SDJ7—79电力设备过电压保护设计技术规程 联系客服

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第47条 电力线路的防雷方式,应根据线路的电压等级、负荷性质、系统运行方式、当地原有线路的运行经验、雷电活动的强弱、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件,通过技术经济比较确定。 各级电压的送电线路,应尽量装设三相或单相自动重合闸装置。 第48条 各级电压的电力线路,一般采用下列防雷方式: 330kV线路应沿全线架设双避雷线。

220kV线路应沿全线架设避雷线;在山区,宜架设双避雷线,但少雷区除外。

110kV线路一般沿全线架设避雷线,在雷电活动特殊强烈的地区,宜架设双避雷线。在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不沿全线架设避雷线,但应装设自动重合闸装置。

60kV线路,负荷重要且所经地区年平均雷暴日数为30以上的地区,宜沿全线架设避雷线。 35kV及以下的线路,一般不沿全线架设避雷线。

第49条 有避雷线的线路,在一般土壤电阻率地区,其耐雷水平不宜低于表8所列数值。

表8 有避雷线送电线路的耐雷水平 (kA)

额定电压(kV) 一般线路 大跨越档中央和发电厂、变电所进线保护段 35 20~30 30 60 30~60 60 110 40~75 75 154 90 90 220 330 80~120 100~140 120 140 注:①较大值用于多雷区或较重要的线路。

②双回路或多回路杆塔的线路,应尽量达到表中的数值。为此,可采取改善接地、架设耦合地线或适当加强绝缘等措施。

第50条 有避雷线线路,每基杆塔不连避雷线的工频接地电阻,在雷季干燥时,不宜超过表9所列数值。

表9 有避雷线架空电力线路轩塔的工频接地电阻 (Ω) 土壤电阻率 (Ω·m) 接地电阻 100及以下 10 100以上至500 15 500以上至1000 20 1000以上至2000 25 2000以上 30* * 如土壤电阻率很高,接地电阻很难降低到30欧时,可采用6~8根总长度不超过500m的放射形接地体,或连续伸长接地体,其接地电阻不受限制。

高土壤电阻率地区的送电线路,必须装设自动重合闸装置。

雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段,应改善接地装置,架设双避雷线,架设耦合地线或适当加强绝缘等。

第51条 有避雷线的线路应防止雷击档距中央反击导线。15℃无风时,档距中央导线与避雷线间的距离,宜符合下列要求,

(22)

式中 S1——导线与避雷线间的距离,m; l——档距长度,m。

大档距的导线与避雷线间的距离应按第66条并结合运行经验确定。

第52条 杆塔上避雷线对边导线的保护角,一般采用20°~30°。330kV线路及220kV双避雷线线路,一般采用20°左右。山区单避雷线杆塔一般采用25°左右。 重冰区的线路,不宜采用过小的保护角。

杆塔上两根避雷线间的距离,不应超过导线与避雷线间垂直距离的5倍。 第53条 小接地短路电流系统中35kV及以上无避雷线线路,宜采取措施减少雷击引起的多相短路和两相异点接地引起的断线事故:钢筋混凝土杆和铁塔,以及木杆线路中的铁横担,均宜接地,接地电阻不

受限制,但多雷区不宜超过30Ω。钢筋混凝土杆和铁塔应充分利用其自然接地作用,在土壤电阻率不超过100QΩ·m,或有运行经验的地区,可不另设人工接地装置。

第54条 钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的避雷线支架、导线横担与绝缘子固定部分或瓷横担固定部分之间,宜有可靠的电气连接并与接地引下线相连。主杆非预应力钢筋如上下已用绑扎或焊接连成电气通路,非预应力钢筋可兼作接地引下线。在小接地短路电流系统中,如无可靠措施,预应力钢筋不宜兼作接地引下线。

利用钢筋兼作接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25mm2。 接地体引出线的截面不应小于50mm,并应热镀锌。

第55条 3kV及以上较长线路中的绝缘弱点,如木杆木横担线路中的个别铁横担、钢筋混凝土杆和铁塔等,宜用管型避雷器或间隙保护,其接地电阻不宜超过表9所列数值。

第56条 与架空电力线路相连接的长度超过50m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;长度不超过50m的电缆,只在任何一端装设即可。

第57条 送电线路导线与杆塔间的空气间隙,在绝缘子串正常位置和风吹偏斜的情况下,按外过电压配合,应与绝缘子串的冲击放电电压相适应;按内过电压配合,应与第4条中的计算过电压倍数相适应。 送电线路的空气间隙不应小于表10所列数值。

导线与无接地引下线的木杆间的空气间隙可减小10%。

3~10kV电力线路当采用悬式绝缘子时,最小空气间隙可参照20kV级的数值。跨越杆塔上的外过电压间隙,可根据每串绝缘子数量,参照表10确定。

表10 送电线路的最小空气间隙 (cm)

额定电压(kV) 外过电压间隙 内过电压间隙 运行电压间隙 悬垂绝缘子串的 X-4.5型绝缘子个数 20 35 12 5 2 35 45 25 10 3 60 65 50 20 5 110 100 70 25 7 100 80 40 7 140 100 35 10 154 140 110 55 10 直接接地 非直接接地 直接接地 非直接接地 220 190 145 55 13 330 260 220 100 19 注:①表内数值适用于海拔1000m及以下的地区。海拔高度超过1000m的地区,一般每增高100m,内过电压和运行电压的空气间圈增大1%。因高海拔或高杆塔而增加绝缘子时,其外过电压间隙应相应增大。 ②污秽地区绝缘加强时,间隙一般仍用表中的数值。

③表中每串绝缘子数量系按铁横担条件确定。按耐雷水平要求需加强绝缘时,每串绝缘子数量和外过电压间隙可超过表中所列数值。

第58条 按外过电压进行绝缘配合时,最大设计风速小于35m/s的地区,外过电压计算风速一般采用10m/s,最大设计风速为35m/s及以上的地区以及雷暴时风速较大的地区,一般采用15m/s。

按内过电压进行绝缘配合时,内过电压计算风速一般采用最大设计风速的50%,且不得小于15m/s。 按运行电压进行绝缘配合时,运行电压计算风速应采用最大设计风速。

在进行绝缘配合时,考虑杆塔尺寸误差、横担变形和拉线施工误差等不利因素,空气间隙应留有一定裕度。

第59条 绝缘避雷线的放电间隙,其间隙值应根据避雷线上感应电压的续流熄弧条件和继电保护的动作条件确定,一般采用10~40mm。在海拔1000m以上的地区,间隙值应相应加大。

第二节 线路交叉部分的过电压保护

第60条 线路交叉档两端的绝缘不应低于其邻档杆塔的绝缘。交叉点应尽量靠近上、下方线路杆塔,

以减少导线因塑性伸长、覆冰、过载温升、短路电流过热而增大弧垂的影响和降低雷击交叉档时交叉点上的过电压。

第61条 同级电压线路相互交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时,两交叉线路导线间或上方线路导线与下方线路避雷线间的垂直距离,当导线温度为40℃时,不得小于表11所列数值。对按允许载流量计算导线截面的线路,还应校验当导线为最高允许温度时的交叉距离,此距离应大于表10所列内过电压间隙值,且不得小于0.8m。

表11 同级电压线路相互交叉或与较低电 压线路、通信线路交叉时的交叉距离 (m)

额定电压(kV) 交叉距离 1以下 1 3~10 2 20~110 3 154~220 4 330 5

第62条 3kV及以上的同级电压相互交叉或与较低电压线路、通信线路交叉时,交叉档一般采取下列保护措施:

一、交叉档两端的钢筋混凝土杆或铁塔(上、下方线路共4基),不论有无避雷线,均应接地。

二、3kV及以上电力线路交叉档两端为木杆或木横担钢筋混凝土杆且无避雷线时,应装设管型避雷器或保护间隙。

三、与3kV及以上电力线路交叉的低压线路和通信线路,当交叉档两端为木杆时,应装设保护间隙。 门型木杆上的保护间隙,可由横担与主杆固定处沿杆身敷设接地引下线构成。单木杆针式绝缘子的保护间隙,可在距绝缘子固定点750mm处绑扎接地引下线构成。通信线的保护间隙,可由杆顶沿杆身敷设接地引下线构成。

按交叉距离要求而采取的保护措施,其接地电阻不宜超过表9所列数值的2倍。 如交叉距离比表11所列数值大2m及以上,则交叉档可不采取保护措施。

第63条 如交叉点至最近杆塔的距离不超过40m,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、管型避雷器或保护间隙。

第三节 大跨越档的过电压保护

第64条 大跨越档的绝缘水平不应低于同一线路的其他杆塔。全高超过40m有避雷线的杆塔,每增高10m,应增加一个绝缘子,避雷线对边导线的保护角不应大于20°,接地电阻不应超过表9所列数值的50%,当土壤电阻率大于2000Ω·m时,也不宜超过20Ω。全高超过100m的杆塔,绝缘子数量应结合运行经验,通过雷电过电压的计算确定。

第65条 未沿全线架设避雷线的35kV及以上新建线路中的大跨越段,宜架设避雷线。对新建或现有无避雷线的大跨越档,应装设管型避雷器或保护间隙,新建线路并应比表10要求增加一个绝缘子。采用木杆或木横担的大跨越档,其避雷线两端的杆塔应装设管型避雷器或保护间隙,其接地电阻不应超过表9所列数值。

第66条 根据雷击档距中央避雷线时防止反击的条件,大跨越档导线与避雷线间的距离宜符合下式要求:

(23)

式中 S2——导线与避雷线间的距离,m;

L——雷击档距中央避雷线时的耐雷水平,kA。

如导线与避雷线间的运行电压平均梯度不超过6kV(有效值)/m,档距中反击后建立稳定工频电弧的可能性很小,可不予考虑。根据雷击档距中央避雷线时防止建立稳定工频电弧的条件,导线与避雷线间的距离宜符合下式要求:

(24)

式中 S3——导线与避雷线间的距离,m; Ue——线路额定电压,kV。

在一般情况下,大档距导线与避雷线间的距离按公式(23)和公式(24)计算,并选其较小值。发电厂、变电所进线段内的大档距,为防止危险的雷电波侵入厂、所内,其导线与避雷线间的距离必须符合公式(23)的要求。

大档距导线与避雷线间距离的计算方法和有关参数,可参照附录九。

第五章 发电厂和变电所的过电压保护

第一节 直击雷的过电压保护

第67条 发电厂、变电所的直击雷过电压保护可采用避雷针或避雷线。下列设施应装设直击雷保护装置:

1.屋外配电装置,包括组合导线和母线廊道; 2.烟囱、冷却塔和输煤系统的高建筑物;

3.油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装卸油台、大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物;

4.乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢气罐储存室、天然气调压站、天然气架空管道及其露天贮罐; 5.多雷区的列车电站。

发电厂的主厂房(无钢筋的砖木结构主厂房除外)、主控制室和配电装置室一般不装设直击雷保护装置。为保护其他设备而装设的避雷针,不宜装在独立的主控制室和35kV及以下的高压屋内配电装置室的顶上。雷电活动特殊强烈地区的主厂房,主控制室和高压屋内配电装置室宜设直击雷保护装置。

为保护其他设备而在主厂房上装设的避雷针,应采取加强分流、装设集中接地装置、设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点、避雷针接地引下线尽量远离电气设备等防止反击的措施,并宜在靠近避雷针的发电机出口处装设一组磁吹避雷器。 峡谷地区的发电厂、变电所宜用避雷线保护。

已在相邻高建筑物保护范围内的建筑物或设备,可不装设直击雷保护装置。 屋顶上的设备金属外壳、电缆金属外皮和建筑物金属构件均应接地。

第68条 发电厂、变电所的建构筑物的保护,一般按照建筑物和构筑物防雷的有关规定执行,但有爆炸危险且爆炸后可能波及发电厂、变电所内主设备或严重影响发供电的建构筑物(如制氢站、露天氢气贮罐、氢气罐储存室、易燃油泵房、露天易燃油贮罐、厂区内的架空易燃油管道、装卸油台和天然气管道以及露天天然气贮罐等),应用独立避雷针保护,并应采取防止感应雷的措施。

避雷针与易燃油贮罐和氢气天然气等罐体及其呼吸阀等之间的空气中距离,避雷针及其接地装置与罐体、罐体的接地装置和地下管道的地中距离应符合第74条第一、二款的要求。避雷针与呼吸阀的水平距离,不应小于3m,避雷针尖高出呼吸阀,不应小于3m。避雷针的保护范围边缘高出呼吸阀顶部,不应小于2m。避雷针的接地电阻,不宜超过10Ω。在高土壤电阻率地区,如接地电阻难于降到10Ω,允许采用较高的电阻值,但空气中距离和地中距离必须符合第74条的要求。避雷针与5000m3以上贮罐呼吸阀的水平距离,不应小于5m,避雷针尖高出呼吸阀,不应小于5m。

露天贮罐周围应设闭合环形接地体,接地电阻不应超过30Ω,接地点不应少于两处,接地点间距不应大于30m,架空管道每隔20~25m应接地一次,接地电阻不应超过30Ω。如金属罐体和管道的壁厚不小于4mm,并已接地,则可不在避雷针的保护范围内,但易燃油和天然气贮罐及其管道应在避雷针的保护范围内。易燃油贮罐的呼吸阀、易燃油和天然气贮罐的热工测量装置应进行重复接地,即与贮罐的接地体用金属线相连。

第69条 第67条中所述设施上的直击雷保护装置,包括兼作接闪器的设备金属外壳、电缆金属外皮、建筑物金属构件等,其接地可利用发电厂、变电所的主接地网,但应在直击雷保护装置附近装设集中接地装置。