1、13.1 電力系統(tǒng)過電壓的種類和過電壓水平13.1.1 概述1 .定義(1) 少雷區(qū)lessthunderstormregion平均年雷暴日數(shù)不超過15的地區(qū)。(2) 中雷區(qū)middlethunderstormregion平均年雷暴日數(shù)超過15但不超過40的地區(qū)。(3) 多雷區(qū)morethunderstormregion平均年雷暴日數(shù)超過40但不超過90的地區(qū)。(4) 雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)Thunderstormactivityspecialstrongregion平均年雷暴日數(shù)超過90的地區(qū)及根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)雷害特殊嚴(yán)重的地區(qū)。2 .系統(tǒng)系統(tǒng)過電壓種類(1)正常運(yùn)行時(shí)的工頻電壓；(2)暫時(shí)過電壓

2、(工頻過電壓、諧振過電壓)；(3)操作過電壓；(4)雷電過電壓。3 .相對(duì)地暫時(shí)過電壓和操作過電壓的標(biāo)么值相對(duì)地暫時(shí)過電壓和操作過電壓的標(biāo)么值如下：(1)工頻過電壓的1.0pu.=Um/V3；(2)諧振過電壓和操作過電壓的1.0p.u.=V2Um/J3。注：Um為系統(tǒng)最高電壓。4 .系統(tǒng)最高電壓的范圍系統(tǒng)最高電壓的范圍：(1)范圍I,3.6kV&Un<252kV;(2)范圍n,Un>252kV。表13.1系統(tǒng)標(biāo)稱電壓Un和系統(tǒng)最高工作電壓Um(方均根)kVUn3610203566110220330500Um3.6P7.2一122440.572.522625213635505

3、 3.1.2電力系統(tǒng)過電壓水平1 .暫時(shí)過電壓(工頻過電壓、諧振過電壓)及保護(hù)暫時(shí)過電壓(工頻過電壓、諧振過電壓)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、容量、參數(shù)、運(yùn)行方式以及各種安全自動(dòng)裝置的特性有關(guān)。工頻過電壓、諧振過電壓除增大絕緣承受電壓外，還對(duì)選擇過電壓保護(hù)裝置有重要影響。(1)工頻過電壓a) )系統(tǒng)中的工頻過電壓一般由線路空載、接地故障和甩負(fù)荷等引起。對(duì)范圍n的工頻過電壓，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際條件加以預(yù)測(cè)。根據(jù)這類系統(tǒng)的特點(diǎn)，有時(shí)需綜合考慮這幾種因素的影響。通常可取正常送電狀態(tài)下甩負(fù)荷和在線路受端有單相接地故障情況下甩負(fù)荷作為確定系統(tǒng)工頻過電壓的條件。對(duì)工頻過電壓應(yīng)采取措施加以降低。一般主要采用在線路上安裝并聯(lián)

4、電抗器的措施限制工頻過電壓。在線路上架設(shè)良導(dǎo)體避雷線降低工頻過電壓時(shí)，宜通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較加以確定。系統(tǒng)的工頻過電壓水平一般不宜超過下列數(shù)值：線路斷路器的變電所側(cè)1.3p.u.線路斷路器的線路側(cè)1.4p.u.(b)對(duì)范圍I中的工頻過電壓對(duì)范圍I中的110kV及220kV系統(tǒng)，工頻過電壓一般不超過1.3p.u.;3kV10kV和35kV66kV系統(tǒng)，一般分別不超過1.1J3p.u.和J3p.u.。應(yīng)避免在110kV及220kV有效接地系統(tǒng)中偶然形成局部不接地系統(tǒng)，并產(chǎn)生較高的工頻過電壓。對(duì)可能形成這種局部系統(tǒng)、低壓側(cè)有電源的110kV及220kV變壓器不接地的中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)間隙。因接地故障形成局部不

5、接地系統(tǒng)時(shí)該間隙應(yīng)動(dòng)作；系統(tǒng)以有效接地方式運(yùn)行發(fā)生單相接地故障時(shí)間隙不應(yīng)動(dòng)作。間隙距離的選擇除應(yīng)滿足這兩項(xiàng)要求外，還應(yīng)兼顧雷電過電壓下保護(hù)變壓器中性點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)絕緣的要求。(2)諧振過電壓(a)諧振過電壓包括線T諧振和非線性(鐵磁)諧振過電壓，一般因操作或故障引起系統(tǒng)元件參數(shù)出現(xiàn)不利組合而產(chǎn)生。應(yīng)采取防止措施，避免出現(xiàn)諧振過電壓的條件；或用保護(hù)裝置限制其幅值和持續(xù)時(shí)間。1)為防止發(fā)電機(jī)電感參數(shù)周期性變化引起的發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁(參數(shù)諧振)過電壓，一般可采取下列防止措施：a)使發(fā)電機(jī)的容量大于被投入空載線路的充電功率；b) 避免發(fā)電機(jī)帶空載線路啟動(dòng)或避免以全電壓向空載線路合閘；c) 快速勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)器可

6、限制發(fā)電機(jī)同步自勵(lì)過電壓。發(fā)電機(jī)異步自勵(lì)過電壓，僅能用速動(dòng)過電壓繼電保護(hù)切機(jī)以限制其作用時(shí)間。2)應(yīng)該采用轉(zhuǎn)子上裝設(shè)阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)，以限制水輪發(fā)電機(jī)不對(duì)稱短路或負(fù)荷嚴(yán)重不平衡時(shí)產(chǎn)生的諧振過電壓。(b)范圍n的系統(tǒng)當(dāng)空載線路上接有并聯(lián)電抗器，且其零序電抗小于線路零序容抗時(shí)，如發(fā)生非全相運(yùn)行狀態(tài)(分相操動(dòng)的斷路器故障或采用單相重合閘時(shí))，由于線間電容的影響，斷開相上可能發(fā)生諧振過電壓。上述條件下由于并聯(lián)電抗器鐵芯的磁飽和特性，有時(shí)在斷路器操作產(chǎn)生的過渡過程激發(fā)下，可能發(fā)生以工頻基波為主的鐵磁諧振過電壓。在并聯(lián)電抗器的中性點(diǎn)與大地之間串接一接地電抗器，一般可有效地防止這種過電壓。該接地電抗器的

7、電抗值宜按補(bǔ)償并聯(lián)電抗器所接線路的相間電容選擇，同時(shí)應(yīng)考慮以下因素：1)并聯(lián)電抗器、接地電抗器的電抗及線路容抗的實(shí)際值與設(shè)計(jì)值的變異范圍；2)限制潛供電流的要求；3)連接接地電抗器的并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)絕緣水平。(c)范圍n的系統(tǒng)中，當(dāng)空載線路(或其上接有空載變壓器時(shí))由電源變壓器斷路器合閘、重合閘或由只帶有空載線路的變壓器低壓側(cè)合閘、帶電線路末端的空載變壓器合閘以及系統(tǒng)解列等情況下，如由這些操作引起的過渡過程的激發(fā)使變壓器鐵芯磁飽和、電感作周期性變化，回路等值電感在2倍工頻下的電抗與2倍工頻下線路入口容抗接近相等時(shí)，可能產(chǎn)生以2次諧波為主的高次諧波諧振過電壓。應(yīng)盡量避免產(chǎn)生2次諧波諧振的運(yùn)行方式

8、、操作方式以及防止在故障時(shí)出現(xiàn)該種諧振的接線；確實(shí)無法避免時(shí)，可在變電所線路繼電保護(hù)裝置內(nèi)增設(shè)過電壓速斷保護(hù)，以縮短該過電壓的持續(xù)時(shí)間。(d)范圍I的系統(tǒng)中有可能出現(xiàn)下列諧振過電壓：1)110kV及220kV系統(tǒng)采用帶有均壓電容的斷路器開斷連接有電磁式電壓互感器的空載母線，經(jīng)驗(yàn)算有可能產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓時(shí)，宜選用電容式電壓互感器。已裝有電磁式電壓互感器時(shí)，運(yùn)行中應(yīng)避免可能引起諧振的操作方式，必要時(shí)可裝設(shè)專門消除此類鐵磁諧振的裝置。2) 由單一電源側(cè)用斷路器操作中性點(diǎn)不接地的變壓器出現(xiàn)非全相或熔斷器非全相熔斷時(shí)，如變壓器的勵(lì)磁電感與對(duì)地電容產(chǎn)生鐵磁諧振，能產(chǎn)生2.0p.u3.0p.u.的過電壓；

9、有雙側(cè)電源的變壓器在非全相分合閘時(shí)，由于兩側(cè)電源的不同步在變壓器中性點(diǎn)上可出現(xiàn)接近于2.0p.u.的過電壓，如產(chǎn)生鐵磁諧振，則會(huì)出現(xiàn)更高的過電壓。3) 經(jīng)驗(yàn)算如斷路器操作中因操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障出現(xiàn)非全相或嚴(yán)重不同期時(shí)產(chǎn)生的鐵磁諧振過電壓可能危及中性點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)絕緣、運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)不接地的110kV及220kV變壓器的中性點(diǎn)絕緣，宜在中性點(diǎn)裝設(shè)間隙，對(duì)該間隙的要求與1.(1)(b)同。在操作過程中，應(yīng)先將變壓器中性點(diǎn)臨時(shí)接地。有單側(cè)電源的變壓器，如另一側(cè)帶有同期調(diào)相機(jī)或較大的同步電動(dòng)機(jī)，也類似有雙側(cè)電源的情況。4) 3kV66kV不接地系統(tǒng)或消弧線圈接地系統(tǒng)偶然脫離消弧線圈的部分，當(dāng)連接有中性點(diǎn)接地的電

10、磁式電壓互感器的空載母線(其上帶或不帶空載短線路)，因合閘充電或在運(yùn)行時(shí)接地故障消除等原因的激發(fā)，使電壓互感器過飽和則可能產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓。為限制這類過電壓，可選取下列措施：a) 選用勵(lì)磁特性飽和點(diǎn)較高的電磁式電壓互感器。b) 減少同一系統(tǒng)中電壓互感器中性點(diǎn)接地的數(shù)量，除電源側(cè)電壓互感器高壓繞組中性點(diǎn)接地外，其它電壓互感器中性點(diǎn)盡可能不接地。c) 個(gè)別情況下，在10kV及以下的母線上裝設(shè)中性點(diǎn)接地的星形接線電容器組或用一段電纜代替架空線路以減少XC0,使Xc0VO.OIXm.注：Xm為電壓互感器在線電壓作用下單相繞組的勵(lì)磁電抗。d) 在互感器的開口三角形繞組裝設(shè)RL<0.4(XmK13

11、2)電阻(K13為互感器一次繞組與開口三角形繞組的變比)或裝設(shè)其它專門消除此類鐵磁諧振的裝置。e)10kV及以下互感器高壓繞組中性點(diǎn)經(jīng)Rpn>0.06Xn(容量大于600W)的電阻接地。5) 3kV66kV不接地及消弧線圈接地系統(tǒng)，應(yīng)采用性能良好的設(shè)備并提高運(yùn)行維護(hù)水平，以避免在下述條件下產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓：a) 配電變壓器高壓繞組對(duì)地短路；b) 送電線路一相斷線且一端接地或不接地。6)有消弧線圈的較低電壓系統(tǒng)，應(yīng)適當(dāng)選擇消弧線圈的脫諧度，以便避開諧振點(diǎn)；無消弧線圈的較低電壓系統(tǒng)，應(yīng)采取增大其對(duì)地電容等措施(如安裝電力電容器等)，以防止零序電壓通過電容，如變壓器繞組間或兩條架空線路間的電

12、容耦合，由較高電壓系統(tǒng)傳遞到中性點(diǎn)不接地的較低電壓系統(tǒng)，或由較低電壓系統(tǒng)傳遞到較高電壓系統(tǒng)，或回路參數(shù)形成串聯(lián)諧振條件，產(chǎn)生高幅值的轉(zhuǎn)移過電壓。2. 操作過電壓及保護(hù)(1) 線路合閘和重合閘過電壓范圍I的線路合閘和重合閘過電壓一般不超過3.0p.u.,通常無需采取限制措施。(2) 空載線路分閘過電壓空載線路開斷時(shí)，如斷路器發(fā)生重?fù)舸瑢a(chǎn)生操作過電壓。對(duì)范圍I,66kV及以下系統(tǒng)中，開斷空載線路斷路器發(fā)生重?fù)舸r(shí)的過電壓一般不超過3.5p.u.。開斷前系統(tǒng)已有單相接地故障，使用一般斷路器操作時(shí)產(chǎn)生的過電壓可能超過4.0p.u.。為此，選用操作斷路器時(shí)，應(yīng)該使其開斷空載線路過電壓不超過4.0p.

13、u.。(3)開斷并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的過電壓3kV66kV系統(tǒng)開斷并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置如斷路器發(fā)生單相重?fù)舸r(shí)，電容器高壓端對(duì)地過電壓可能超過4.0p.u.。開斷前電源側(cè)有單相接地故障時(shí)，該過電壓將更高。開斷時(shí)如發(fā)生兩相重?fù)舸?，電容器極間過電壓可能超過2.5j2unC。操作并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，應(yīng)采用開斷時(shí)不重?fù)舸┑臄嗦菲鳌?duì)于需頻繁投切的補(bǔ)償裝置，宜按圖13.1(a)裝設(shè)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置金屬氧化物避雷器(F1或F2),作為限制單相重?fù)舸┻^電壓的后備保護(hù)裝置。在電源側(cè)有單相接地故障不要求進(jìn)行補(bǔ)償裝置開斷操作的條件下，宜采用FK斷路器操作頻繁且開斷時(shí)可能發(fā)生重?fù)舸┗蛘吆祥l過程中觸頭有彈跳現(xiàn)象時(shí)，宜按圖13.

14、-1(b)裝設(shè)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置金屬氧化物避雷器(F1及F3或F4)。F3或F4用以限制兩相重?fù)舸r(shí)在電容器極間出現(xiàn)的過電壓。當(dāng)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置電抗器的電抗率不低于12%寸，宜采用F4。注：U.C為電容器的額定電壓。（）圖13.1并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的避雷器保護(hù)接線(a)單相重?fù)舸┻^電壓的保護(hù)接線；(b)單、兩相重?fù)舸┻^電壓的保護(hù)接線(4)操作空載變壓器和并聯(lián)電抗器等的過電壓。(a)開斷空載變壓器由于斷路器強(qiáng)制熄弧(截流)產(chǎn)生的過電壓，與斷路器型式、變壓器鐵芯材料、繞組型式、回路元件參數(shù)和系統(tǒng)接地方式等有關(guān)。當(dāng)開斷具有冷軋硅鋼片的變壓器時(shí)，過電壓一般不超過2.0p.u.,可不采取保護(hù)措施。開斷具有熱

15、軋硅鋼片鐵芯的110kV及220kV變壓器的過電壓一般不超過3.0p.u.;66kV及以下變壓器一般不超過4.0p.u.。采用熄弧性能較強(qiáng)的斷路器開斷激磁電流較大的變壓器以及并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置產(chǎn)生的高幅值過電壓，可在斷路器的非電源側(cè)裝設(shè)閥式避雷器加以限制。保護(hù)變壓器的避雷器可裝在其高壓側(cè)或低壓側(cè)。但高低壓側(cè)系統(tǒng)接地方式不同時(shí)，低壓側(cè)宜裝設(shè)操作過電壓保護(hù)水平較低的避雷器。(b) 在可能只帶一條線路運(yùn)行的變壓器中性點(diǎn)消弧線圈上，宜用閥式避雷器限制切除最后一條線路兩相接地故障時(shí)，強(qiáng)制開斷消弧線圈電流在其上產(chǎn)生的過電壓。(c) 空載變壓器和并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置合閘產(chǎn)生的操作過電壓一般不超過2.0p.u.,可

16、不采取保護(hù)措施。(5)開斷高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的過電壓。在開斷高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，因斷路器的截流、三相同時(shí)開斷和高頻重復(fù)重?fù)舸┑葧?huì)產(chǎn)生過電壓(后兩種僅出現(xiàn)于真空斷路器開斷時(shí))。過電壓幅值與斷路器熄弧性能、電動(dòng)機(jī)和回路元件參數(shù)等有關(guān)。開斷空載電動(dòng)機(jī)的過電壓一般不超過2.5p.u.。開斷起動(dòng)過程中的電動(dòng)機(jī)時(shí)，截流過電壓和三相同時(shí)開斷過電壓可能超過4.0p.u.,高頻重復(fù)重?fù)舸┻^電壓可能超過5.0p.u.。采用真空斷路器或采用的少油斷路器截流值較高時(shí)，宜在斷路器與電動(dòng)機(jī)之間裝設(shè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)金屬氧化物避雷器或R-C阻容吸收裝置。高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)合閘的操作過電壓一般不超過2.0p.u.,可不采取保護(hù)措施。(6)發(fā)生單

17、相接地故障的過電壓66kV及以下系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性電弧接地故障時(shí)，可產(chǎn)生過電壓，過電壓的高低隨接地方式不同而異。一般情況下最大過電壓不超過下列數(shù)值：不接地系統(tǒng)3.5p.u.消弧線圈接地系統(tǒng)3.2p.u.電阻接地系統(tǒng)2.5p.u.具有限流電抗器、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，且設(shè)備參數(shù)配合不利的3kV10kV某些不接地系統(tǒng)，發(fā)生單相間歇性電弧接地故障時(shí)，可能產(chǎn)生危及設(shè)備相間或相對(duì)地絕緣的過電壓。對(duì)這種系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和工程的重要程度，可進(jìn)行必要的過電壓預(yù)測(cè)，以確定保護(hù)方案。3.雷電過電壓(1) 架空線路上的雷電過電壓(a) 距架空線路S>65m處，雷云對(duì)地放電時(shí)，線路上產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓最大值可按下式計(jì)算：C

18、LIhCUi25-(2)S式中：U雷擊大地時(shí)感應(yīng)過電壓最大值，kV;I一雷電流幅值(一般不超過100),kA;h。一導(dǎo)線平均高度，m;S雷擊點(diǎn)與線路的距離，E線路上的感應(yīng)過電壓為隨機(jī)變量，其最大值可達(dá)300kV400kV,一般僅對(duì)35kV及以下線路的絕緣有一定威脅。(b) 雷擊架空線路導(dǎo)線產(chǎn)生的直擊雷過電壓，可按下式確定：U=100I(3)式中：US雷擊點(diǎn)過電壓最大值，kVo雷直擊導(dǎo)線形成的過電壓易導(dǎo)致線路絕緣閃絡(luò)。架設(shè)避雷線可有效地減少雷直擊導(dǎo)線的概率。(c) 因雷擊架空線路避雷線、桿頂形成作用于線路絕緣的雷電反擊過電壓，與雷電參數(shù)、桿塔型式、高度和接地電阻等有關(guān)。宜適當(dāng)選取桿塔接地電阻，以

19、減少雷電反擊過電壓的危害。(2) 發(fā)電廠和變壓所內(nèi)的雷電過電壓來自雷電對(duì)配電裝置的直接雷擊、反擊和架空進(jìn)線上出現(xiàn)的雷電侵入波(a) 應(yīng)該采用避雷針或避雷線對(duì)高壓配電裝置進(jìn)行直擊雷保護(hù)并采取措施防止反擊。(b) 應(yīng)該采取措施防止或減少發(fā)電廠和變電所近區(qū)線路的雷擊閃絡(luò)并在廠、所內(nèi)適當(dāng)配置閥式避雷器以減少雷電侵入波過電壓的危害。(c) 按要求對(duì)采用的雷電侵入波過電壓保護(hù)方案校驗(yàn)時(shí)，校驗(yàn)條件為保護(hù)接線一般應(yīng)該保證2km外線路導(dǎo)線上出現(xiàn)雷電侵入波過電壓時(shí)，不引起發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備絕緣損壞。513.1.3避雷針和避雷線1.52圖13. 2單支避雷針的保護(hù)范圍(h w 30m時(shí)，0 =45 )1.單支避

20、雷針的保護(hù)范圍單支避雷針的保護(hù)范圍如圖13. 2所示:于 120ml避雷針在地面上的保護(hù)半徑，應(yīng)按下式計(jì)算:P一高度影響系數(shù),5.5.h<30m, P=1; 30m< hw 120m, P =- -當(dāng) h> 120m時(shí)，取其等. hhx水平面上的保護(hù)半徑應(yīng)按下列方法確定:rx=(1.5h-2h x)P(6)A.水平面上保 護(hù)范網(wǎng)的鼻面h(4)(2)(a)在被保護(hù)物高度當(dāng)hx > h/2時(shí)(5)m；&水平面上保/ 護(hù)范圍的截面/r = 1.5hPrx=(h-h x)P = haPrx一避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑,x一被保護(hù)物白高度，m;a一避雷針的有效高度，m

21、=當(dāng)hxvh/2時(shí)r保護(hù)半徑，m; 一避雷針的高度，mxhh(b)圖13.3高度為h的兩等高避雷針的保護(hù)范圍D/htP 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 &06.431圖13.4兩等高(h)避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度(bx)與D/haP的關(guān)系(a)D/haP=07;(b)D/haP=572 .兩支等高避雷針的保護(hù)范圍兩支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖13.3所示：(1) 兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定。(2) 兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧確定，圓弧的半徑為R'oo。點(diǎn)為假想避雷針的頂點(diǎn)，其高度應(yīng)按式(7)計(jì)算：.Dh0元式

22、中：ho一兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)高度，mD一兩避雷針間的距離，m>兩針間hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度應(yīng)按圖4確定。當(dāng)bx>rx時(shí)，取bx=rx。也可按式bx=1.5(h0hx)計(jì)算。求得bx后，可按圖13.3繪出兩針間的保護(hù)范圍。兩針間距離與針高之比D/h不宜大于5。3 .多支等高避雷針的保護(hù)范圍多支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖13.5(a)及圖13.5(b)所示：(1) 三支等高避雷針?biāo)纬傻娜切蔚耐鈧?cè)保護(hù)范圍應(yīng)分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定。如在三角形內(nèi)被保護(hù)物最大高度hx水平面上，各相鄰避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx>0時(shí)，則全部面積受到保護(hù)。(2)

23、四支及以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨嘟切?，可先將其分成兩個(gè)或數(shù)個(gè)三角形，然后分別按三支等高避雷針的方法計(jì)算。如各邊的保護(hù)范圍一側(cè)最小寬度bx>0,則全部面積即受到保護(hù)。圖13.5三、四支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍(a)三支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍;(b)四支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍圖13.6單根避雷線的保護(hù)范圍(hw30m時(shí)，0=25)圖13.7兩根平行避雷線的保護(hù)范圍4 .單根避雷線保護(hù)范圍單根避雷線在hx水平面上每側(cè)保護(hù)范圍的寬度如圖13.6所示：當(dāng)hx>h/2時(shí)rx=0.47(h-hx)P(8)式中：rx每側(cè)保護(hù)范圍的寬度，mi(2)當(dāng)hx<

24、;h/2時(shí)rx=(h-1.53hx)P(9)5 .兩根等高平行避雷線的保護(hù)范圍兩根等高平行避雷線的保護(hù)范圍如圖13.7所示：(1) 兩避雷線外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單根避雷線的計(jì)算方法確定。(2) 兩避雷線間各橫截面的保護(hù)范圍應(yīng)由通過兩避雷線1、2點(diǎn)及保護(hù)范圍邊緣最低點(diǎn)O的圓弧確定。點(diǎn)的高度應(yīng)按式(10)計(jì)算：.Dh0=h(10)4P式中：ho兩避雷線間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的高度，mD兩避雷線間的距離，成h避雷線的tWj度，m)(3) 兩避雷線端部的兩側(cè)保護(hù)范圍仍按單根避雷線保護(hù)范圍計(jì)算。兩線間保護(hù)最小寬度(參見圖13.3)按下列方法確定：1)當(dāng)hx>h/2時(shí)bx=0.47(hO-hx)P(

25、11)2)當(dāng)hx<h/2時(shí)bx=(hO-1.53hx)P(12)6 .不等高避雷針、避雷線的保護(hù)范圍圖13.8兩支不等高避雷針的保護(hù)范圍不等高避雷針、避雷線的保護(hù)范圍如圖13.8所示：(1) 兩支不等高避雷針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)分別按單支避雷針的計(jì)算方法確定。(2) 兩支不等高避雷針間的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法，先確定較高避雷針1的保護(hù)范圍，然后由較低避雷針2的頂點(diǎn)，作水平線與避雷針1的保護(hù)范圍相交于點(diǎn)3,取點(diǎn)3為等效避雷針的頂點(diǎn)，再按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定避雷針2和3間的保護(hù)范圍。通過避雷針2、3頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的圓弧，其弓高應(yīng)按下式計(jì)算：(13)f=97P式中：

26、f圓弧的弓高，m;D'一避雷針2和等效避雷針3間的距離，m>(3) 對(duì)多支不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟切?，各相鄰兩避雷針的外?cè)保護(hù)范圍按兩支不等高避雷針的計(jì)算方法確定；三支不等高避雷針，如在三角形內(nèi)被保護(hù)物最大高度hx水平面上，各相鄰避雷針間保護(hù)范圍一側(cè)最小寬度bx>0,則全部面積即受到保護(hù)；四支及以上不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟切?，其?nèi)側(cè)保護(hù)范圍可仿照等高避雷針的方法確定。(4) 兩根不等高避雷線各橫截面的保護(hù)范圍，應(yīng)仿照兩支不等高避雷針的方法，按式(10)計(jì)算。7 .山地和坡地上的避雷針保護(hù)范圍修正山地和坡地上的避雷針，由于地形、地質(zhì)、氣象及雷電活動(dòng)的復(fù)雜性，避雷針的保護(hù)范圍應(yīng)

27、有所減小。避雷針的保護(hù)范圍可按式(4)式(6)的計(jì)算結(jié)果和依圖13.4確定的bx等'乘以系數(shù)0.75求得；式(7)可修改為h0=h；式(13)可修改為f=。5P5P利用山勢(shì)設(shè)立的遠(yuǎn)離被保護(hù)物的避雷針不得作為主要保護(hù)裝置。8 .相互靠近的避雷針和避雷線的聯(lián)合保護(hù)范圍確定相互靠近的避雷針和避雷線的聯(lián)合保護(hù)范圍可近似按下列方法確定，如圖13.-9所示：避雷針、線外側(cè)保護(hù)范圍分別按單針、線的保護(hù)范圍確定。內(nèi)側(cè)首先將不等高針、線劃為等高針、線，然后將等高針、線視為等高避雷線計(jì)算其保護(hù)范圍。圖13.9避雷針和避雷線的聯(lián)合保護(hù)范圍9 3.2交流電氣裝置過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)要求及防護(hù)措施13.2.1高壓電氣

28、裝置過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)要求及防護(hù)措施1 .過電壓保護(hù)裝置(1) 閥式避雷器(a) 采用閥式避雷器進(jìn)行雷電過電壓保護(hù)時(shí)，除旋轉(zhuǎn)電機(jī)外，對(duì)不同電壓范圍、不同系統(tǒng)接地方式的避雷器選型如下：1)有效接地系統(tǒng)，范圍n應(yīng)該選用金屬氧化物避雷器；范圍I宜采用金屬氧化物避雷器。2)氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)和低電阻接地系統(tǒng)應(yīng)該選用金屬氧化物避雷器。3)不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)中諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓等發(fā)生的可能性及其嚴(yán)重程度，可任選金屬氧化物避雷器或碳化硅普通閥式避雷器。(b) 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的雷電侵入波過電壓保護(hù)，宜采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)金屬氧化物避雷器或旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁吹閥式避雷器。(c) 有

29、串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器和碳化硅閥式避雷器的額定電壓，在一般情況下應(yīng)符合下列要求：1)110kV及220kV有效接地系統(tǒng)不低于0.8Um。2)3kV10kV和35kV、66kV系統(tǒng)分別不低于1.1Um和5;3kV及以上具有發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)不低于1.1Umgo注：U,g為發(fā)電機(jī)最高運(yùn)行電壓。3) 中性點(diǎn)避雷器的額定電壓，對(duì)3kV20kV和35kV、66kV系統(tǒng)，分別不低于0.64Um和0.58Um；X33kV20kV發(fā)電機(jī)，不低于0.64Umgo(d) 采用無間隙金屬氧化物避雷器作為雷電過電壓保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)符合下列要求：1) 避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓應(yīng)不低于表13.-2所列數(shù)值。表13.-2無

30、間隙金屬氧化物避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓系統(tǒng)接地方式持續(xù)運(yùn)行電壓kV額定電壓kV相地中性點(diǎn)相地中性點(diǎn)有效接地110kVUm/40.45Um0.75Um0.57Um220kVUm，0.13Um(0.45Um)0.75Um0.17Um(0.57Um)330kV、500kVUm/(0.59Um)0.13Um0.75Um(0.8Um)0.17Um不接地3kV20kV1.1Um;Umg0.64Um;Um.g/¥'31.38Um;1.25Umg0.8Um;0.72Umg35kV、66kVUmUm/J31.25Um0.72Um消弧線圈Um;UmgUm/<3；Um.g/昭1.25Um

31、;1.25Umg0.72Um0.72Umg低電阻0.8Um一Um一高電阻1.1Um;Umg1.1Um/J3;Um.g/超1.38Um;1.25Umg0.8Um;0.72Umg注1220kV括號(hào)外、內(nèi)數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)變壓器中性點(diǎn)經(jīng)接地電抗器接地和不接地。2330kV、500kV括號(hào)外、內(nèi)數(shù)據(jù)分別與工頻過電壓1.3p.u.和1.4p.u.對(duì)應(yīng)。3220kV變壓器中性點(diǎn)經(jīng)接地電抗器接地和330kV、500kV變壓器或高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)經(jīng)接地電抗器接地時(shí)，接地電抗器的電抗與變壓器或高壓并聯(lián)電抗器的零序電抗之比小于等于1/3。4110kV、220kV變壓器中性點(diǎn)不接地且絕緣水平低于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，避雷器的參

32、數(shù)需另行研究確定。2) 避雷器能承受所在系統(tǒng)作用的暫時(shí)過電壓和操作過電壓能量。(e) 閥式避雷器標(biāo)稱放電電流下的殘壓，不應(yīng)大于被保護(hù)電氣設(shè)備(旋轉(zhuǎn)電機(jī)除外)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全波耐受電壓的71%發(fā)電廠和變電所內(nèi)35kV及以上避雷器應(yīng)裝設(shè)簡(jiǎn)單可靠的多次動(dòng)作記錄器或磁鋼記三次(2) 排氣式避雷器(a) 在選擇排氣式避雷器時(shí)，開斷續(xù)流的上限，考慮非周期分量，不得小于安裝處短路電流的最大有效值；開斷續(xù)流的下限，不考慮非周期分量，不得大于安裝處短路電流的可能最小值。(b) 如按開斷續(xù)流的范圍選擇排氣式避雷器，最大短路電流應(yīng)按雷季電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式計(jì)算，并包括非周期分量的第一個(gè)半周短路電流有效值。如計(jì)算困難，

33、對(duì)發(fā)電廠附近，可將周期分量第一個(gè)半周的有效值乘以1.5;距發(fā)電廠較遠(yuǎn)的地點(diǎn)，乘以1.3。最小短路電流應(yīng)按雷季電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式計(jì)算，且不包括非周期分量。(c) 排氣式避雷器外間隙的距離，在符合保護(hù)要求的條件下，應(yīng)采用較大的數(shù)值。排氣式避雷器外間隙的距離一般采用表13.3所列數(shù)值。表13.3排氣式避雷器外間隙的距離系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV36102035最小距離mm8101560100最大距離mm一一一150200250300為減少排氣式避雷器在反擊時(shí)動(dòng)作，應(yīng)降低與避雷線的總接地電阻，并增大外間隙距離，一般可增大到表13.3所列的外間隙最大距離。(d) 排氣式避雷器的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：1)應(yīng)避免各避

34、雷器排出的電離氣體相交而造成短路。但在開口端固定避雷器，則允許其排出的電離氣體相交。2)為防止在排氣式避雷器的內(nèi)腔積水，宜垂直安裝，開口端向下或傾斜安裝，與水平線的夾角不應(yīng)小于15°。在污穢地區(qū)，應(yīng)增大傾斜角度。3)排氣式避雷器應(yīng)安裝牢固，并保證外間隙穩(wěn)定不變。4)標(biāo)稱電壓10kV及以下系統(tǒng)中用的排氣式避雷器，為防止雨水造成短路，外間隙的電極不應(yīng)垂直布置。5)外間隙電極宜鍍鋅，或采取避免銹水沾污絕緣子的措施。(e) 排氣式避雷器應(yīng)裝設(shè)簡(jiǎn)單可靠的動(dòng)作指示器。(3) 保護(hù)間隙(a) 如排氣式避雷器的滅弧能力不能符合要求，可采用保護(hù)間隙，并應(yīng)盡量與自動(dòng)重合閘裝置配合，以減少線路停電事故。保

35、護(hù)間隙的主間隙距離不應(yīng)小于表13.-4所列數(shù)值。表13.4保護(hù)間隙的主要間隙的距離最小值系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV36102035間隙距離mm81525100210(b) 除有效接地系統(tǒng)和低電阻接地系統(tǒng)外，應(yīng)使單相間隙動(dòng)作時(shí)有利于滅弧，并宜采用角形保護(hù)間隙。保護(hù)間隙宜在其接地引下線中串接一個(gè)輔助間隙，以防止外物使間隙短路。輔助間隙的距離可采用表13.5所列數(shù)值。表13.5輔助間隙的距離系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV36、102035間隙距離mm51015202 .高壓架空線路的雷電過電壓保護(hù)(1) 一般線路的保護(hù)(a) 送電線路的雷電過電壓保護(hù)方式，應(yīng)根據(jù)線路的電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)、系統(tǒng)運(yùn)行方式、當(dāng)?shù)卦芯€路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

36、、雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱、地形地貌的特點(diǎn)和土壤電阻率的高低等條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。各級(jí)電壓的送、配電線路，應(yīng)盡量裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。35kV及以下的廠區(qū)內(nèi)的短線路，可按需要確定。(b) 各級(jí)電壓的線路，一般采用下列保護(hù)方式：1)330kV和500kV線路應(yīng)沿全線架設(shè)雙避雷線，但少雷區(qū)除外。2)220kV線路宜沿全線架設(shè)雙避雷線；少雷區(qū)宜架設(shè)單避雷線。3)110kV線路一般沿全線架設(shè)避雷線，在山區(qū)和雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)，宜架設(shè)雙避雷線。在少雷區(qū)可不沿全線架設(shè)避雷線，但應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。4)66kV線路，負(fù)荷重要且所經(jīng)地區(qū)平均年雷暴日數(shù)為30以上的地區(qū)，宜沿全線架設(shè)避雷線。5)35kV及以下線路

37、，一般不沿全線架設(shè)避雷線。6)除少雷區(qū)外，3kV10kV鋼筋混凝土桿配電線路，宜采用瓷或其他絕緣材料的橫擔(dān)；如果用鐵橫擔(dān)，對(duì)供電可靠性要求高的線路宜采用高一電壓等級(jí)的絕緣子，并應(yīng)盡量以較短的時(shí)間切除故障，以減少雷擊跳閘和斷線事故。(c) 有避雷線的線路，在一般土壤電阻率地區(qū)，其耐雷水平不宜低于表13.-6所列數(shù)值。表13.6有避雷線線路的耐雷水平標(biāo)稱電壓kV3566110220330500耐雷水平kA一般線路20303060407575110100150125175大跨越檔中央和發(fā)電廠、變電所進(jìn)線保護(hù)段306075110150175(d) 有避雷線的線路，每基桿塔不連避雷線的工頻接地電阻，在雷

38、季干燥時(shí)，不宜超過表13.-7所列數(shù)值。表13.7有避雷線的線路桿塔的工頻接地電阻土壤電阻率Qm<100>100500>5001000>10002000>2000接地電阻Q1015202530注：如土壤電阻率超過2000am,接地電阻很難降低到30時(shí)，可采用68根總長(zhǎng)不超過500m的放射形接地體，或采用連續(xù)伸長(zhǎng)接地體，接地電阻不受限制。雷電活動(dòng)強(qiáng)烈的地方和經(jīng)常發(fā)生雷擊故障的桿塔和線段，應(yīng)改善接地裝置、架設(shè)避雷線、適當(dāng)加強(qiáng)絕緣或架設(shè)耦合地線。(e) 桿塔上避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角，一般采用20°30°。220kV330kV雙避雷線線路，一般采用20

39、。左右，500kV一般不大于15。，山區(qū)宜采用較小的保護(hù)角。桿塔上兩根避雷線間的距離不應(yīng)超過導(dǎo)線與避雷線間垂直距離的5倍。有避雷線的線路應(yīng)防止雷擊檔距中央反擊導(dǎo)線。15c無風(fēng)時(shí)，檔距中央導(dǎo)線與避雷線間的距離宜符合下式：S=0.0121+1(14)式中：S一導(dǎo)線與避雷線間的距離，m；1 一檔距長(zhǎng)度，mi當(dāng)檔距長(zhǎng)度較大，按式(14)計(jì)算出的S1大于表13.9的數(shù)值時(shí)，可按后者要求。(g) 中雷區(qū)及以上地區(qū)35kV及66kV無避雷線線路宜采取措施，減少雷擊引起的多相短路和兩相異點(diǎn)接地引起的斷線事故，鋼筋混凝土桿和鐵塔宜接地，接地電阻不受限制，但多雷區(qū)不宜超過300。鋼筋混凝土桿和鐵塔應(yīng)充分利用其自然

40、接地作用，在土壤電阻率不超過100am或有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，可不另設(shè)人工接地裝置。(h) 鋼筋混凝土桿鐵橫擔(dān)和鋼筋混凝土橫擔(dān)線路的避雷線支架、導(dǎo)線橫擔(dān)與絕緣子固定部分或瓷橫擔(dān)固定部分之間，宜有可靠的電氣連接并與接地引下線相連。主桿非預(yù)應(yīng)力鋼筋如上下已用綁扎或焊接連成電氣通路，則可兼作接地引下線。利用鋼筋兼作接地引下線的鋼筋混凝土電桿，其鋼筋與接地螺母、鐵橫擔(dān)間應(yīng)有可靠的電氣連接。(i) 與架空線路相連接的長(zhǎng)度超過50m的電纜，應(yīng)在其兩端裝設(shè)閥式避雷器或保護(hù)間隙；長(zhǎng)度不超過50m的電纜，只在任何一端裝設(shè)即可。(j) 絕緣避雷線的放電間隙，其間隙值應(yīng)根據(jù)避雷線上感應(yīng)電壓的續(xù)流熄弧條件和繼電保護(hù)的動(dòng)作

41、條件確定，一般采用10mmr40mm在海拔1000m以上的地區(qū)，間隙應(yīng)相應(yīng)加(2) 線路交叉部分的保護(hù)(a) 線路交叉檔兩端的絕緣不應(yīng)低于其鄰檔的絕緣。交叉點(diǎn)應(yīng)盡量靠近上下方線路的桿塔，以減少導(dǎo)線因初伸長(zhǎng)、覆冰、過載溫升、短路電流過熱而增大弧垂的影響，以及降低雷擊交叉檔時(shí)交叉點(diǎn)上的過電壓。(b) 同級(jí)電壓線路相互交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時(shí)，兩交叉線路導(dǎo)線間或上方線路導(dǎo)線與下方線路避雷線間的垂直距離，當(dāng)導(dǎo)線溫度為40c時(shí)，不得小于表13.-8所列數(shù)值。對(duì)按允許載流量計(jì)算導(dǎo)線截面的線路，還應(yīng)校驗(yàn)當(dāng)導(dǎo)線為最高允許溫度時(shí)的交叉距離，此距離應(yīng)大于操作過電壓間隙距離，且不得小于0.8m。表13.

42、-8同級(jí)電壓線路相互交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時(shí)的交叉距離系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV31020110220330500交叉距離m23456(c) 3kV及以上的同級(jí)電壓線路相互交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時(shí)，交叉檔一般采取下列保護(hù)措施：1)交叉檔兩端的鋼筋混凝土桿或鐵塔(上、下方線路共4基)，不論有無避雷線，均應(yīng)接地。2)3kV及以上線路交叉檔兩端為木桿或木橫擔(dān)鋼筋混凝土桿且無避雷線時(shí)，應(yīng)裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。3)與3kV及以上電力線路交叉的低壓線路和通信線路，當(dāng)交叉檔兩端為木桿時(shí)，應(yīng)裝置保護(hù)間隙。門型木桿上的保護(hù)間隙，可由橫擔(dān)與主桿固定處沿桿身敷設(shè)接地引下線構(gòu)成。單木桿針式絕緣子的

43、保護(hù)間隙，可在距絕緣子固定點(diǎn)750mm處綁扎接地引下線構(gòu)成。通信線的保護(hù)間隙，可由桿頂沿桿身敷設(shè)接地引下線構(gòu)成。如交叉距離比表13.-8所列數(shù)值大2m及以上，則交叉檔可不采取保護(hù)措施。(d) 如交叉點(diǎn)至最近桿塔的距離不超過40m,可不在此線路交叉檔的另一桿塔上裝設(shè)交叉保護(hù)用的接地裝置、排氣式避雷器或保護(hù)間隙。(3) 大跨越檔的雷電過電壓保護(hù)(a) 大跨越檔的絕緣水平不應(yīng)低于同一線路的其他桿塔。全高超過40m有避雷線的桿塔，每增高10m,應(yīng)增加一個(gè)絕緣子，避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角對(duì)66kV及以下和110kV及以上線路分別不宜大于20°和15°。接地電阻不應(yīng)超過表13.7所列數(shù)值

44、的50%當(dāng)土壤電阻率大于2000am時(shí)，也不宜超過200。全高超過100m的桿塔，絕緣子數(shù)量應(yīng)結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，通過雷電過電壓的計(jì)算確定。(b) 未沿全線架設(shè)避雷線的35kV及以上新建線路中的大跨越段，宜架設(shè)避雷線。對(duì)新建無避雷線的大跨越檔，應(yīng)裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙，新建線路并應(yīng)比要求增加一個(gè)絕(c) 根據(jù)雷擊檔距中央避雷線時(shí)防止反擊的條件，大跨越檔導(dǎo)線與避雷線間的距離不得小于表13.9的要求。表13.-9防止反擊要求的大跨越檔導(dǎo)線與避雷線間的距離系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV3566110220330500距離m3.06.07.511.015.017.53 .發(fā)電廠和變電所的雷電過電壓保護(hù)(1) 發(fā)電廠和

45、變電所的直擊雷過電壓保護(hù)(a) 發(fā)電廠和變電所的直擊雷過電壓保護(hù)可采用避雷針或避雷線。下列設(shè)施應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置：1)屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)線和母線廊道；2)火力發(fā)電廠的煙囪、冷卻塔和輸煤系統(tǒng)的高建筑物；3)油處理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、裝卸油臺(tái)、易燃材料倉庫等建筑物；4)乙煥發(fā)生站、制氫站、露天氫氣罐、氫氣罐儲(chǔ)存室、天然氣調(diào)壓站、天然氣架空管道及其露天貯罐；5)多雷區(qū)的列車電站。(b) 發(fā)電廠的主廠房、主控制室和配電裝置室一般不裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置。為保護(hù)其他設(shè)備而裝設(shè)的避雷針，不宜裝在獨(dú)立的主控制室和35kV及以下變電所的屋頂上。但采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等有屏蔽作用的建筑

46、物的車間變電所可不受此限制。雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)的主廠房、主控制室和配電裝置室宜設(shè)直擊雷保護(hù)裝置。主廠房如裝設(shè)避直擊雷保護(hù)裝置或?yàn)楸Ｗo(hù)其他設(shè)備而在主廠房上裝設(shè)避雷針，應(yīng)采取加強(qiáng)分流、裝設(shè)集中接地裝置、設(shè)備的接地點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離避雷針接地引下線的入地點(diǎn)、避雷針接地引下線盡量遠(yuǎn)離電氣設(shè)備等防止反擊的措施，并宜在靠近避雷針的發(fā)電機(jī)出口處裝設(shè)一組旋轉(zhuǎn)電機(jī)閥式避雷器。主控制室、配電裝置室和35kV及以下變電所的屋頂上如裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置時(shí)，若為金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)，則將金屬部分接地；若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，則將其焊接成網(wǎng)接地；若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電的屋頂時(shí)，則采用避雷帶保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)格為8mr-10m,每隔

47、10mr-20m設(shè)引下線接地。上述接地引下線應(yīng)與主接地網(wǎng)連接，并在連接處加裝集中接地裝置。峽谷地區(qū)的發(fā)電廠和變電所宜用避雷線保護(hù)。已在相鄰高建筑物保護(hù)范圍內(nèi)的建筑物或設(shè)備，可不裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置。屋頂上的設(shè)備金屬外殼、電纜金屬外皮和建筑物金屬構(gòu)件均應(yīng)接地。(c) 露天布置的GIS的外殼不需裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置，但應(yīng)接地。(d) 發(fā)電廠和變電所有爆炸危險(xiǎn)且爆炸后可能波及發(fā)電廠和變電所內(nèi)主設(shè)備或嚴(yán)重影響發(fā)供電的建構(gòu)筑物(如制氫站、露天氫氣貯罐、氫氣罐儲(chǔ)存室、易燃油泵房、露天易燃油貯罐、廠區(qū)內(nèi)的架空易燃油管道、裝卸油臺(tái)和天然氣管道以及露天天然氣貯罐等)，應(yīng)用獨(dú)立避雷針保護(hù)，并應(yīng)采取防止雷電感應(yīng)的措施。

48、避雷針與易燃油貯罐和氫氣、天然氣等罐體及其呼吸閥等之間的空氣中距離，避雷針及其接地裝置與罐體、罐體的接地裝置和地下管道的地中距離應(yīng)符合(k)1)及(k)2)的要求。避雷針與呼吸閥的水平距離不應(yīng)小于3m,避雷針尖高出呼吸閥不應(yīng)小于3mo避雷針的保護(hù)范圍邊緣高出呼吸閥頂部不應(yīng)小于2ml避雷針的接地電阻不宜超過100。在高土壤電阻率地區(qū)，如接地電阻難于降到10Q,允許采用較高的電阻值，但空氣中距離和地中距離必須符合(k)的要求。避雷針與5000以上貯罐呼吸閥的水平距離不應(yīng)小于5m,避雷針尖高出呼吸閥不應(yīng)小于5m。露天貯罐周圍應(yīng)設(shè)閉合環(huán)形接地體，接地電阻不應(yīng)超過30a(無獨(dú)立避雷針保護(hù)的露天貯罐不應(yīng)超

49、過10),接地點(diǎn)不應(yīng)小于兩處，接地點(diǎn)間距不應(yīng)大于30mo架空管道每隔20m-25m應(yīng)接地一次，接地電阻不應(yīng)超過30。易燃油貯罐的呼吸閥、易燃油和天然氣貯罐的熱工測(cè)量裝置應(yīng)進(jìn)行重復(fù)區(qū)地，即與貯罐的區(qū)地體用金屬線相連。不能保持良好電氣區(qū)觸的閥門、法蘭、彎頭等管道連區(qū)處應(yīng)跨區(qū)。(e) (a)中所述設(shè)施上的直擊雷保護(hù)裝置包括兼作區(qū)閃器的設(shè)備金屬外殼、電纜金屬外皮、建筑物金屬構(gòu)件等，其區(qū)地可利用發(fā)電廠或變電所的主區(qū)地網(wǎng)，但應(yīng)在直擊雷保護(hù)裝置附近裝設(shè)集中區(qū)地裝置。(f) 獨(dú)立避雷針(線)宜設(shè)獨(dú)立的區(qū)地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其區(qū)地電阻不宜超過10Qo當(dāng)有困難時(shí)，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主

50、接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至35kV及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間，沿接地體的長(zhǎng)度不得小于15mo獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其區(qū)地裝置與道路或出入口等的距離不宜小于3m，否則應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或?yàn)r青地面，也可鋪設(shè)混凝土地面。(g) 110kV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的架構(gòu)或房頂上，但在土壤電阻率大于1000a-m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針。否則，應(yīng)通過驗(yàn)算，采取降低接地電阻或加強(qiáng)絕緣等措施。66kV的配電裝置，允許將避雷針裝在配電裝置的架構(gòu)或房頂上，但在土壤電阻率大于500a-m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針。35kV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針。

51、裝在架構(gòu)上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置。裝有避雷針的架構(gòu)上，區(qū)地部分與帶電部分間的空氣中距離不得小于絕緣子串的長(zhǎng)度；但在空氣污穢地區(qū)，如有困難，空氣中距離可按非污穢區(qū)標(biāo)準(zhǔn)絕緣子串的長(zhǎng)度確定。除水力發(fā)電廠外，裝設(shè)在架構(gòu)(不包括變壓器門型架構(gòu))上的避雷針與主區(qū)地網(wǎng)的地下連區(qū)點(diǎn)至變壓器區(qū)地線與主區(qū)地網(wǎng)的地下連區(qū)點(diǎn)之間，沿區(qū)地體的長(zhǎng)度不得小于15mo(h) 除水力發(fā)電廠外，在變壓器門型架構(gòu)上和在離變壓器主區(qū)地線小于15m的配電裝置的架構(gòu)上，當(dāng)土壤電阻率大于350a-m時(shí)，不允許裝設(shè)避雷針、避雷線；如不大于350Qm,則應(yīng)根據(jù)方案比較確有經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)過計(jì)算采取相應(yīng)的防止反擊措施，

52、并至少遵守下列規(guī)定，方可在變壓器門型架構(gòu)上裝設(shè)避雷針、避雷線：1)裝在變壓器門型架構(gòu)上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)沿不同方向引出3根4根放射形水平接地體，在每根水平接地體上離避雷針架構(gòu)3m-5m處裝設(shè)一根垂直接地體；2)直接在3kV35kV變壓器的所有繞組出線上或在離變壓器電氣距離不大于5m條件下裝設(shè)閥式避雷器。高壓側(cè)電壓35kV變電所，在變壓器門型架構(gòu)上裝設(shè)避雷針時(shí)，變電所區(qū)地電阻不應(yīng)超過4(不包括架構(gòu)基礎(chǔ)的接地電阻)。(i) 110kV及以上配電裝置，可將線路的避雷線引區(qū)到出線門型架構(gòu)上，土壤電阻率大于1000am的地區(qū)，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。35kV、66kV配電裝置，在土壤電阻率不大于5

53、00a-m的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。在土壤電阻率大于500am的地區(qū)，避雷線應(yīng)架設(shè)到線路終端桿塔為止。從線路終端桿塔到配電裝置的一檔線路的保護(hù)，可采用獨(dú)立避雷針，也可在線路終端桿塔上裝設(shè)避雷針。(j) 火力發(fā)電廠煙囪附近的引風(fēng)機(jī)及其電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼應(yīng)與主接地網(wǎng)連接，并應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置，該接地裝置宜與煙囪的接地裝置分開。如不能分開，引風(fēng)機(jī)的電源線應(yīng)采用帶金屬外皮的電纜，電纜的金屬外皮應(yīng)與接地裝置連接。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔上電動(dòng)機(jī)的電源線、裝有避雷針和避雷線的架構(gòu)上的照明燈電源線，均必須采用直接埋入地下的帶金屬外皮的電纜或穿入金屬管的導(dǎo)線。電纜外皮或金屬管埋地長(zhǎng)

54、度在10m以上，才允許與35kV及以下配電裝置的接地網(wǎng)及低壓配電裝置相連接。嚴(yán)禁在裝有避雷針、避雷線的構(gòu)筑物上架設(shè)未采取保護(hù)措施的通信線、廣播線和低壓線。(k) 獨(dú)立避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分間的空氣中距離以及獨(dú)立避雷針、避雷線的接地裝置與接地網(wǎng)間的地中距離。1)獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分、發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備接地部分、架構(gòu)接地部分之間的空氣中距離，應(yīng)符合下式的要求：Sa>0.2Ri+0.1h(15)式中：Sa一空氣中距離，m;Ri一避雷針的沖擊接地電阻，h一避雷針校驗(yàn)點(diǎn)的高度，2)獨(dú)立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠或變電所接地網(wǎng)間的地中距離，應(yīng)符合下式的要求：Se>0.3Ri(16)式中：&一地中距離，m=3) 避雷線與配電裝置帶電部分、發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備接地部分以及架構(gòu)接地部分間的空氣中距離，應(yīng)符合下列要求對(duì)一端絕緣另一端接地的避雷線Sa>0.2Ri+0.1(h+Al)(17)式中：h一避雷線支柱的高度，m;l一避雷線上校驗(yàn)的雷擊點(diǎn)與接地支柱的距離，ni對(duì)兩端接地的避雷線"3'0.2Ri+0.1(h+Al)(18