文档介绍：13. 防雷及过电压保护
一、考试大纲要求
了解电力系统过电压的种类和过电压水平;
熟悉交流电气装置过电压保护设计要求及限制措施;
掌握建筑物防雷的分类及措施;
掌握建筑物防雷设计的计算方法和设计要求。
二、本章相关规程规范
1.《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T6202.《建筑物防雷设计规范》GB50057
2.《高压输变电设备的绝缘配合》
3.《建筑物电气装置》GB/(第4部分:安全防护第44章:过电压保护第446节:低压电气装置对高压接地系统接地故障的保护)
13 防雷及过电压保护
 

:
(1)正常运行时的工频电压;
(2)暂时过电压(工频过电压、谐振过电压);
(3)操作过电压;
(4)雷电过电压;
:
(1)=Um/ ;
(2).= Um /
注:Um为系统最高电压;。
:
(1)范围Ⅰ,≤Um≤252 kV;
(2)范围Ⅱ,Um>252 kV。
系统的标称电压(Un)和系统最高工作电压(Um)见13-1
表13-1 系统标称电压和系统最高工作电压单位:kV(有效值)
Un
3
6
10
20
35
66
110
220
330
500
Um

12
24

126
252
363
550
(略)

110kV及以下电力系统的工频过电压一般不超过下列数值:
110kV .
35-66 kV .
3-6 kV .

目前,在选择配电装置及电气绝缘水平时,计算用操作过电压水平如下:
相对地:110kV(直接接地系统) .
66kV及以下(除低电阻接地系统外的非直接接地系统) .
35kV及以下(低电阻接地系统) .
相间:3~。

(1)设计和运行中应考虑直接雷击、雷电反击和感应雷电过电压对电气装置的危害。
(2)架空线路上的雷电过电压。
1)距架空线路S>65m处,雷云对地放电时,线路上产生的感应过电压最大值可按式(13-2-1)计算
Ui≈25 (13-2-1)
式中Ui——雷击大地时感应过电压最大值,kV;
I——雷电流幅值(一般不超过100),kA
hc——导线平均高度,m;
S——雷击点与线路的距离,m。
线路上的感应过电压为随机变量,其最大值可达300~400 kV,一般仅对35 kV及以下线路的绝缘有一定威胁。
2)雷击架空线路导线产生的直击雷过电压,可按式(13-2-2)确定
Us≈100I (13-2-2)
式中Us——雷击点过电压最大值,kV。
雷直击导线形成的过电压易导致线路绝缘闪络。架设避雷线可有效地减少雷直击导线的概率。
3)因雷击架空线路避雷线、杆顶形成作用于线路绝缘的雷电反击过电压,与雷电参数、杆塔型式、高度和接地电阻等有关。
宜适当选取杆塔接地电阻,以减少雷电反击过电压的危害。
(3)变电所内的雷电过电压来自雷电对配电装置的直接雷击、反击和架空进线上出现的雷电侵入波。

(1)变电所的直击雷过电压保护可采用避雷针或避雷线。下列设施应设直击雷保护装置:
1)屋外配电装置;
2)油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装卸油台、易燃材料仓库等建筑物;
3)乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢所罐储存室、天然气调压站、天然气架空管道及其露天贮罐。
(2)为保护其他设备而装设的避雷针,不宜装在独立的控制室和35kV及以下变电所的屋顶上。但有用钢结构或钢筋混凝土结构等有屏蔽作用的建筑物的车间变电所可不受此限制。
(3)露天布置的GIS的外壳不需装设直击雷保护装置,但应接地。
(4)变电所有爆炸危险且爆炸后可能波及变电所内主设备或严重影响供电的建筑物(如制氢站、露天氢气贮罐、氢气罐储存室、易燃油泵房、露天易燃油贮罐、架空易燃油管道、装卸油台和天然气管道以及露天天然气贮罐等),应用