电力设备防雷设计技术规程.wps

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1、电力设备防雷设计技术规程第一节 一般规定17.1.1 本章所涉及的电力设备防雷仅包括：10千伏及以下的架空线路；35千伏及以下的变电所及其进线段；与 310千伏架空线连接的配电变压器和开关设备；10千伏及以下容量 1500千瓦及以下的旋转电机。17.1.2 雷电活动特殊强烈地区，应根据当地运行经验，适当加强防雷措施。各地的平均雷暴日数，可参见本规程第十六章附录16-1。17.1.3 335千伏的电力网，应采用中性点非直接接地方式。当单相接地故障大于下列数值时，应装设消弧线圈：310 千伏电力网 30 安20 千伏及以上电力网 10 安第二节 10 千伏及以下架空线路保护(一)310 千伏架空线

2、路保护17.2.1 电力线路的防雷方式，应根据负荷性质、当地原有线路的运行经验、 雷电活动的强弱、 地形地貌的特点、 土壤电阻率的高低等条件，经过技术经济方案比较确定。 610千伏线路，一般不装设自动重合闸装置。但符合下列情况之一者，宜装设自动重合闸装置：一、一级或二级负荷的架空线路长度在1 公里以上。二、继电保护有要求时。17.2.2 6千伏及以上钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的导线横担及绝缘子固定部分(或瓷横提固定部分)之间，宜有可靠的电气连接并与接地引下线相连。 钢筋混凝土杆的钢筋如上下已用绑扎或焊接连成电气通路可兼作接地引下线，但通过电流后钢筋最高温度不应超过100。利用钢筋兼

3、作接地引下线的钢筋混凝土杆，其钢筋与接地螺母、 铁横担间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线，其截面不应小于25 平方毫米。接地体引出线的截面不应小于50 平方毫米，并应热镀锌。17.2.3 与架空电力线路相连接的长度超过50 米的电缆， 应在其两端装设阀型避雷器、管型避雷器或保护间隙。其接地端应与电缆的金属外皮连接，接地电阻不宜超过30 欧；长度不超过50米的电缆，只在任何一端装设即可。17.2.4 610千伏钢筋混凝土杆架空线路，当采用铁横担时，针式绝缘子宜采用高一电压等级的绝缘子，并应尽量以较短的时间切除故障。17.2.5 3千伏及以上较长线路中的绝缘弱点，如木横担线路中

4、的个别铁横担、 钢筋混凝土杆和铁塔等，宜采用管型避雷器或间隙保护，其接地电阻不宜超过表17-1 所列数值。线路杆塔的工频接地电阻(欧) 表17-1如土壤电阻率超过2000 欧米，接地电阻很难降低到 30欧时，可采用 68 根总长不超过 500米放射形接地体，或采用连续伸长接地体，接地电阻不受限制。(二)线路交叉部分的保护17.2.6 线路交叉档两端的绝缘不应低于其邻档的绝缘。交叉点应尽量靠近上、 下方线路的杆塔，以减少导线因初伸长、 复冰、 过载温升、 短路电流过热而增大弧垂的影响，以降低雷击交叉档时交叉点上的过电压。17.2.7 电力线路与电力线路或弱 电线路交叉时，两交叉线路导线间的垂直距

5、离，当导线弧垂计算温度为40时，不得小于表17-2 所列的数值。 对按允许载流量计算导线截面的线路，还应检验当导线为最高允许温度时的交叉距离，此距离不得小于0.8 米。电力线路与电力线路或弱电线路交叉时的交叉距离(米) 表17-217.2.8 3千伏及以上的线路与同级电压线路、 较低电压线路或弱 电线路交叉时，交叉档两端的钢筋混凝土杆或铁塔(上、下方线路共 4基)，均应接地，其接地电阻不宜超过表17-1 所列数值的 2倍。如交叉距离比表17-2 所列数值大 2米及以上，则交叉档可不采取保护措施。如交叉点至最近杆塔的距离不超过40 米，可不在此线路交叉档的另一杆塔上装设交叉保护用的接地装置。(三

6、)低压架空线路的保护17.2.9 低压架空线路接户线的绝缘子铁脚宜接地，接地电阻不宜超过 30欧。当土壤电阻率在 200欧米及以下时，铁横担钢筋混凝土杆线路由于连续多杆自然接地作用，可不另设接地装置。 屋内有电力设备接地装置的建筑物，在入口处宜将绝缘子铁脚与该接地装置相连，不另设接地装置。 人员密集的公共场所，如剧院和教室等的接户线，以及由木杆和木横担引下的接户线，其绝缘子铁脚应接地，并应装设专用的接地装置，但钢筋混凝土杆的自然接地电阻不超过30 欧的除外。年平均雷暴日数不超过30 的地区、低压线被建筑物等屏蔽的地区，以及接户线距低压线路接地点不超过50 米的地方，接户线绝缘子铁脚都可不接地。

7、第三节 变电所的保护(一)直击雷保护17.3.1 变电所的屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道，应装设直击雷保护装置，一般采用避雷针或避雷线。已在相邻高建筑物保护范围内的设备，可不装设直击雷保护装置。17.3.2 独立避雷针(线)宜设独立的接地装置，在非高土壤电阻率地区，其接地电阻不宜超过10 欧。当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35 千伏及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15 米。在高土壤电阻率地区，避雷针的独立接地装置要求作到规定10 欧接地电阻确有困难时，可采用较高的接地电阻值，并可与主接地网连接，但应符合本条和本章17.3.

8、5 条的要求。装有避雷针(线)的照明灯塔上的电源线，必须采用直接埋入地下的带金属外皮的电缆或穿入金属管中的导线。 电缆外皮或金属管埋入地中的长度在10 米以下时，不得与35千伏及以下配电装置的接地网及低压配电装置相连。独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针及其接地装置与道路或出入口的距离不宜小于3 米，否则应采取均压措施，或铺设砾石或沥青地面。17.3.3 35千伏及以下高压配电装置的架构或变电所房顶上不宜装设避雷针。 但采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。装有避雷针的架构上，接地部分与带电部分间的空气中距离不得小于绝缘子串的长度；但在空气污秽区，如有困

9、难，空气中距离可按非污秽区标准绝缘子串的长度确定。装在架构上的避雷针应与接地网连接，并应在其附近装设集中接地装置。避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15 米。在变压器门型架构上，不应装设避雷针、避雷线。17.3.4 35千伏配电装置，在土壤电阻率大于 500欧米的地区，避雷线应架设到线路终端杆塔为止。 从线路终端杆塔到配电装置的一档线路的保护，可采用独立避雷针，也可在线路终端杆塔上装设避雷针。在土壤电阻率不大于500 欧米的地区，可将线路的避雷线引接到出线门型架构上，但应装设集中接地装置。在避雷针、避雷线上和装有避雷针、避雷线的架构或构筑物

10、上严禁架设通信线、广播线和低压架空线。17.3.5 独立避雷针或避雷线与配电装置带电部分间的空气中距离以及独立避雷针或避雷线的接地装置与接地网的地中距离应符合下列要求。一、 独立避雷针与配电装置带电部分、 变电所电力设备接地部分、 架构接地部分之间的空气中距离应符合公式17-1 要求：式中 Roh-独立避雷针的冲击接地电阻(欧)；h-避雷针校检点的高度(米)；Sk-空气中距离(米)。二、 独立避雷针的接地装置与变电所接地网间的地中距离应符合公式17-2 要求：式中 Sd-地中距离(米)三、避雷线与配电装置带电部分、变电所电力设备接地部分以及架构接地部分间的空气中距离应符合公式17-3、17-4

11、的要求：1.一端绝缘另一端接发的避雷线：式中 Roh-避雷线的冲击接地电阻(欧)；h-避雷线支柱的高度(米)；L-避雷线上校验的雷击点与接地支柱间的距离(米)。2.两端接地的避雷线：式中 -避雷线分流系数；L-避雷线上校验的雷击点与最近支柱间的距离(米)。避雷线分流系数可接公式17-5 计算；式中 L2-避雷线上校验的雷击点与另一端支柱间的距离(米)而L-避雷线两支柱间的距离(米)；t-雷电流波头长度，一般取2.6 微秒。四、 避雷线的接地装置与变电所接地网间的地中距离应符合下述要求：对一端绝缘另一端接地的避雷线，应按公式17-2 校验。对两揣接地的避雷线，按公式17-6 计算：五、除上述要求

12、外，对避雷针和避雷线，Sk 不宜小于5米，Sd 不宜小于 3米。对于 35 千伏及以下配电装置，包括组合导线、母线廊道等，当条件许可时，Sk 应尽量增大，以便尽量降低感应过电压。(二)雷电侵入波过电压保护17.3.6 雷电侵入波过电压保护，对于35/610 千伏小容量变电所可按本章17.3.17 至 17.3.21 条的规定执行。17.3.7 变电所应采取措施防止或减少近区雷击闪络。未沿全线架设避雷线的35 千伏架空送电线路，应在变电所12公里的进线段架设避雷线。 35 千伏线路在 12公里进线保护段范围内的杆塔耐雷水平，在一般土壤电阻率地区，不宜低于30 千安。17.3.8 未沿全线架设避雷

13、线的35 千伏线路，在变电所的进线段，当线路采用铁塔或铁横担、瓷横担的钢筋混凝土杆时，应采用图17-1所示的保护接线。图 17-1 35 千伏变电所的进线保护接线如变电所35 千伏进线的隔离开关或断路器可能在雷季经常断路运行，同时线路侧又带电，则必须靠近隔离开关或断路器处装设一组管型避雷器GB。GB外间隙值的整定应使其运行时，不应动作，并应处于母线阀型避雷器的保护范围内，如GB 整定有困难，或无适当参数的管型避雷器，可用阀型避雷器或保护间隙代替。17.3.9 进线保护段上的避雷线保护角不宜超过20 度，最大不应超过30 度。17.3.10 变电所的35 千伏电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应

14、装设阀型避雷器，其接地端应与电缆的金属外皮连接。 对三芯电缆末端的金属外皮应直接接地，见(图 172.1)；对单芯电缆，应经接地器FJ 或保护间隙 JX接地，见(图17-2.2)。图 17-2 具有 35 千伏电缆段的变电所进线保护接线如电缆长度不超过50 米或虽超过50米，但经验算装一组避雷器即能符合保护要求，可只在电缆首端或母线上装一组阀型避雷器。如电缆长度超过50 米，且断路器在雷季可能经常断路运行，应在电缆末端装设管型避电器或保护间隙。连接电缆段1 公里架空线路，应架设避雷线。雷电波在电缆中的衰减，可按本章附录17-1 计算。17.3.11 35 千伏有变压器的变电所的每组母线上应装设

15、阀型避雷器。35 千伏配电所应根据重要性和进线路数等具体条件，在每路进线上或母线上装设阀型避雷器或管型避雷器。 在雷季，如进线的隔离开关或断路器可能经常断路运行，同时线路侧又带电，则阀型避雷器或管型避雷器必须装在进线上的隔离开并或断路器附近。避雷器应以最短的接地线与配电装置的主要接地网连接，同时宜在其附近装设集中接地装置。17.3.12 在变电所35 千伏侧，确定阀型避雷器与被保护设备间的最大电气距离，应符合下列要求：一、侵入波的幅值应取进线的绝缘冲击强度。侵入波计算陡度应取下列值：1 公里进线段 1.0 千伏/米；2 公里进线段 0.5 千伏/米。长度在12 公里之间的进线段，计算陡度可用补

16、插法确定。图 17-3 一路进线的变电所中，避雷器与变压器的最大电气距离与侵入波计算陡度的关系曲线图 17-4 两路进线的变电所中，避雷器与变压器的最大电气距离与侵入波计算陡度的关系曲线二、 装有标准绝缘水平的设备和标准特性避雷器的变电所要阀型避雷器与主变压器、 电压互感器间的最大电气距离，对一路进线和两路进线可分按图17-3 和图 17-4系按普通阀型避雷器计算。三、 变电所雷季经常运行的进线超过两路时，阀型避雷器与被保护设备间的最大电气距离可较图17-4 的数值增大，三路进线可按图 17-4增长 20%，四路及以上进线可增大35%。 此外，还应根据变电所可能改变的运行方式进行必要的校验。四

17、、 对电气接线比较特殊的变电所，可用计算方法或通过模拟试验，确定最大电气距离。五、 使用双回路杆塔的线路，有同时遭受雷击的可能，在确定避雷器与变压器的最大电气距离时，应按一回路考虑，且在雷季中，应尽量避免将其中任一回路断开。六、 阀型避雷器与主变压器及其他被保护设备的电气距离应尽量缩短。如阀型避雷器与主变压器的电气距离超过允许值，应在主变压器附近增设一组阀型避雷器。17.3.13 小接地短路电流系统中的变压器中性点，一般不装设保护装置，但多雷区单进线变电所宜装设保护装置；中性点接有消弧线圈的变压器，如有单进线运行可能，也应在中性点装设保护装置。17.3.14 与架空线连接的三绕组变压器(包括一

18、台变压器与两台电机相连的三绕组变压器)的 310千伏绕组，如有开路运行的可能，应采取防止静电感应电压危及该绕组绝缘的措施-在其一相出线上装设一只阀型避雷器；但如该绕组连有25 米及以上金属外皮电缆段，则可不装设避雷器。17.3.15 35千伏变电所的 310千伏配电装置，应在每组母线上装设阀型避雷器，在每路架空联络线和供电给其他配电所的架空线上装设阀型避雷器或管型避雷器，保护接线见图17-5。 在其他架空出线上，宜将靠近配电装置200 米出线段中的金属杆和钢筋混凝土杆接地，接地电阻不宜超过30 欧；有困难时也可在出线处装设避雷器。母线上避雷器与变压器的电气距离不宜大于表17-3 所列数值。31

19、0 千伏避雷器与变压器的最大电气距离(米)表17-3图17-5310 千伏配电装置雷电侵入波的保护接线 FZ、FS-阀型避雷器；GB-管型避雷器；L-限制短路电流的电抗器。其他 310 千伏配电装置应在每路架空电源线上装设阀型避雷器或管型避雷器，在其他线路上的保护方法同接有变压器的310 千伏配电装置。有电缆进线段的架空线路，避雷器应装设在电缆头附近，其接地端应和电缆金属外皮相连。 如各架空线均有电缆进线段，避雷器与主变压器的最大电气距离不受限制。避雷器应以最短的接地线与变电所、 配电所的主接地网连接，包括通过电缆金属外皮与接地网连接。 在避雷器附近，宜装设集中接地装置。17.3.16 35千

20、伏变电所的阀型避雷器应装设简单可靠的多次动作记录器或磁钢记录器，动作记录器的数字应便于运行人员巡视和记录。(三)35/610 千伏变电所高压侧的简易保护17.3.17 变电所为35 千伏进线，如架设避雷线有困难或在土壤电阻率大于 500 欧米的地区，进线段难以达到所需的耐雷水平时，可在进线的终端杆上装设一组电抗线圈和一组管型避雷器或保护间隙。 保护接线见图17-6。图17-6 用电抗 线圈代替进线段避雷线的保护接线 L-电抗线圈电抗线圈的电感值可采用约1000 微亨，其结构应符合绝缘强度的要求。17.3.18 容量为31505000 千伏安供三级负荷的35千伏变电所，在年平均雷暴日数不超过30

21、 的地区，可适当简化保护接线。变电所进线段的避雷线长度可减少到500600 米，但其首端管型避雷器GB1或保护间隙JX 的接地电阻不应超过 5欧，其保护接线见图 17-7。图17-7 31505000千伏安 35千伏变电所的简易保护接线17.3.19 容量为3150 千伏安以下供三级负荷的35千伏变电所，在年平均雷暴日数不超过30 的地区，可采用图17-8.1)的保护接线，容量为 1000 千伏安及以下的变电所可采图17-8.2)的保护接线。17.3.20 容量为3150 千伏安以下供三级负荷的35千伏分支变电所，在年平均雷暴日数不超过30 的地区，可采用图 17-9 的保护接线。17.3.2

22、1 简易保护接线的变电所35 千伏侧，阀型避雷器与主要变压器和电压互感器的最大电气距离不宜超过10 米。图 17-8 容量为 3150 千伏安以下 35千伏变电所的简易保护接线图 17-9 容量为 3150 千伏安以下 35千伏分支变电所的简易保护接线第四节 与架空线连接的配电变压器和开关设备的保护17.4.1 310千伏配电变压器，高压侧应用阀型避雷器或管型避雷器保护。 保护装置应尽量靠近变压器装设，其接地线应与变压器低压侧中性点(中性点不接地的电力网中，与中性点的击穿保险器的接地端)以及金属外壳和低压避雷器接地线连在一起接地。17.4.2 多雷区的310 千伏 Y/Y0 和 Y/Y 接线的

23、配电变压器，应在低压侧装设一组避雷器或击穿保险器。低压中性点不接地的配电变压器，应在中性点装设击穿保险器。17.4.3 35/0.4 千伏配电变压器，其高低压侧均应用阀型避雷器保护。17.4.4 310千伏柱上断路器和负荷开关应用阀型避雷器、管型避雷器或间隙保护。经常断路运行而又带电的柱上断路器、负荷开关或隔离开关，应在带电侧装设避雷器或保护间隙。 其接地线应与柱上断路器等的金属外壳连接，且接地电阻不应超过10 欧。17.4.5 在多雷区或易遭雷击地段，直接与架空线相连的电度表宜装防雷装置。第五节 旋转电机的保护17.5.1 与架空电力线路直接连接的旋转电动机的保护方式应根据电机容量、雷电活动

24、的强弱和对运行可靠性的要求确定。图17-10 300 千瓦以上到 1500千瓦以下直配电机的保护接线17.5.2 单机容量为300 千瓦以上到1500千瓦以下的直配电机，宜采用图 17-11 的保护接线。当有困难时可采用图 17-10的保护接线。图 17-11 300千瓦以上到1500 千瓦以下直配电机保护接线17.5.3 单机容量为300 千瓦及以下的高压直配电机，根据具体情况和运行经验，宜采用图17-12 的保护接线，有困难时也可只在车间线路入户处装设一组避雷器和电容器，并在靠近入户处的电杆上装设保护间隙或将绝缘子铁脚接地。个别重要电机，也可参照图17-11的保护接线；如在困难时可采用图1

25、7-10 的保护接线。图 17-12 300 千瓦及以下高压直配电机的保护接线17.5.4 保护高压旋转电机用的避雷器，一般采用磁吹避雷器。避雷器应尽量靠近电机装设，在一般情况下，避雷器可装在电机出线处；如接在每一组母线上的电机不超过两台或单机容量不超过500 千瓦，且与避雷器的距离不超过50 米，避雷器也可装在每一组母线上。17.5.5 如直配电机中性点能引出且未直接接地，应在中性点上装设磁吹或普通阀型避雷器。17.5.6 为保护直配电机而架设的避雷线，对边导线的保护角不应大于 30度。为保护直配电机的匝间绝缘和防止感应过电压，应在每相母线上装设 0.250.5 微法的电容器；对于中性点不能

26、引出或双排非并绕线图的电机，每相应装设1.52 微法的电容器，见图17-1017-12；对于图 17-12.2)的保护接线，每相应装设0.51微法的电容器。与母线连接的电容器宜在短路保护。附录 17-1 雷电波在电缆中的衰减雷电波在电缆中传播时，由于电缆芯线电阻和其外皮中的损失以及绝缘中的介质损失而衰减。雷电波在电缆中的衰减曲线见附图17-1。这组曲线系根据不同电波波长p 的 1050千伏雷电波加在截面为3150 平方毫米的 10千伏三相电缆芯线上做衰减试验而绘出的。 电缆的额定电压越低，雷电波的衰减越快，因此，这组曲线也适用于36 千伏电缆(偏于安全)；电缆截面对电波的衰减无显著的影响。附图

27、 17-1 雷电波在电缆中的衰减附录 17-2 名词解释1.中性点直接接地-发电机或变压器的中性点直接或经小阻抗与接地装置连接。2.中性点非直接接地-中性点不接地或经消弧线圈、 电压互感器、 高电阻接地的总称。3.小接地短路电流系统-中性点不与接地装置连接或经过消弧线圈、电压互感器以及高电阻与接地装置连接的高压电力系统称小接地短路电流系统。4.雷电流-一般是指雷直击于低接地电阻的物体时流过该物体的电流。5.少雷区-年平均雷暴日数不超过 15的地区。6.多雷区-年平均雷暴日数超过 40的地区。7.雷电活动特殊强烈地区-年平均雷暴日数超过 90的地区，以及雷害特别严重的地区。8.集中接地装置-为加强对雷电流的流散作用，降低对地电压而敷设的附加接地装置。9.弱电线路-指电报、 电话、 有线广播、 线路闭塞装置与保护信号等线路。10.直配电机-不经过变压器而与架空线连接的电机。