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本科生毕业论文(设计)
题目: 变电站防雷接地技术
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
目录
内容摘要 I
1 绪论 1
变电站防雷接地的意义 1
变电站防雷接地的研究背景 1
本次论文的主要工作 4
2 变电站的防雷保护 6
变电站的直击雷保护 8
变电站的侵入波保护 11
变电站的进线段保护 12
避雷针与避雷线的保护范围的计算 14
3 变电站的防雷接地 16
接地概述 16
接地电阻 17
变电所接地装置 18
变电站的接地原则 18
降低变电所接地装置工频接地电阻的措施 18
4 变电所防雷接地设计实例 20
变电所的规模 20
变电所位置的自然条件 20
避雷针的设置及防雷保护校验 21
接地装置的设置 22
5 结论 24
参考文献 25
附录 26
1 绪论
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。
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