA外,還在所有電氣裝置上安裝空氣間隙,作為MOA失效後的後備保護。

3.3浪涌抑制器

採用過壓保護器(電涌保護)、防雷端子等提高電氣設備自身的防護能力,防止電氣設備、電子元件被擊壞。在重要設備的電源配入、配出口均應加裝電源防雷器,選用的電源防雷器具有遠傳通訊接點,接入後台管理機。當發生雷擊事故時,如電源防雷模塊遭到損壞,在後台監控機上就能顯示其狀態。在控制、通訊介面處加裝浪涌抑制器。

3.4接地裝置

獨立避雷針要求單獨設置接地裝置;建築物避雷網的引下線應與建築物的通長主筋(不少於2根)及建築物的環狀基礎鋼筋焊接,並與室外的人工接地體相連,與工作接地共地,形成等電位效應。為了保證防雷裝置的安全可靠,引下線應不少於2根,在高土壤電阻系數地區,可採用多根引下線以降低沖擊接地電阻,引下線要求機械連接牢固,電氣接觸良好。變電站的防雷接地電阻值要求不大於1Ω。

4 防雷電感應

現代變電站都有較完善的直擊雷防護系統,戶外設備直接遭雷擊損壞的概率較小。但雷擊防雷系統時所產生的雷電放電及電磁脈沖,以及雷電過壓通過金屬管道、電纜會對變電站控制室內各種弱電設備產生嚴重的電磁干擾,從而影響整個系統的正常運行。

變電站防雷系統落雷時,會產生2個方面的影響:①雷電流要通過站內接地網(主要靠集中接地裝置)泄入大地,在地網上產生一定的沖擊電位,嚴重時會在一些部位產生反擊,甚至產生局部放電現象,危及電氣設備絕緣;②雷電流通過避雷針的接地引下線入地時,會在周圍空間產生強大的暫態電磁場,從而在各種通訊、測量、保護、控制電纜、電線,甚至戶內弱電設備的部件上產生暫態電壓,影響這些設備的正常運行。

4.1雷擊時暫態感應電壓分析

雷擊廠站有2種情況:①雷擊站內的構架或獨立避雷針;②雷擊站內所在建築物的防雷系統。雷電放電會對周圍空間,包括控制室內造成傳導或幅射的電磁干擾。在雷電波等值頻率范圍內,這些干擾主要是電感耦合型的。從戶外設備引入控制室的各種電纜、電線,在戶外絕大部分是走地下電纜溝的,雷電放電形成的空間電磁場對其影響不大,這主要是因為線的走向與避雷針是垂直的。但在建築物內走線時就容易產生感應迴路,而且這些迴路的一端接入輸入阻抗大的電子設備,相當於開路,穿透建築物鋼筋水泥牆壁的電磁脈;中會在這些迴路中感應出幅值較高的暫態電壓。

(1)雷擊變電站內靠近控制室的避雷針時,情況相當復雜,因為整個建築物的各個導電構件,包括防雷系統、水泥牆及地板中的鋼筋、金屬橫粱等的影響都需要考慮。

(2)建築物防雷系統除避雷針外還包括由接地引下線、水平連接母線及引下線下的接地裝置構成的泄流系統。雷擊時,雷電流經過離室內務迴路相當近的各接地引下線泄入地網,在各迴路周圍空間產生很強的暫態電磁場。因接地引下線緊貼牆壁,故此時牆中的鋼筋甚至牆上專門設置的屏蔽網已基本不起屏蔽作用。因為只有處於非磁飽和狀態的屏蔽材料才能具備預期的屏蔽效果,而由於強輻射源離屏蔽層很近,若屏蔽層又不是用飽和電平較高的磁性材料做成,則其屏蔽效果是很差的。另外磁通也可以穿過較大的孔眼直接與較近處的迴路耦合。

4.2防護措施

為保證弱電設備的正常運行,可從以下幾方面採取措施:(1)採用多分支接地引下線,使通過接地引下線的雷電流大大減小。(2)改善屏蔽,如採用特殊的屏蔽材料甚至採用磁特性適當配合的雙層屏蔽。(3)改進泄流系統的結構,減小引下線對弱電設備的感應並使原有的屏蔽網能較好地發揮作用。(4)除電源入口處裝設壓敏電阻等限制過壓的裝置外,在信號線接入處應使用光電耦合元件或設置具有適當參數的限壓裝置。(5)所有進出控制室的電纜均採用屏蔽電纜,屏蔽層公用一個接地網。(6)在控制室及通訊室內敷設等電位,所有電氣設備的外殼均與等電位匯流排連接。

5 微機保護防干擾屏蔽措施

變電站的微機保護設備容易受到電磁干擾,由於受到電磁感應,在被測信號上產生疊加的串模干擾e。;由於受到靜電感應、地電位差異的影響,在信號線任一輸入端與地之間產生疊加的共模干擾ec。防干擾措施通常採取屏蔽和接地相結合,將所有屏蔽電纜分屏屏蔽,用截面積>2.5mm2多股銅芯軟線作為接地線,分別與匯流接地母排電連接,匯流接地母排與屏體絕緣,並採用單芯屏蔽電纜(>95mm2)與室外接地體做一點連接。

6 結束語

根據防雷設計的整體性、結構性、層次性、目的性,及整個變電站的周圍環境、地理位置、土質條件以及設備性能和用途,採取相應雷電防護措施。對處在不同區域的設備系統進行等電位連接和安裝電源防雷裝置及浪涌電壓保護裝置,使得處在不同層次的設備系統達到統一的防雷效果。

變電站設計時應盡可能使象微波塔這樣有引雷作用的建築物遠離控制室和通訊室,特別是當其周圍沒有更高的屏蔽物時。建築物防雷系統,尤其是泄流系統的設計對感應電壓的幅值有明顯的影響。在設計時應根據實際情況採用最優方案,盡量減少感應,同時也要採取其他措施以保護敏感的弱電設備。

⑷ 求淺談變電所的接地設計中應注意的幾個問題

變電所的接地形式按其用途可分為工作接地、保護接地、防雷接地及防靜電接地四種接地方式。每種接地方式布置是否規范、合理,不僅對站內人身和設備的安全造 成影響,同時也可能對整個電網安全運行帶來危害,因此變電所的接地設計顯得非常重要。筆者從事變電所設計工作多年,認為在變電所接地設計中應注意以下幾個 方面:

一、 工作接地設計方面
變電所的工作接地主要指主變壓器中性點和站用變低壓側中性點的接地。1、對於主變壓器,為防止在有效接地系統中出現孤立不接地系統並產生較高的工頻過電壓的異常運行工況,根據《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中17.7、17.9條規定要求,110kV~220kV變壓器中性點應有兩根與主接地網不同地點連接的接地引下線,主變中性點應加裝間隙並聯氧化鋅避雷器進行保護。且當主變中性點絕緣的沖擊耐受電壓≤185kV時,還應在間隙旁並聯金屬氧 化物避雷器,間隙距離及避雷器參數配合要進行校核。2、變電所站用變通常選用△/yn,d11接線組別的變壓器,為保證站用變低壓出線漏電保護能正確動 作,從而避免設備漏電對人身造成傷害,因此站用變低壓系統的接地系統應結合站用變低壓側出線斷路器漏電保護原理進行選擇,由於目前站用變低壓側出線通常採用帶四極漏電保護的斷路器,即漏電保護動作電流取三相火線和中性線(零)線產生的不平衡電流,為此低壓接地系統中性線和保護線應分開,故站用變低壓接地只可採用TN-S、TT系統。

二、 保護接地方面
保護接地按被保護對象性質可分為一次設備保護接地和二次設備保護接地。一次設備保護接地指變壓器、高壓配電裝置金屬外殼及高壓電力電纜外皮進行接地; 二次設備保護接地指互感器二次繞組、低壓配電、保護、控制屏(櫃、箱)、二次端子箱及低壓配電箱外殼等進行接地。這里應注意的問題:
1、為保證一次設備保護接地的可靠性,對變壓器及高壓配電裝置金屬部分均採用雙接地引下與不同的主網接地點進行連接,對可移動的配電裝置高壓配電櫃門採用25mm2多股軟銅線進行接地。若電抗器置於戶內樓面布置時,為避免沿樓面鋼筋形成電磁環流,對影響范圍內的樓面鋼筋間搭接點應用橡皮隔開。
2、二次設備保護接地除二次裝置金屬外殼需可靠接地外,為避免由於連接在接地網不同接地點間出現的電位差造成保護的誤動作故障發生,所有互感器的二次迴路只能採用一點接地:(1)對於電流互感器的二次迴路一般在配電裝置附近經端子排接地,但對於有幾組電流互感器連接在一起的保護裝置(如母差保護),則應在保護屏上經端子排接地;(2)電壓互感器的二次迴路,則利用控制室的零相小母線的一點接入地網。同理,控制保護屏上的保護接地也應先全部連接後再經一點接入主接地網。
三、 雷電保護接地方面
雷電保護接地指為雷電保護裝置(避雷針、避雷線和避雷器等)向大地泄放雷電流而設的接地。為此變電所構架避雷針(帶)和避雷器不僅應採用雙引下接地方式,並敷設2~3根放射狀水平接地極與主網相連,以達到加強對雷電流的分流作用。
四、 防靜電接地方面
現有微機保護的抗靜電干擾能力較差,外界的干擾可能使微機保護發生誤動,因此變電所防靜電接地設計就顯得猶為重要。防靜電接地目的主要對保護室進行屏蔽處理,並使所有保護裝置的接地處於同一等電位接地網上。實施途徑: (1)在控制室四周牆壁內加裝鋼板網,並連接在一起與地網相連,從而對室內的保護設備進行屏蔽;(2)控制室內地網採用—22*4銅排敷設成網格,各保護屏的專用接地採用25mm2的多股軟銅線與銅網相連,銅網最終以一點主接地網相連。同時為方便繼電保護試驗,往往在控制室牆角預留1-2個銅排接地端子。

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