配电系统防雷保护
摘要：本文介绍工厂供配电系统的组成及过电压的来源、分类，重点阐述防雷保护装置及工厂供配电系统的防雷保护，详细介绍了架空线路﹑变电所等的防雷措施。
关键词：供配电系统过电压雷电防护
1、引言
雷电主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入和地电压反击四种破坏形式。如果供配电系统无雷电防护，一旦遭受雷击，雷电流沿着金属导线，侵入各种设备，将会对工厂的电子电气设备，人员造成极大的危害，还可能造成工厂长时间不能投入正常的生产，使工厂蒙受更大的经济损失。所以，对供配电系统进行正确的系统的雷电防护是非常重要的。
2、供配电系统简介
供配电系统是电力系统的一个重要组成部分，是电力系统中110千伏及以下电压等级，对某地区或工业进行供配电的系统。它涉及电力系统中分配电能和使用电能两个环节。
电能的使用主要集中在工业用电，商业用电和居民用电。通常将向工业企业供配电系统称为工厂供配电系统；将向商业和居民用电供配电系统称为民用供配电系统。
工厂供配电系统由总降压变电所﹑高压配电线路﹑车间变电所﹑低压配电线路及用电设备组成。
（1）总降压变电所：负责将35至110千伏的外部供电电压变换
为6至10千伏的厂区的高配电电压，给厂区各车间变电所或高压电动机供电。
（2）车间变电所：在一个生产车间，根据生产规模.用电量大小等情况，可设一个或多个车间变电所，将6至10千伏降为380V/220V，再通过车间低压配电线路，给车间用电设备。
（3）配电线路：分为厂区高压配电线路和车间配电线路。高压配电线路将总降压变电所、车间变电所和高压设备连接起来。低压车间变电所主要用以下低压用电设备供应电能。
3、工厂供配电系统过电压的来源与分类
供配电系统在正常运行时，电气设备或线路上所受电压为其相应的额定电压，由于种种原因，还会受到比工作电压高得多的电压（“过电压”）作用，直接危害到绝缘的正常工作。按过电压产生的原因，可分为部过电压和外部过电压。
外部过电压是供配电系统的建筑物或设备由于受到大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。包括直击雷过电压和感应雷过电压：部过电压是由电力系统本身的开关操作、短路等原因，使系统参数发生变化时电磁场产生振荡，积累而引起的过电压。包括操作过电压和暂态过电压。
4、工厂供配电系统的防雷与接地
4.1架空线路的防雷保护
4.1.1架设避雷线
这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66千伏以上的加宽
线路才沿全线架设。35千伏架空线路上只在进出变配电所的一段线路上架设。10千伏以下的架空线路不装避雷线。
4.1.2提高线路本身的绝缘水平
架空线路有可能常遭到雷击，引起冲击闪络，则应加强绝缘以提高耐雷水平。按我国有关标准规定3至10千伏钢筋混凝土杆线路，若采用铁横担，宜采用高一级的绝缘水平的绝缘子。
4.1.3减小建立相间稳定工频电弧的概率
采用瓷横担可增大绝缘距离，减小相间闪络通道上工频电场强度E值，能有效的降低冲击电弧转变为工频电弧的概率。采用不平衡是减小相间闪络的另一有效措施。另外，电网中性点经消弧线圈接地，是消除单相接地电弧的有效措施。雷击闪络大多数从单相发展为相间的。所以，正确整定消弧线圈的运行，可明显减小相间闪络建立工频电弧的概率。
4.1.4个别绝缘薄弱的地点加装避雷器
在原有的3至10千伏的线路上，必须在绝缘弱点加装必要的防雷保护设备。所谓绝缘弱点，主要包括跨越杆、个别金属杆塔、个别,转自[星论文网]https://www.360docs.net/doc/3e16557070.html,铁横担.带有拉线的个别杆塔和终端杆等处，应装设阀型避雷器和管型避雷器进行保护。
4.1.5装设自动重合闸装置
由于配电线路的绝缘水平较低，遭受雷击时容易引起绝缘子的闪络，造成线路跳闸。为了保证对用户不间断的供电，可以在配电线设路上装设自动重合闸装置（ARD）或者一次重合熔断器，延时0.5秒
或稍长一点时间自动重合，恢复供电。
4.2变电所的防雷保护
4.2.1装设避雷针
室外配电装置应装避雷针来防直击雷，如果变电所处在防雷设施的保护围之或本身在车间，则不需考虑直击雷防护。
4.2.2进线段的保护----装设避雷线
对于35至110kV全线无避雷线的线路，在紧靠变电所的1~2kV 进线上架设避雷线，加强防雷保护，这段进线称为进线段。进线段的保护接线如下
A.35kV以上变电所的进线保护接线
根据DL/T620—1997，未沿全线架设避雷线的35~110kV线路，其变电所的进线应采用图1所示的保护接线。进线段的杆塔工频接地电阻宜不大于10欧，进线段避线的保护角一般不应大于20度，最大不应超过30度。
在雷季，若进线的隔离开关或断路器QF可能经常断路运行，同时线路侧又带电，必须在靠近隔离开关或断路器DF处装设一组排气式避雷器FE，FE外间隙距离的整定，应使其在断路器运行时，能可靠的保护隔离开关或断路器。而在闭路运行时不动作。如FE整定有困难，或无适当参数的排气式避雷器，则可用阀式避雷器代替[3]。
图1 35至110kV及以上变电所的进线保护接线
B.35kV及以上电缆段的变电所进线保护接线
具有35kV及以上电缆段的变电所进线保护接地如图2示。在电
缆与架空的连接处应装设阀式避雷器。对三芯电缆末段的金属外皮应直接接地如图2（A）所示；对单芯电缆如图6（B），应经金属氧化物电缆层保护器FC或保护间隙FG接地[3]。
如电缆长度不超过50m或虽超过50m，但经校验，装一组阀式避雷器即能综合保护要求，图6可只装F1或F2。
如电缆长度超过50米，且断路器在雨季可能经常断路运行，应在电缆末段装设阀式避雷器或排气式避雷器。
连接电缆段的1km架空线路应架设避雷线。
图2 35KV及以上电缆段的变电所进线保护接线
4.2.3行波保护
限制沿线路袭入变电所的进行波幅值的主要措施装设阀式避雷器，它接在变电所母线上，与被保护设备并联，并使所有设备受到可靠的保护。
避雷器与被保护设备之间的最大允许电气距离可用下式计算为Imax≤（uch-u5）/2a’
式中：uch--设备绝缘的雷电冲击多次截波耐压值，kV
u5--阀式避雷器5kV时的残压值，kV
a’--侵入波的陡度
4.3配电变压器的防雷保护
在供配电系统中，常常在变压器的高压一侧装设阀型避雷器作为的防雷保护，对于Y/Yn0接线的变压器，一般把外壳.中性点与避雷器共同接地，如图3所示
图3 配电变压器的防雷接地
为防止雷电流流过时，接地电阻上的压降与避雷器的残压叠加后作用在变压器绝缘上，应将避雷器的接地与变压器的外壳共同接地，使得变压器高压侧主绝缘上只有阀型避雷器的残压。因此必须将变压器低压侧中性点与外壳共同接地，这样中性点与外壳等电位，就不会发生闪络放电[1]。
在多雷区，为防止配电变压器的二次侧落雷，应在二次侧出口处加装低压避雷器或压敏电阻，其接地可以与一次侧的避雷器共同接地。
4.4高压电动机的防雷保护
高压电动机的防雷保护接线如图4所示，其工作原理如下：当从线路侵入的雷电波达到FE2的动作电压，FE2动作，并将电缆芯与外皮短接，由于集映效应，流过电缆芯的雷电流甚小，可减轻避雷器的负担。为保证FE2可靠动作，在距FE2的70米处加装一组排气式避雷器FE1。F2是用来限制雷电波幅值的，可用磁吹阀式避雷器或金属氧化物避雷器；电容器C是用来限制侵入雷电波陡度的，对感应过电压也有一定的限制作用，可取为0.25~0.5μF。对中性点不能引出的电动机应取为1.5~2μF。对中性点能引出且未直接接地的高压电动机设磁吹阀式避雷器或金属氧化物避雷器F3[3]。
图4 高压电动机的防雷保护接线
4.5电气装置的接地
4.5.1工作接地﹑保护接地和重复接地
（1）工作接地是为了保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地。
（2）保护接地是为了保障人身安全﹑防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。
（3）重复接地：为进一步提高安全可靠性，除系统中性点进行工作接地外，还必须在以下地点重复接地：
A架空线路末端及沿线每隔1km处；
B电缆和架空线引入车间和大型建筑物处
4.5.2接地电阻及其要求
我国有关规程规定的部分电力装置所要求的工作接地电阻值如下表1，供参考[2]
4.5.3接地装置的布置
变电所常用扁钢将若干接地体连接成一个整体的构成接地网，接地网有外引式图5（B）和回路式图5（A）.由于外引式存在地面电位分布不均，跨步电压较大等弊端，因此，变电所中常采用回路式接地装置，它使地面电位分布均匀，减小跨步电压，同时抬高了地面电位，减小接触电压[1]。
图5 接地装置的布置
5、结束语
随着社会的进步，工厂先进的电子电气设备的应用，要求有一个稳定连续的供配电环境。同时，在运行过程中应定期对工厂供配电系统的防雷系统进行检查、测试、维护，加强预防。
参考文献：
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配电系统的防雷与接地(通用版)
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 配电系统的防雷与接地(通用 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
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1～2km的避雷线，同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线，或者安装线路金属氧化物避雷器。 (2)110kV线路应全线架设避雷线，山区应采用双避雷线；但在年平均雷暴日数不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设避雷线。 (3)220kV线路应全线架设避雷线，同时应采用双避雷线。 对于架设避雷线的线路，应注意杆塔上避雷线对边导线的保护角，一般采用20°～30°保护角，同时做好杆塔的接地。根据土壤电阻率的不同，杆塔的工频接地电阻，不宜大于表1所列数值。 表1杆塔的接地电阻 地壤电阻率(Ω·m)100及以下100以上至500500以上至1000 工频接地电阻(Ω)101520 对于35kV线路装设的金属氧化物避雷器的技术参数，一般应满足以下条件： ①持续运行电压(有效值)不小于40.8kV； ②额定电压(有效值)不小于51kV；
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电力企业信息系统的整体防雷保护参考 文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 计算机系统是以耐压能力较低的电子设备组成的，在 国内，尤其是雷电频繁的华南地区，易发生雷电对电力企 业计算机系统的干扰和破坏事故，致使各类电子设备损 坏。计算机系统不能安全可靠运行所带来的间接损失可能 远远超出设备本身的价值，如导致系统的中断或瘫痪，造 成的损失则更难估量。广州电力工业局送电管理所(简称 “广州送电所”)充分认识到雷电的危害性和计算机系统安 全的重要性，于20xx年对计算机系统进行了有效的防雷保 护。 1 整体防雷保护技术 1.1 防雷保护的三道防线
雷电破坏的主要方式是直接对建筑物或构筑物发生闪击，巨大能量集中在闪击点，直接损坏建筑物结构。外部防雷措施是利用金属接闪体迎击雷电，利用下线将电流导向大地，从而保护建筑物的安全。因此外部防雷是整体防雷中的第一道防线。 雷击损坏计算机系统的主要方式是雷击瞬间产生的电磁脉冲(雷电的二次效应)感应在电源或通信线路上。由于线路上产生的高达数百万伏的浪涌过电压和数百千安的瞬间电流，是普通的电子设备难以承受的，因此，阻塞沿电源或通信线路引入的过电压波危害设备(内部避雷保护)并限制被保护设备上的浪涌过电压幅值(过电压保护)就成为防雷保护的第二、三道防线。 1.2 防雷保护的技术措施 IEC的防雷技术组(TC/81)在对雷电现象作了大量实验和研究的基础上，提出了分级保护、整体防雷的理论体
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学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
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绝发生雷击破坏事故。采用避雷器保护配变时，一是要通过正常渠道采购合格产品，安装投运前经过严格的试验达到运行要求再投运；二是对运行中的设备定期进行预防性试验，对于泄漏电流值超过标准值的不合格产品及时加以更换；三是定期进行变压器接地电阻检测，对100KVA及以上的配电变压器要求接地电阻必须在4Ω以内，对100KVA以下的配电变压器，要求接地电阻必须在10Ω以内。如果测试值不在规定范围内，应采取延伸接地线，增加接地体及物理、化学等措施使其达到规定值，每年的4月份和7月份进行两次接地电阻的复测，防止焊接点脱焊、环境及其它因素导致接地电阻超标。如果变压器接地电阻超标，雷击时雷电流不能流入大地，反而通过接地线将雷电压加在配电变压器低压侧再反向升压为高电压，将配变烧毁；四是安装位置选择应适当，高压避雷器安装在靠配变高压套管最近的引线处，尽量减小雷电直接侵入配变的机会，低压避雷器装在靠配变最近的低压套管处，以保证雷电波侵入配变前的正确动作，按电气设备安装规范标准要求安装，防止盲目安装而失去保护的意义。
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1～2km的避雷线，同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线，或者安装线路金属氧化物避雷器。 (2)110kV线路应全线架设避雷线，山区应采用双避雷线；但在年平均雷暴日数不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设避雷线。 (3)220kV线路应全线架设避雷线，同时应采用双避雷线。 对于架设避雷线的线路，应注意杆塔上避雷线对边导线的保护角，一般采用20°～30°保护角，同时做好杆塔的接地。根据土壤电阻率的不同，杆塔的工频接地电阻，不宜大于表1所列数值。 表1杆塔的接地电阻 地壤电阻率(Ω·m)100及以下100以上至500500以上至1000 工频接地电阻(Ω)101520 对于35kV线路装设的金属氧化物避雷器的技术参数，一般应满足以下条件： ①持续运行电压(有效值)不小于40.8kV； ②额定电压(有效值)不小于51kV；
低压供配电系统雷电防护措施(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 低压供配电系统雷电防护 措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
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配电网线路防雷系统的保护研究陈掌 发表时间：2018-05-10T15:54:06.197Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：陈掌[导读] 摘要：雷害事故是电力系统中最常见的事故，而配电网中的雷害事故所占比例最大。 (国网福建罗源县供电有限公司福建罗源 350600) 摘要：雷害事故是电力系统中最常见的事故，而配电网中的雷害事故所占比例最大。因此，防雷是配电网工作的关键内容，加强配电网的防雷保护工作，对保障电力系统安全有着重要的意义。文章主要探讨了配电网防雷的难点，并分析了主要的配电网防雷技术。 关键词：配电网；防雷；难点分析；防雷技术引言： 电力行业在我国国民经济发展中具有非常重要的地位。而在经济不断发展和人们生活水平不断改善的情况下，工业生产和社会对电力行业提出了更高的要求。配电网作为电力系统的关键组成部分，其运行的安全对整个电力系统有着重要的影响。 1配电网线路防雷的重要性分析配电网线路受到管理模式和自然灾害等因素的影响，配电网的工作也存在一定的安全隐患。其中，雷害事故是造成配电网工作事故的主要原因。雷击给配电网带来的影响是很大的，不仅会威胁到配电网的安全，也会造成整个电力系统的故障。从我国当前实际情况看，配电网设备多，分布广，且与用户密切相关。但是，这些配电网中的线路绝缘水平不高，且没有避雷线的保护，因而很容易受到雷击的破 坏，影响到了用户的正常用电和人身安全。所以，配电网防雷具有非常重要的意义，对保障电力系统正常运行有着关键作用，是电力系统工作中的重要内容。 2配电网线路防雷的难点分析 2.1配电网受雷击率高 在整个电力系统中，配电网受雷击的概率最大。根据统计，配电网发生的雷害事故占整个电力系统雷害事故的比例达到了七成到八成。在实际情况中，多数6-35kV的配电网绝缘水平很低，并且没有避雷线的保护。我国南方地区在夏季经常出现雷暴天气，而南方电网的配电网事故中，有80%的事故是因为雷击跳闸造成的。由于防雷工作不到位，受到雷害的影响，配电网中的变压器、套管、避雷器、柱上断路器等都很容易被破坏。严重的情况下，配电网线路还会出现全部跳闸，进而严重影响到了整个电力系统的正常运行。因此，配电网受雷击的概率很高，这也增加了配电网防雷工作的难度。 2.2故障定位困难 当雷害事故发生后，就需要及时对故障部位进行检修，而检修工作之前就是确定故障位置。但是，当前的配电网由于主网还不完善，其故障定位系统还不能有效对事故发生位置进行定位。故障定位困难，只能由人工完成故障的查找和维修工作，而这就增加了人工成本和维护成本，降低了检修效率，不利于配电网的防雷工作。 2.3维修难度大 对于配电网线路而言，在雷暴天气下，那些空旷地区和山区的线路发生雷击事故的概率更高。而这些地方由于地方偏远，地理位置条件不好，无疑增加了维修的难度。此外，从技术层面看，配电网与用户线路直接相连，同时，多数用户并没有安装备用电源。这种情况下，用户很少会主动对线路和设备进行维修。而这些线路和设备在长时间未检查和维修的情况下，其中的问题也无法及时发现，绝缘点被破坏就不能及时排除，这也增加了线路受雷击而出现跳闸的概率。 3配电网线路防雷技术分析随着技术的发展和经验的不断积累，我国在配电网防雷工作中，有了很大的进步，很多防雷技术的应用对提高配电网防雷工作效率很有帮助。其中，线路防雷技术和设备防雷技术是两个极其重要的部分。 3.1线路防雷技术在配电网中，其线路主要有架空线路和电缆线路两种。电缆线路往往埋在地下，这种线路受雷击的影响小。而架空线路多在空中，其受雷击影响大。因此，线路防雷主要指的是架空线路的防雷。架空线路防雷方法有很多，主要包括安装避雷器、架设避雷线和防弧金具等。 安装避雷器是配电网防雷的重要方法。我国从上个世纪九十年代初就开始进行线路型避雷器的研究工作。从实际应用情况看，安装线路避雷器，可以大幅提高配电网线路的耐雷击水平，并能有效降低雷击跳闸的概率。在地势复杂和雷电活动多的地区，通过安装线路避雷器可以取得很好的防雷效果。而对于10kV的配电网，通过安装氧化锌或者带间隙的避雷器，同样效果很好。但是，对于氧化锌避雷器而言，尽管具有良好的抑制过电压的能力和良好的通流容量。但是，其保护范围较小，且由于需要长期受到工频过电压的影响，避雷器的损害率也很高。并且，避雷器的成本大，维护成本高。 对于中压架空线路，架设避雷线是防雷工作的基本方法。从我国电力行业看，对于一些重要的线路，或者是在雷暴天气多发的地区，可以通过全线架设避雷线来减少雷击事故。而对于35kV的线路，可以将避雷线架设在变电站和发电站的进出线段。而对于10kV的线路，一般无需避雷线，但是对于重要的10kV线路或者是多雷地区，也可以通过架设单根避雷线来减小雷害事故。架设避雷线这种防雷技术的优点是能够有效降低雷电感应电压对配电网线路的影响，并对直击雷有着很好的防雷效果。但是，这种防雷技术的缺点是很容易对线路形成反击，并且其投资成本很大，对绝缘导线雷击断线的防护效果不是很好。 安装防弧金具同样是配电网防雷的重要措施。在防弧金具的作用下，配电网的线路就能承受一定的雷击，并能将电弧疏导到金具上。这样，配电网的线路就可以避免被烧损。当前，在江浙地区，防弧金具也有着很好的应用，并且对绝缘导线断线的防护工作有着很好的效果。防弧金具具有结构接单、成本低的优点，但是这种技术对安装工艺要求很高，并且容易出现线芯进水和腐蚀断线的情况，且对10kV线路受雷击后的跳闸事故不能有效阻止。 3.2设备防雷技术 除了线路之外，设备也是配电网的重要组成部分。在雷电天气下，除了线路可能受到雷击之外，其中的设备同样会发生雷害事故。因此，对设备的防雷工作也同样重要。而根据设备的不同，在配电网中，设备防雷技术可以分为开关设备防雷、开闭所防雷和配电变压器防雷三种。
变压器防雷保护措施
变压器防雷保护措施 摘要防止雷电波对配电变压器的侵害，保证配电变压器安全运行，有必要对配电变压器防雷保护措施逐一分析，从而有选择性的采取适当的防雷保护措施。本文介绍了配电变压器防雷保护措施的应用，可以提高配电变压器防雷水平的效果。 关键词变压器；防雷措施；分析 1 变压器的防雷保护出现的问题 1）避雷器接地电阻偏高。由于避雷器接地电阻偏高，所以当雷电流流经接地电阻时，导致变压器外壳电压增高，当其超过一定数量时就会引起变压器绝缘击穿损坏。 2）避雷器损坏后未能及时检修。造成配电变压器实际没有防雷保护。因而当雷电波再次侵入时易导致配电变压器损坏。 3）避雷器引下线截面不符合规定。若采用截面小于规定的铝绞线，雷击时接地引下线被烧断，使雷电流不能泄入大地。有的接地接不牢固，避雷器动作时将连接处烧坏，也不能起泄放雷电流的作用。 4）避雷器引下线过长。对单杆配电变压器台来说，其避雷器接地端离变压器外壳和接地点一般有7m左右长的引下线，电感可达11.7uH～16.7uH，在某一陡度雷电流通过时，接地引下线的压降与避雷器的残压迭加在一起作用在变压器的绝缘上，有可能破坏变压器的 绝缘。 2 配电变压器防雷保护措施 1）在变压器高压侧装设避雷器。根据SDJ7-79《电力设备过电压保护设计技术规程》规定：“变压器的高压侧一般应采用避雷器保护，避雷器的接地线和变压器低压侧的中性点以及变压器的金属外壳三点应连接在一起接地。”这也是部颁DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》推荐的防雷措施。 然而，大量研究和运行经验均表明，仅在高压侧采用避雷器保护时，在雷电波作用下仍有损坏现象。一般地区年损坏率为1% ，在多雷区可达5%左右，个别100雷暴日的雷电活动特殊强烈地区，年损坏率高达50%左右。究其主要原因，乃是雷电波侵入变压器高压侧绕组所引起的正、逆变换过电压造成的。正、逆变换过电压产生的机理如下：①逆变换过电压。即当3kV～10kV侧侵入雷电波，引起避雷器动作时，在接地电阻上流过大量的冲击电流，产生压降，这个压降作用在低压绕组的中性点上，使中性点电位升高，当低压线路比较长时，低压线路
配电系统防雷保护
摘要：本文介绍工厂供配电系统的组成及过电压的来源、分类，重点阐述防雷保护装置及工厂供配电系统的防雷保护，详细介绍了架空线路﹑变电所等的防雷措施。 关键词：供配电系统过电压雷电防护 1、引言 雷电主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入和地电压反击四种破坏形式。如果供配电系统无雷电防护，一旦遭受雷击，雷电流沿着金属导线，侵入各种设备，将会对工厂的电子电气设备，人员造成极大的危害，还可能造成工厂长时间不能投入正常的生产，使工厂蒙受更大的经济损失。所以，对供配电系统进行正确的系统的雷电防护是非常重要的。 2、供配电系统简介 供配电系统是电力系统的一个重要组成部分，是电力系统中110千伏及以下电压等级，对某地区或工业进行供配电的系统。它涉及电力系统中分配电能和使用电能两个环节。 电能的使用主要集中在工业用电，商业用电和居民用电。通常将向工业企业供配电系统称为工厂供配电系统；将向商业和居民用电供配电系统称为民用供配电系统。 工厂供配电系统由总降压变电所﹑高压配电线路﹑车间变电所﹑低压配电线路及用电设备组成。 （1）总降压变电所：负责将35至110千伏的外部供电电压变换
为6至10千伏的厂区的高配电电压，给厂区各车间变电所或高压电动机供电。 （2）车间变电所：在一个生产车间，根据生产规模.用电量大小等情况，可设一个或多个车间变电所，将6至10千伏降为380V/220V，再通过车间低压配电线路，给车间用电设备。 （3）配电线路：分为厂区高压配电线路和车间配电线路。高压配电线路将总降压变电所、车间变电所和高压设备连接起来。低压车间变电所主要用以下低压用电设备供应电能。 3、工厂供配电系统过电压的来源与分类 供配电系统在正常运行时，电气设备或线路上所受电压为其相应的额定电压，由于种种原因，还会受到比工作电压高得多的电压（“过电压”）作用，直接危害到绝缘的正常工作。按过电压产生的原因，可分为部过电压和外部过电压。 外部过电压是供配电系统的建筑物或设备由于受到大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。包括直击雷过电压和感应雷过电压：部过电压是由电力系统本身的开关操作、短路等原因，使系统参数发生变化时电磁场产生振荡，积累而引起的过电压。包括操作过电压和暂态过电压。 4、工厂供配电系统的防雷与接地 4.1架空线路的防雷保护 4.1.1架设避雷线 这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66千伏以上的加宽
配电网线路防雷系统的保护研究
配电网线路防雷系统的保护研究 发表时间：2019-06-28T17:07:19.540Z 来源：《当代电力文化》2019年第04期作者：王驰[导读] 对配电网线路如何防雷以及防雷系统进行研究分析。 国网湖北省武汉市蔡甸区供电公司湖北省武汉市 430100摘要：近年来，随着我国代化进程的不断发展，电力供应对于人们来说越来越重要，因此保障配电网线路的安全可靠性有着十分重要的意义。而在我们供电的同时也遇到了各种各样的困难。最为明显的是大自然对我们供电工作的影响。雷电就是其中不可避免的原因之 一。无论是过去还是现在，对配电网线路的防雷保护工作一直是重中之重，由于配电网线路很容易遭受雷击从而造成配电网雷击事故，长期以来雷击引起的停电事故频繁发生，导致了很大的经济损失，因此文章就对配电网线路如何防雷以及防雷系统进行研究分析。 关键词：配电网线路;防雷系统;保护引言 随着电力行业的不断发展，电力工程项目越来越多，电力工程施工过程中，配电线路施工是一个重点，而且随着电力工程规模不断扩大，配电线路架设的网络越来越大。在配网线路建设过程中，防雷是一个重点要求。对配网线路的防雷策略进行分析与探讨，旨在提高配网线路的防雷水平，确保配网线路稳定运行。 1配电网防雷的重要性分析电力行业在我国国民经济发展中具有非常重要的地位。而在经济不断发展和人们生活水平不断改善的情况下，工业生产和社会对电力行业提出了更高的要求。配电网作为电力系统的关键组成部分，其运行的安全对整个电力系统有着重要的影响。但是，受到管理模式和自然灾害等因素的影响，配电网的工作也存在一定的安全隐患。其中，雷害事故是造成配电网工作事故的主要原因。雷击给配电网带来的影响是很大的，不仅会威胁到配电网的安全，也会造成整个电力系统的故障。从我国当前实际情况看，配电网设备多，分布广，且与用户密切相关。但是，这些配电网中的线路绝缘水平不高，且没有避雷线的保护，因而很容易受到雷击的破坏，影响到了用户的正常用电和人身安全。所以，配电网防雷具有非常重要的意义，对保障电力系统正常运行有着关键作用，是电力系统工作中的重要内容。 2配电线路雷击事故成因 2.1没有按要求装配防雷装置 如果我们想要按要求安装实用性极强的防雷装置，我们就要首先了解什么是防雷装置。顾名思义，防雷就是要防止雷电对我们配电线路造成一定的伤害。我们的防雷装置也就是将雷电对我们的伤害降低到最小。其中引下线、接地装置、接闪器、电涌保护器等等还有一些其他连接导体都是防雷装置大家庭中的一员。用于防止直击雷的防护装置我们叫它外部防雷装置。用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应，我们把它叫做内部防雷设备。只有运用好内部防雷设备和外部防雷设备我们才可以有效防止雷电对我们生活造成的伤害，才可以很大程度上减少配电线路的雷击事故的概率。 2.2故障定位困难 当雷害事故发生后，就需要及时对故障部位进行检修，而检修工作之前就是确定故障位置。但是，当前的配电网由于主网还不完善，其故障定位系统还不能有效对事故发生位置进行定位。故障定位困难，只能由人工完成故障的查找和维修工作，而这就增加了人工成本和维护成本，降低了检修效率，不利于配电网的防雷工作。 3配电线路的防雷措施 3.1技术防雷 随着社会的不断发展，科学的不断进步，科技生活已经在我们生活中无处不在了，这对于配电网防雷技术也是一样的，我们要采取科学先进的技术进行有效防雷。采用10kV架空电力线路加装氧化锌避雷器，在架空绝缘线路加装防雷击断线用防弧金具，绝缘配置应考虑结合线路附近的发展情况，综合环境污染变化因素来选择相应的绝缘子，根据相关资料研究表明，对于污染较重的绝缘子，其雷击耐受能力会有严重下降，一般可下降6%~10%；我们也可增设过电压保护器，将其在10kV的线路的大分支点装设，能够起到缩小雷击过电压引起的线路跳闸的影响范围，使得线路免受雷击电压的影响；或者说在重要线路增设架空地线将大大提高配电线路的耐受雷击的能力。架设避雷线，避雷线是高压输电线的基本的防雷措施，主要是防止雷电的直击，还有着分流雷电的作用，减少雷电的电流进入杆塔，从而降低杆塔的点位。 3.2安装避雷装置 在配电网设计过程中，应该要加强防雷装置的设计，提高配电网的防雷水平。常见的方法有两种:第一，安装线路避雷器。安装线路避雷器是配网线路防雷的常见措施，其防雷作用十分显著，将避雷器安装在配网线路或者杆塔上，能够将雷电流通过避雷针传入地下或者相邻杆塔，从而将雷电流引向一个更加广阔的地方，防止雷电集中在某个部位对线路了造成危害。第二，安装避雷线。对配电网线路设置接地单避雷线，可以提高配电网的防雷水平，配电网线路接受避雷线保护，降低雷击灾害产的过电压所带来的损坏。在一些比较空旷地区的配电网保护过程中，可以架设避雷线，在安装避雷线的时候，应该要重点控制好避雷线与对边导线保护角的大小关系，通常来讲，针对66kV以下的架空线路，其地线保护角度一般控制在20°～30°之间，对于一些山区环境，则一般将角度控制在25°，在设计的时候要根据实际情况对角度进行控制，达到最好的防雷效果。 3.3更换新型绝缘子 我国电网在以往的建设过程中采用的绝缘子多为瓷器绝缘子，但是由于零值存在的问题，当零值出现的时候，并不容易被发现，结果使得绝缘子的串耐压水平不过，遭受雷击的时候容易造成闪络。而新型的玻璃绝缘子则能有效提高线路的绝缘水平，有效改善闪络事故的出现频率。这是因为玻璃钢绝缘子在失效时会表现为零值突破，从而实效检测率就会比瓷器绝缘子的要过许多，进而能够比较容易的消除零值绝缘子以及劣质绝缘子，有效的消除线路中的弱点。因此，应当积极更换新型的玻璃钢型绝缘子，以提高线路的绝缘水平，减少绝缘子的雷击闪络事故出现的情况。 3.4降低配电设备接地电阻
10kV配电变压器防雷保护措施技术分析
10kV配电变压器防雷保护措施技术分析 摘要：文章首先介绍了雷击对于10kV配电网变压器造成的危害，进而分析了目前10kV配电变压器防雷保护中存在的问题，最后针对防雷保护中存在的问题提出了相应的解决措施。 关键词：10kV；配电变压器；防雷；避雷器；接地电阻中图分类号：TM862 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0134-02 1雷击对10kV配电变压器造成的危害 相比于110kV及以上电压等级的主网而言，10kV配电网耐受雷击的能力要弱得多，一旦遭受雷击，10kV配电网更容易受到冲击，也更容易出现故障和事故。一般来说，雷击造成10kV配电变压器损坏有以下两种作用机理： 1.1雷电冲击波直接作用于10kV配电变压器 当雷电冲击波侵入到10kV配电变压器中，避雷器将动作，雷电流将经由接地电阻泄入大地，造成变压器绕组中性点的电压快速攀升。若雷电流是从10kV配变低压侧侵入，由于配变绕组中性点的电压较高，将在低压绕组上生成一个冲击电流，该电流将在配变的高压侧感应出一个很高的感应
电动势，导致中性点的绝缘被击穿，同时还会击穿绕组匝间及层间的绝缘；若雷电流是从10kV配变高压侧侵入，同理，在极短时间内高压侧绕组的中性点电压将快速攀升，进而引起低压侧绕组中性点电压也快速升高，并在低压绕组中生成一个过电压，从而对低压绕组的匝间和层间绝缘造成威胁。 1.2雷电流侵入到10kV配电变压器线圈 运行实践表明，当雷电流沿10kV配电线路传播到10kV 配电变压器的线圈中时，雷电流作用于线圈的瞬间线圈中的电流是不会突变的，此时可以将电路看作短路，因此该时刻流入10kV配变的电流相当于侵入雷电流以及反射电流的叠加值，其幅值近似于初始值的两倍，从而对10kV配变造成破坏。 210kV配电变压器防雷中存在的问题 2.110kV配变高压侧配电线路绝缘水平过高 在很多地区，为了提高10kV配电线路的绝缘水平，降低配电线路的雷击跳闸率，就采用更高绝缘水平的绝缘子，或增加配电线路绝缘子的数量。例如，某条10kV配电线路的绝缘子型号为X-70型，其单片闪络电压为100kV，为了提高绝缘水平，该线路采用2片绝缘子串联的方式，使其绝缘耐压水平升至200kV。但配电线路上10kV配变的主绝缘耐压水平仅为75kV，远远低于配电线路的绝缘耐压水平。这就导致当配电线路遭受雷击时，由于其绝缘水平较高，不
配电系统的防雷和接地
配电系统的防雷和接地 近几年随着电网的改造，配电系统大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备，配网的供电可靠性有所提升，然而由于雷电引起的设备事故仍时有发生，对系统稳定运行具有一定的破坏性。为有效避免雷电对配电系统的危害，本文针对10kV 配网线路及配电变压器等设备的防雷措施现状，分析10kV架空线路、电缆线路和配电变压器等配电设备长期运行中发生的雷电破坏情况，提出解决方法和防雷措施，为运行人员提供一定的帮助。 标签：10kV配电线路；10kV配电设备；防雷；接地；措施 雷击虽然是自然界中一种常见的放电现象，但雷击过程中的直击雷、感应雷或雷电侵入波对配电系统的设备产生高电压冲击，直接影响到配电系统的绝缘水平，容易形成设备短路、爆炸以及火灾等问题，最终造成配电网络大面积的停电故障。特别是随着配电系统大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备，所以雷击产生的配电设备的损失都比较严重，可见如何提高配电系统的防雷接地水平，有效降低雷害损失，已成为运行人员当前重要的任务。 1 10kV线路的防雷和接地 1.1 10kV裸导线线路 配电线路的防雷措施可以选择避雷线或避雷器等设施，具体需要考虑配电线路的电压等级和线路情况，例如10kv裸导线路可以通过架设避雷线来预防雷击，但考虑到施工成本和便利性，实际工程中通常仅在重要负荷处采用避雷线，在雷电活动频繁地段采用避雷器的方式来达到防雷目的。实践数据表明，对于架空线路按每500-600米加装一组避雷器较为有效、可靠，只要规范做好杆塔接地措施，便能够十分有效的降低或避免雷击事故侵害。 1.2 10kV架空绝缘线线路 随着城市配电网的改造，大部分的配电线路都换成了交联聚乙烯电缆，但是相比裸导线而言防雷措施并没有随之改进，导致雷击绝缘线事故时有发生，其原因在于雷击过电压闪络，大气压中的大电流放电。雷电侵入架空绝缘线路时，瞬间电流虽然时间较短，但电流较大，虽不能烧断导线，但能在电缆绝缘层击穿出孔。当雷电经过两相或三相的金属性短路通道时，就会引发数千安培工频电流，时间在0.2秒左右，会导致跳闸事故，架空绝缘电缆的绝缘层会阻碍电弧滑动，电弧根固定于击穿点处，且在断路器动作前烧坏导线。 针对上述问题，可采用以下措施：（1）增强绝缘子耐压水平，更换防雷绝缘子来强化雷电效果；（2）增加闪烁路径来达到熄灭电弧的效果，增加线路局部的绝缘强度，具体可以增加导线绝缘强度、绝缘子绝缘强度、长闪烁路径避雷器。
10kV电力变压器防雷保护研究
10kV电力变压器防雷保护研究 发表时间：2016-08-23T15:32:24.853Z 来源：《电力设备》2016年第11期作者：刘慧袁秋霞[导读] 在各种电压等级的电网中，10 KV电网涉及的供电面积最大、线路最长。 刘慧袁秋霞 （国网山东省电力公司单县供电公司山东菏泽 274300） 摘要：10 KV电网在我国具有很大的供电面积且线路长，没有避雷线，容易受到雷害。10 KV电力变压器数量最多，雷害后直接影响供电。分析表明，雷击作用到变压器上产生的雷电过电压包括3个分量：避雷器残压、接地引下线的电压降和接地装置上的电压降。相关计算显示，10 KV避雷器放电动作时，接地装置上产生的电压降最大。在防雷保护的改造工程中，能够实施的工程措施是: 降低接地电阻，以减小接地装置上的电压降；在变压器附近的电杆上安装辅助火花间隙，以限制侵入雷电波的幅值。另外，将避雷器接地引下线与变压器外壳连接，减少避雷器引下线长度，也是重要的技术措施。 关键词:电力变压器；雷击；分析；保护措施 引言：在各种电压等级的电网中，10 KV电网涉及的供电面积最大、线路最长。在各种电压等级的电力变压器中，10 KV电力变压器数量最多，直接对用户供电。由于10 KV电网以架空线路为主，没有避雷线，暴露在旷野中，受到雷击的几率较人，如果防雷保护欠仔细，就可能造成雷雨季节中电力变压器遭受损坏，影响安全供电例如:某地区的1台10 KV电力变压器，在投运5年中连续2次发生需击损坏为了保证10 KV电力变压器的安全运行，本文对雷害原因进行了分析，探讨在防雷改造工程中能够主动采取的措施。 1、现场调查情况 对雷击损坏某地区的10 KV电力变压器进行调查现场看到，电力变压器安装在由2根10m高的圆柱形钢筋棍凝土电杆构成的平台上，变压器底部距离地面3m左右，距离变压器侧面约2m处是高 大的房屋建筑；变压器的电压等级为10/0.38 KV ,高压绕组采用星形连接，中性点不接地，低压绕组也采用星形连接，中性点直接接地；变压器的高压侧、高压侧的中性点和低压侧都安装了金属氧化物避需 器，其中高压侧的避雷器型号为 Y2W-12.7/42 ,高压侧中性点的避雷器型号为YS W-7.6/30，低压侧避雷器型号为Y1.SW-0.28/1.3所有避雷器的接地端、变压器低压侧的中性点都与外壳相连后，通过1根长度为4.3 m、直径为10 mm的铝钢绞线接地，接地装置的接地电阻经现场测试为31.5Ω，对接地极进行开挖检测，发现接地体腐蚀严重变压器高压侧10 KV架空线路的绝缘采用P-20型绝缘子，380 V三相四线低压线路采用电缆引入附近的分户电力表管理室。 2、雷害事故分析 在需电损坏变压器现场，没有见到支撑变压器的电杆顶部或侧面受到需电放电痕迹。变压器低压侧出线通过电缆连接到分户电力表管理室，不会遭受需电直击，只有沿着10 KV架空线路袭来的需电波才可能造成变压器损坏。 有2种方式在10 KV架空线路上产生需电过电压，一是直击雷，二是感应雷10 KV架空线路是一种无避雷线的架空线，当雷电直接击中导线，雷电流将一分为二沿导线流动，由于导线的波阻抗作用，在导线上形成了雷电过电压。雷云放电静电效应在线路上产生雷电感应过电压；另外，需云放电也产生强烈的脉冲磁场，磁力线与10 KV架空线路交链，在架空线路上感应出一定的电压。尽管需电流的大小具有随机性，但10 KV架空线路的绝缘耐受电压能力有限，若10 KV架空线路上的需电过电压高于绝缘子冲击放电电压，就会发生绝缘子闪络放电。 3、防雷工程改造 3.1限制入侵雷电波幅值 减小避需器放电的冲击电流，可以综合减少避雷器动作后对变压器产生的冲击过电压，为此，需要限制侵入雷电波的幅值。可在距离电力变压器253 m处的10 KV架空线路上增加1组辅助火花间隙，辅助火花间隙采用D8圆铜棒做成，试验的冲击耐受电压为35~40 KV；间隙位置朝下安装，可防止小鸟站立该处引发短路；间隙接地端的接地电阻控制在10Ω以下这是一种结构简单的避需器，它的放电电压远低于P-20型绝缘子的冲击放电电压（150KV）,可将侵入电力变压器的雷电过电压限制到没有安装辅助火花间隙的4倍以下，对变压器绝缘的威胁也就相应减小了很多。 3.2改进避雷器接地引下线 为防止10 KV架空线路上入侵的需电过电压造成电力变压器损坏，常用的避需器保护接线如图1所示。其中避需器Y1作用是防止10 KV 架空线路侵入的雷电波；避雷器Y0作用是防止高压侧三相同时入波时，中性点电位升高可能损坏中性点附近的绝缘；避需器Y2的作用是一方面防止低压侧较小的浪涌过电压；另一方面可防止低压侧过电压通过变压器绕组间的电磁变换，在高压侧产生较大的过电压。 对图1避需器的保护接线，关键是将高压侧三相避需器的接地端先与变压器外壳连接(MN)，然后再接地这样做，尽管避雷器动作后变压器外壳电位有所升高，可是接地引下线和接地极上的压降不再作用于变压器的绝缘，变压器就只承受避需器的残压作用，小于变压器的雷电冲击耐受电压(75KV )，不会造成变压器绝缘损坏改造工程中，尽量将接地引下线的敷设路径拉直，长度减到3.8 m，接地引下线的电压降减少1.5kv另外，将10kv避需器安装在变压器高压端子的同一高度也是一种工程措施，可以缩短避需器接地端与变压器外壳和中性点之间的连接距离，减少接地引下线电感，降低变压器外壳的电位升高。 3.3降低接地电阻 沿10 KV架空线侵入的需电波引起避雷器放电动作时，作用在变压器上的冲击电压主要是接地极上的电压降(157.5 KV)，这会造成变压器外壳电位升高很多，还等效作用于变压器低压侧，加重低压避需器的负担。本例中，由于变压器位于山区，地质多石，土壤电阻率高，加之地表附近的接地极受湿度和氧化等影响，容易腐蚀，造成接地极的接地电阻高(达31.5Ω)。
低压配电系统防雷设计方案
低压配电系统防雷设计方案探讨 摘要：在防雷设计时，除应考虑防直击雷措施外，还应考虑雷电电磁脉冲的防护措施，建立完善的雷电浪涌过电压保护措施，根据被保护建筑物的特点和低压电源系统的形式选择和安装电涌保 护器。每年雷雨季节前应对运行中的防雷器进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，如检测发现异常应及时处理。 关键词：供电系统，防雷，设计方案 abstract: in the lightning protection design, except when the sings rem measures should be considered outside, still should consider lightning electromagnetic impulse protective measures, set up perfect lightning surge overvoltage relaying protection measures, according to the characteristics of the building to be protected and low voltage power supply system in the form of choice and installation surge protector. each year before the operation of the thunderstorm season to lightning protection device into line one test, the thunderstorm seasons to strengthen appearance patrol, such as the detection of abnormal should handle in time. keywords: power supply system, lightning protection, design scheme 中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：
配电网防雷保护的分析与研究
配电网防雷保护的分析与研究 【摘要】笔者所在防雷设施检测所通过对各级供电局走访调查，发现一般的配电网具有较复杂的网络结构，绝缘防患措施低下，容易受到雷击，对设备的线路形成一定程度的损害，并且雷电事故的突然发生还容易造成长时间的停电和巨大的经济损失。本文分析配电网的雷害事故发生的原因，总结了可能的影响因素，提出一些有效的防护措施，并且根据实际情况对配电网雷电防护的措施进行分析改造，从思想上、管理上、行动上重视配电网的防雷保护，提高配电网的安全水平。 【关键词】配电网；防雷保护；保护措施 一、配电网的防雷现状 据调查发现，有些10kV的配电网没有避雷的防护设备，线路绝缘水平较低，容易受到直击雷和感应雷的危害，数据表明在贵州、四川等地中配电网因为雷击而发生跳闸的几率在70%以上，而容易发生雷击的地区多在土壤电阻率较高、地形较偏远、多雨季等。 二、配电网雷害事故的主要原因 由于配电网中配电线路的绝缘能力较低，在遭遇到雷电天气中的直击雷和感应雷时容易造成线路断闸。所以分析并了解配电网中变压器遭受雷击损坏的原因，并采取一定的预防措施是十分有必要的。 1、配电变压器的过电压 据研究调查发现正逆变换过电压是引起配电网雷害事故的主要原因。 1）影响逆变换过电压幅值大小的因素 逆变换过电压是当避雷器上流过大量的冲击电流时，生产较大的压降，当低压路线较长的时候，在中性点电位作用下，低压绕组流过较高的电流，将绝缘击穿。 影响因素如下： （1）进波方式。高压三相波进的方式所引起的逆变换电压要高于单相或两相波进引起的电压。 （2）雷电流的大小。逆变换过电压与流经避雷器高压侧的雷电流的强度有一定的关系，也就是说逆变换过电压的大小与高压进线的绝缘水平成正比。