陕西电网公司安康分公司恒口kV变电站雷电防护设计方案.docVIP

国家电网陕西公司安康供电局 恒口110kV变电站二次系统设备 雷电防护设计方案 项目单位：陕西电力科学研究院 项目负责人：王 森 项目支持单位：德国OBO中国培训中心 陕西中天网景科技有限公司 2009年2月 目 录 目 录 1 1 概 述 2 2．系统现状 2 2.1 系统情况 2 2.2 雷电防护现状 3 3．雷击风险评估 4 4．设计依据 6 5．设计指导思想 8 5.1 设计思想 8 5.2 过电压保护设备的选择 9 6．设计方案 10 6.1 配电线路的防护 10 6.2 电压测量回路的防护 14 6.3 变电站通信线路的防护 15 6.4 接地与屏蔽措施 16 6.5 雷电监测 17 7．设备配置表 18 8．相关技术图纸 20 1 概 述 随着自动化技术、计算机技术、通信技术的发展，变电站综合自动化技术得到了迅速发展和广泛的应用。与常规变电站二次系统比较，综合自动化变电站具有高可靠性、高质量供电、高自动化水平、控制电缆少、占地面积小、易于发现隐患并及时处理事故、维护调试方便、便于实现无人值守等优越性。 然而，这些以微电子技术为基础的设备因其集成度高、工作电压低，耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力差，在变电站复杂的电磁环境下，很容易遭受雷电感应过电压、操作过电压和雷电电磁脉冲的侵害。近年来在全国以及陕西电网公司内，就多次发生因过电压和雷击电磁脉冲等原因造成二次系统设备损坏事件。 电力系统雷击事故的频繁发生，已经引起了电力行业主管部门的高度重视。2006年7月10日，国家电力监管委员会下发文件《转发国务院办公厅关于进一步做好防雷减灾工作的通知》（办安全〔2006〕41号），明确要求电力系统做好防雷减灾工作。 随着防雷技术的深入研究，国际、国内防雷工作者的不断交流，防雷产品不断的推陈出新，防雷工程的实践应用，雷电防护工作取得了理想的效果。实践证明，防雷技术已经趋于完善，雷电防护是行之有效的。 正是基于这样的背景下，陕西电力科学研究院受命组织对陕西电网公司所辖区域内的变电站二次系统设备的雷电防护技术进行研究、并试点实施，以便开展下一步工作。本文即是对选择试点实施的变电站——安康供电局恒口110kV变电站二次系统设备雷电防护的方案设计。 2．系统现状 2.1 系统情况 恒口110kV变电站综合自动化系统采用分层分布式集中组屏结构。系统位于中国中部、陕西省东南部。南依大巴山北坡，北靠秦岭主脊属北亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，无霜期长。年平均气温15.5，年降雨量800—1100毫米。日照时数1600—2000小时，无霜期210—270天左右。 1．变电站建筑物年预计雷击次数N1 （次/年） （3.1） 其中 （km2） （3.2） 式中 L、W、H——变电站主控楼的长、宽、高（m）。 K——校正系数，在一般情况下取1。在下列情况下取相应数值:位于旷野孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5。 Ng——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2·a）]。 Td——年平均雷暴日（d/ a）。根据当地气象台、站资料确定。 Ae——与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）。 其中。 恒口110kV变电站，取值及计算如下： K=1.5； Td =31.7（d/ a）； 计算，Ng=2.15 [次/（km2·a）]； 另 L=60（m）； W=20（m）； H =15（m）。 计算，A e =0.0183（km2）。 计算结果，N1=0.059（次/年）。 2．变电站入户设施年预计雷击次数N2 （次/年） （3.3） 式中 Ng——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/（km2·a）]。 ——电源线缆入户设施的截收面积（km2）。高压架空电源电缆（至高压室），，S1是线路从室外110kV主变至高压室的长度（m）。 ——信号线缆入户设施的截收面积（km2）。埋地信号线缆， ，表示埋地引入线缆计算截收面积时的等效面积（m），其数值等于土壤电阻率；S2是信号线路从高压场端子箱引至中控室保护测控屏的距离。 Td——年平均雷暴日（d/ a）。根据当地气象台、站资料确定。 恒口110kV变电站，取值及计算如下： Td =31.7（d/ a）； 计算，Ng=2.15 [次/（km2·a）]； 另取 S1=30（m）； =250（m）； S2=100（m）； 计算，=0.015（km2）； =0.05（km2）； 计算结果，N2=0.14