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220KV变电站防雷方案

发布时间:2016-06-27  

一、雷电概述

众所周知,雷电具有极大的破坏性,其电压高达数百万伏,瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三个方面:1、设备损坏,人员伤亡;2、设备或元器件寿命降低;3、传输或储存的信号、数据(模拟或数字)受到干扰或丢失,使电子设备产生误动作而暂时瘫痪,整个系统停顿,甚至设备彻底损坏。随着现代电子技术的不断发展,大量精密电子设备的使用和联网,设备内部结构的高度集中化,使设备耐受过电压、过电流的能力下降,更易遭受雷电破坏。感应雷击的过电压、雷电电磁脉冲以及操作过电压等,是造成大量弱点系统设备损坏的主要原因。雷电损害造成的事故有逐年上升的趋势。

变电站二次设备大量采用高度集成化的CMOS电路和CPU单元,其对瞬间过电压的承受能力是非常脆弱的,一些芯片、电路的耐过压水平要远远小于晶体管器件的500~1000V,只有不到100多伏。所以,雷电损害是这些设备遭受损害很大的一个原因。而二次系统设备是承担着电力数据的监控、采集、传输、控制等作用,一旦因为雷击设备损坏,将会使变电站的工作处于瘫痪状态,甚至发生变电站毁灭性的事故。其后果和损失将是严重和相当客观的。对雷雨多发地区变电站内二次系统,采取有效的防雷保护措施,是非常有必要的。

二、雷电的综合防护

系统防雷是一项综合性工程,主要包括外部防雷和内部防雷两个方面:

避雷带、引下线(建筑物钢筋)和接地等构成的外部防雷系统,主要是为了保护建筑物本体免受雷击引起的火灾事故及人身安全事故,而内部防雷系统则是防止感应雷和其他形式的过电压侵入设备造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的。

1、外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针、避雷带、引下线等,泄放入大地。

2、内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备及人员的安全而设置的。通过在需要保护设备的前端安装合适的防雷器,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体。将可能进入的雷电流阻拦在外,将因雷击而使内部设施所感应到的雷电流得以安全泄放入地,确保后接设备的安全。

三、设计依据

《建筑物防雷设计规范》(2010版)GB 50057-94

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(2012版)  GB 50343-2004

《发电厂、变电站电子信息系统220/380V电源电涌保护配置、安装及验收规程》DL/T5408-2009

《雷电电磁脉冲的防护》IEC 61312

《广东电网公司变电站二次系统防雷接地规范》   Q/GD001 1122。03-2007

《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》       YD 5098-2005

《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》       DL/T620-1997

《交流电气装置的接地》                       DL/T621-1997

四、方案设计

雷电防护等级:

XX220KV变电站位于XX市,建筑为框架结构,雷击风险评估:根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》附录D资料表明当地年平均雷暴日为76.1d/a,属于强雷区,依据GB50057-94《建筑物防雷设计规范(2000版)》附录一计算其建筑物年预计雷击次数,预计年雷击次数为N均<0.3次/a,根据GB50057-94的2.0.4条规定:预计雷击次数大于等于0.06次/a,且小于或等于0.3次的住宅、办公楼等一般性民用建筑物,应划分为第三类防雷建筑物。

同样按照GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》雷电防护分级4.3.1相关条款,XX变电站电子信息系统雷电防护等级为D级。






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