35KV变电站防雷接地技术毕业论文

网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：变电站防雷接地技术学习中心：新疆伊犁奥鹏培训中心层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级：年春/秋季学号：200910638371学生：张强指导教师：王莹完成日期：2015年1月3日变电站防雷接地技术I内容摘要变电站是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所，是联系发电厂与电力用户的纽带，担负着电压变换和电能分配的重要任务。如果变电所发生雷击事故，会给国家和人民造成巨大的损失。所以变电所的防雷是不可忽视的问题。随着电力系统的快速发展，使得电能这一清洁能源在人民生产、生活中得到了普遍使用。但当高压输电网在为人们提供动力和照明时，不能忽视自然界产生的雷电对高压输变电设备产生的大量危害。因此，必须加强变电站防雷接地问题的认识与研究。本论文针对目前变电站设备中防雷接地技术的中存在的问题，针对35KV变电站进行防雷接地保护设计；根据变电站国家防雷接地标准，结合35KV变电站电气接线图以及具体情况，学习利用各种防雷接地装置等，实现对变电站的直击雷防护、雷电侵入波防护以及变电站的接地保护设计。关键词：变电站；防雷接地；直击雷防护；雷电侵入波防护变电站防雷接地技术II目录内容摘要·····························································································I1绪论·······························································································11.1变电站防雷接地的意义······························································11.2变电站防雷接地的研究背景························································11.3本次论文的主要工作·································································42变电站的防雷保护············································································62.1变电站的直击雷保护··································································82.2变电站的侵入波保护·······························································112.3变电站的进线段保护·······························································122.4避雷针与避雷线的保护范围的计算·············································143变电站的防雷接地··········································································163.1接地概述··············································································163.2接地电阻··············································································173.3变电所接地装置·····································································183.4变电站的接地原则··································································183.5降低变电所接地装置工频接地电阻的措施····································184变电所防雷接地设计实例·································································204.1变电所的规模········································································204.2变电所位置的自然条件····························································204.3避雷针的设置及防雷保护校验···················································214.4接地装置的设置·····································································225结论·····························································································24参考文献···························································································25附录·······································································错误!未定义书签。变电站防雷接地技术11绪论1.1变电站防雷接地的意义雷电是大自然中最宏伟但又最恐怖的气体放电现象。对雷电的物理本质了解开始于18世纪，最有名的当属美国的富兰克林和俄国的罗蒙索诺夫。富兰克林在18世纪中期提出了雷电是大气中的火花放电，且首次阐述了避雷针的原理并进行了试验。近几十年来，由于雷电放电对于现代航空、电力、通信、建筑等领域都有很大的影响，促使人们从20世纪30年代开始加强了对雷电及其防护技术的研究。变电站是电力系统的重要组成部分，变电站发生雷击事故，将造成大面积停电，会对电网造成较大的危害。近年来，随着我国电力变电站实现综合自动化，不仅为变电站实现无人值守和配电网实现自动化奠定了基础，而且也为供电部门提供更安全、经济、可靠和高质量的电能创造了条件，这就更加要求防雷接地措施必须十分可靠。因此，在变电站的设计过程中，保护变电站的设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷接地设计方案，加强变电站的防雷接地安全措施，最大程度的减少雷击事故发生，有着极其重要的意义。1.2变电站防雷接地的研究背景在我国有过许多的遭受雷击的危害事故。1981年8月27日，江苏省常州市某微波站遭到雷击，电力载波204、102电路终端机报警整流器的3只整流二极管被击穿；铅皮电缆外皮与地网接触处烧出凹坑；微波设备回路机的4线收发信号衰耗器烧坏，致使南京方向的7、8、11路电话中断，上海方向的第7路不通。1983年9月西南某工程遭受一次雷击，使配套的一批电子设备损坏，系统工作无法进行，损坏的电子设备和元件有：数字传输机—损坏集成电路芯片20多块；通信系统—8台机中有6台受到不同程度的损坏；时控单元—脉冲处理回路和脉冲变换电路4块芯片损坏；遥测系统—由于连接电缆较长，损坏电路板3块。华中大电网有微波站近百个，其中进口设备站65个。事故统计表明，造成设备损坏、导致长时间通信中断的主要原因就是雷害。武-衡线段的15个微波站12个曾遭受雷击影响正常通信，甚至损坏多台设备。1987年8月1日三门峡站受雷击损坏16台装置柜。1989年8月30日有5个站遭雷击损坏11块电路盘，通信中断17小时。1990年9月27日黑龙江省电力局调度大楼遭受雷击，使调度自动化的计算机变电站防雷接地技术2系统和程控交换设备损坏停止运行27小时。其中，程控交换机损坏电路板8块，VAX计算机接口板损坏，远动室调度模拟盘43块显示消失，PDP-11/24型计算机系统的PMA接口板损坏，内存损坏8块。1992年6月22日傍晚，北京城区下了一阵中雨。8时左右，雷电击中国国家气象中心大楼楼顶，楼内的大型计算机与小型计算机网络瘫痪，6条同步线路和1条国际同步线路被中断。整个计算机系统停止工作46小时，气象业务受到严重影响，损失数十万元，次日中央电视台气象预报空白。因为大楼装有避雷针，使闪电由避雷针引入大地，所以大楼、人员及普通设备安然无恙，但是雷电流在四周产生的巨大脉冲电磁场，却损坏了具有极为敏感的微电子器件及计算机系统。1993年5月17日和6月3日，雷击广西人民银行证券中心，击坏计算机16台，损失11万元。广西南宁市两个专业银行的计算机网络及电信局程控机也同时损坏。1994年7月5日和17日两天，四川省气象局业务系统连遭雷击，计算机网络、气象雷达、卫星接收系统等电子设备被损坏。1995年9月3日19时55分到4日21时26分，河南省三门峡市出现强雷雨天气，致使中国工行三门峡市湖滨支行遭受严重雷击，当即击毁计算机16部、内部电话总机1台，直接经济损失15万元。1996年8月31日，华夏证券公司广州分公司遭雷击，损坏彩色及单色LBE大屏幕设备、交换式集成器、四块电话语音卡、微机设备等，经济损失约28多万元。1996年6月22日晚9时前后，天空乌云密布，雷声隆隆，忽远忽近。一声巨响之后，北京东直门附近一座居民楼2至6层的20户居民中，15台电视机被强大的雷电击毁；一层办公室中的视盘机、一台触摸式台灯和小型程控电话交换机也被雷击损坏；邻近的一栋楼上，也有数台电话机遭到破坏。据报道，同日西城区展览路也有居民的电视机和单位的电话机遭到雷击。1997年10月13日吉山珠村化工仓库遭雷击造成严重的火灾爆炸事故，烧毁两座共贮存240吨纯苯的简易仓库，直接经济损失70万元。幸好消防部门扑救及时，不致使爆炸蔓延酿成更大灾害。1998年7月29日上海市某电子工程有限公司智能大楼遭雷电袭击，楼内安防管理监控报警、对讲系统、6只摄像机、13部电梯的电脑控制程序遭损坏，损失严重。变电站防雷接地技术31999年8月9日，吉林省蛟河发生雷害，天岗地区某单位的通讯设备被雷击毁，当地1000余台电视机和300余部电话出现故障。雷害发生后的36小时内，远离百里的蛟河市区，市话、手机全停，银行专线无法正常运行，损失严重。相当多的公安机关的专线和军事机关的雷达也受到雷击。2001年2月21日凌晨，由于大雾闪络造成外部电网对邯郸钢铁股份有限公司电力供应中断，使炼铁、炼钢、轧钢三大系统全面停产，这是公司历史上从未有过的特大事故。由于停电影响，炼铁厂全部高炉断水、断电、断气，不同程度发生灌渣、烧坏冷却设备等事故；炼钢系统导致铁水、钢水落地，部分铁包、钢包损坏；轧钢系统造成部分设备损坏。本次停电事故，给公司生产带来严重影响，初步估计直接经济损失达数千万元。从以上的雷电事故来看，自二十世纪八十年代以来，我国几乎每年都有由于雷电引起的弱电系统重大事故发生，这也说明对于弱电系统的防雷保护措施还有待加强。因此，对于弱电系统的防雷保护的各项措施还应不断完善。研究现状：当雷电直接击中电力系统的导线部分时，会产生极高的雷电过电压，任何电压等级的设备绝缘都会难以耐受变电站对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电站进线段一定距离内架设避雷线，吸引雷电击向自身，减低雷击点的过电压，通过良好接地的装置，将雷电流迅速泄入大地。为了限制入侵雷电波的幅值，在变电站内要求装设避雷器，使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值在变电站的进线段上装设避雷器，可以限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电流的陡度。建筑物防雷设计规范GB50057