对电力系统中防雷系统的分析_开题报告

文献综述

（一）选题背景

随着社会的发展与电力需求的不断增长，电力系统已经成为了各个领域中不可或缺的一部分，电力生产的安全问题也越来越受到重视。从各国电力系统的实际运行经验来看，雷击是电力系统安全可靠运行的主要原因。由于大气中雷击形成的随机性和复杂性，目前世界上对电力系统雷击灾害的认识和研究还有很多未知的成分。

因此，本文对现行电力系统中的防雷系统进行分析，并了解雷击产生的原因以及对电力系统的危害和目前的防雷系统对电力系统的应用。

1.雷击产生的原因及对电力系统危害的综述

1.1雷击产生的原因综述

一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。这就是我们所看到的闪电和雷鸣。

当然，云层之间的放电主要对飞行器有危害，对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响，云层对大地的放电，则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。

所以我们可以知道雷击是一种自然的现象，它能释放出强大的能量，从而对被它影响的物体产生强大的破坏力。因而致力于电力生产和电力设备研究的人员通过对雷击破坏性的研究和探索，对雷击的危害采取了一定的预防性措施，有效的降低了雷击电力系统的危害[1]。

例如崔俊在解析电力系统防雷工程设计中就较详细的描述了雷击情况与其发生的原因有：①雷电现象频繁发生，②电力线路的布置紧密，③线路的绝缘性较差，④输电线路的遮蔽性较差·。

1.2雷击对电力系统的危害综述

雷击对电力系统的危害一般分为：直击雷、地电位反击、静电感应、电磁感应以及闪电电涌侵入等几类。

2.电力系统防雷研究现状综述

2.1防直击雷综述

建（构）筑物根据其重要性、使用性质、发生累计事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。[4] 在某些情况下可以利用电力系统建（构）筑物本身做为防直击雷的装置，因为建（构）筑物本身就是做为防直击雷的第一道防线[3]。

防直击雷属于外部防雷，由接闪器、引下线和接地装置三部分组成[4]。接闪器一般分为接闪杆、接闪带、接闪版、接闪线等[4]。电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统[5]。所以在不同的地方所采用的防直击雷的接闪器也不一样。例如火力发电厂一般用来作为接闪器的是烟囱上的接闪杆，因为烟囱都是比较高的，所以保护范围也是比较大。但是在保护范围以外的地方，会采用独立接闪杆。风力发电厂一般都是用风机本身作为接闪器。在远距离、超远距离或者高压输电线路中一般会采用接闪线和架线塔作接闪器[6]。

在防直击雷中接地装置的安装质量是非常重要的，接地一般分为工作接地、保护接地和防雷接地三种，不管是直击雷、感应雷或其他形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此没有合理并且良好的接地装置，就不能让防雷装置起到应有的效果[7]。

2.2内部防雷综述

所谓内部防雷就是指建构筑物内部设备的防雷，内部防雷装置是主要由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、电涌保护器等几部分组成，主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应[4]。

例如在110kV的高压输电线路中加装线路电涌保护器，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流会发生变化，一部分雷电流通过防直击雷装置散入大地，当雷电流超过一定的值后，电涌保护器动作对雷电流进行分流[9]。例如在变配电站中防雷分为三级防护，一级防护的内部防雷措施主要是安装高压电涌保护器，设备的工作接地、保护接地以及防雷接地；二级防护主要是防感应雷和雷电波入侵，主要措施是线路屏蔽、等电位以及安装适配的电涌保护器；三级防护主要包括变电站主控室等存在大规模集成电路，极易被过电压侵入而损坏场所，这些场所是内部防雷的重点，主要防护措施有对信号线加装信号电压瞬变抑制器或者安装信号电涌保护器，对主控室等场所的电源有规律的安装适配的电涌保护器，对主控室等场所的设备外壳进行等电位链接并做好保护接地[10]。 

3.国内外电力系统防雷技术对比分析综述

防雷设计标准在全球电器领域有三大标准体系，即IEC国际标准体系、EN欧盟标准体系和北美标准体系[11]。而我国的防雷技术设计标准是参考IEC国际标准体系，再根据我国自身国情来编制制定的，所以GB跟IEC会有相似的地方同样也会有区别。比如防雷装置材料上的区别，国标里的电镀铜钢IEC里面就没有，铅由于对土地的污染比较严重所以在国标中是禁止的，在IEC中是属于固体，可以作为敷层[12]。

二、^范文提纲

1.电力系统中输电线路的防雷系统

1.1输电线路的防直击雷系统

1.1.1不同类型输电线路的接闪器选择

1.1.2接地系统分析

1.2输电线路的防感应雷系统

1.2.1不同类型输电线路的浪涌选择

1.2.2输电线路的线路屏蔽措施

2.电力系统中变电站防雷系统

2.1变电站的防直击雷系统

2.1.1变电站大地网接地系统

2.1.2变电站接闪器的距离分析

2.2变电站的雷电感应防护系统

2.2.1站内多级浪涌保护的选择

2.2.2临近金属设备的等电位

3.电力系统中低压配电系统的防雷系统

3.1防感应雷系统

3.1.1不同级别配电浪涌的选择及其接地

3.1.2线路的屏蔽措施

参考文献：

[1]崔巍. 雷击对输电线路的危害及防范措施分析[J]. 科技信息, 2008(22):308-308.

[2] 崔俊. 解析电力系统防雷工程设计[J]. 低碳世界, 2013(7x):65-66.

[3] 陈炳彩, 占庆华, 周保胜. 论国内与国外电气设备与电子设备的防雷与接地保护[J]. 科技传播, 2010(20):96+111.

[4]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010.

[5] 湖北省电力公司生产技能培训中心, 周立红. 电力系统运行[M]. 中国水利水电出版社, 2004.

[6] 牛灵慧. 电力系统防雷措施研究[J]. 河南城建学院学报, 2011, 20(1):61-65.

[7] 陈军. 本文针对电力系统接地装置的常见几种问题进行了分析,并提出了相应控制措施。[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2011(26).

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[9] 李江民, 黄华峰. 浅谈110kV高压输电线路的防雷保护[J]. 湖南工业职业技术学院学报, 2009, 9(6):8-9.

[10] 韩强, 刘剑, 陈莉. 变电站二次系统防雷分析及保护措施[J]. 价值工程, 2010, 29(18):237-237.

[11] 李蔚光, 李金海. 海外工程防雷设计的风险评估[J]. 水泥技术, 2016(4):28-31.

[12]付薇, 李向光. 浅谈国内外防雷接地设计[J]. 工业, 2015(21):74-74.