工业配电系统的防雷接地设计.docx

工业配电系统的防雷接地设计摘要：配电系统的防雷是配电领域用电设备的重要保护措施若系统发生雷击事故将造成局部停电危及社会生产。本文参照国内外相关领域规程规范的做法从防雷、接地两个方面阐述了工业配电系统的防雷措施给出了配电系统防雷接地配置的具体方案。关键词：防雷接地配电系统SPD中图分类号：TU856文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）01（a）-0000-000引言通过对配电网的变压器和线路的投运情况相关数据进行的统计得出结论：多数事故由感应雷过电压所引起。雷击也经常引发绝缘架空导线断线的；另外雷击及闪电电磁脉冲对电子系统的干扰和破坏日益产生严重的后果。上述现象指出了配电设备的防雷保护措施和配电网线路的防雷设计所面临的问题。本文给出了工业配电设备接地、防雷保护设计的措施。1配电变压器的防雷设计1.1配电变压器防雷接地多个用于不同目的的接地系统分开接地方式不同电位带来了不安全因素；不同目的的接地体之间的耦合现象亦难以避免容易引发相互干扰。最常见的配电变防雷接线是将配电变压器的工作、防雷和保护接地点接到一处。1.2接地电阻的数值三点共地就是将防雷、保护和工作接地一同接至一个接地装置该接地装置的接地电阻应小于各要求值中的最低界限。比如防雷接地的阻值一般规定小于10Ω同时要具备垂直接地体以方便分散电流低压工作接地的阻值则应小于4Ω；所以其接地电阻等同于于高压侧对地击穿瞬间的保护接地电阻。根据以往经验当保护接地的接地电阻R≤50/I时低压侧工作接地才可与高压侧防雷及保护接地共用相同的接地装置。也就是说如果要设计成三点共地系统必有R≤50/I。I为高压系统的单相接地故障电流。对于不接地系统I为系统电容电流（IC）；对于消弧线圈接地系统I为故障点处残流。装有消弧线圈的某些低压配电系统会经常因某些情况而退出运行通常10kV系统IC多数约为40A在类似等级的高压系统中R应取值1Ω。在R≤50/I中50为高压侧对外壳单相接地时接地电流流经接地体的压降不得超过的安全值。在具体工程中10kV配电系统的电容电流各有不同数值离散从不足10A到几百安不等。故配电变三点共地系统确定接地装置的接地电阻要考虑所在10kV系统的具体情况不能一概而论认为不是4Ω就是10Ω。某些情况下100kVA以下的配电变压器的低压侧工作接地电阻可放宽到10Ω条件是低压工作接地单独另设。原因在于变压器容量不大绕组阻抗相对提升限制入地电流钳制地电位的提升。1.3共同接地施工中还有其它接地装置的连接方式亦为共同接地仅配置次序不同。保护变压器高压线圈与外壳之间的绝缘通常要在高压侧安装避雷器实现如图2中的接线高压侧线圈、外壳之间承受的电压是由避雷器残压和接地引下线的电阻压降组成雷电流到来时冲击电压是不容忽视的其保护效果大打折扣。2配电线的防雷接地设计2.1接地的分类根据接地的不同作用分类如下：（1）功能接地：用于保证配电网正常运行要求而设置如变压器中性点接地通讯电源接地、电子设备信号地等。（2）保护接地：为了保证配电网故障时人身和设备的安全而设置。如保护接地、阴极保护、杆塔防雷接地等。2.2配电线路的防雷保护目前1OkV配电线路的运行状况相关数据表明：雷害事故主要是由感应雷电过电压引起。故线路的耐雷水平是由配电线路的绝缘水平决定的。架空绝缘导线因绝缘点累积击穿而断线的现象也亟待解决。配电线路的防雷可采用避雷线、避雷器。2.2.110kV裸导线线路通常设计避雷线对10kV裸导线防雷保护缺点在于施工不便成本高渐渐淡出；设计院现今普遍在雷电频繁的区域导线上装设避雷器在施工中检查杆塔的接地状况取得了良好的防雷效果。同样的思路可以应用在配电线路中防雷中避雷器虽可保护架空线路免受雷击。但其易老化的特点降低了其稳定性。解决方法是选用免维护的氧化锌避雷器安装配电线路中的易击段。2.2.210kV绝缘线线路近几年城市配网改造城市线路基本都换成交联聚乙烯架空绝缘线但其防雷措施与原来的裸导线线路的防雷措施并没有变化发生了多起雷击绝缘线断线事故。对架空绝缘线可采取以下措施：①装设避雷线安装难度大造价成本高但是效果好。②提升线路耐压水平将普通绝缘子替换成防雷专用绝缘子。③在雷暴区按低档距装设避雷器。④在导线与绝缘子间隙处增加绝缘厚度这样放电仅能从加强绝缘区的边沿处穿过可大幅提高线路的击冲放电电压耐受水平；也可采用长闪烁路径避雷器等。⑤定点区域剥离导线的绝缘层在局部裸露导体使电弧在裸导体上滑动避免了固定在某一点侵蚀