電力設備過電壓保護設計技術規(guī)程SDJ

第一章總則第二章一般規(guī)定第三章過電壓保護裝置第四章架空電力線路的過電壓保護第五章發(fā)電廠和變電所的過電壓保護第六章旋轉電機的過電壓保護第七章架空配電網的過電壓保護第八章微波通信站的過電壓保護附錄一有關外過電壓計算的一些參數(shù)和方法附錄二電暈對雷電波波形的影響附錄三雷擊有避雷線線路桿塔頂部時耐雷水平的擬定附錄四繞擊率的擬定附錄五建弧率的擬定附錄六有避雷線線路的雷擊跳閘率的擬定附錄七送電線路耐雷水平和跳閘率的計算附錄八35～330kV架空送電線路常用桿塔的耐雷水平和雷擊跳閘率附錄九大檔距導線與避雷線間距離的擬定附錄十非標準普通閥型避雷器的組合原則附錄十一雷電波在電纜中的衰減附錄十二閥型避雷器的電氣特性附錄十三全國年平均雷暴日數(shù)分布圖附錄十四名詞解釋打印刷新相應的新標準:DL/T620-97

電力設備過電壓保護設計技術規(guī)程SDJ7—79

中華人民共和國水利電力部關于頒發(fā)《電力設備過電壓保護設計技術規(guī)程》SDJ7—79的告知

（79）水電規(guī)字第4號

《電力設備過電壓保護設計技術規(guī)程》SDJ—76于一九七六年頒發(fā)試行后，對電力設備過電壓保護設計工作起到了一定的指導和提高作用?，F(xiàn)根據(jù)近年來的建設經驗和各單位的意見，對本規(guī)程的內容作了必要的修改和補充，并頒發(fā)執(zhí)行。在執(zhí)行中如碰到問題，請告我部規(guī)劃設計管理局。一九七九年一月八日

基本符號

電流、電壓和功率I——雷電流幅值；Ic——接地電容電流；I1——雷擊桿塔時的耐雷水平；I2——雷擊導線或繞擊導線時的耐雷水平；i——總雷電流瞬時值；igt——通過桿塔的電流瞬時值；Ue——額定電壓；Uxg——設備的最高運營相電壓；Ugo——空氣間隙的工頻放電電壓；Une——內過電壓間隙的工頻放電電壓或操作沖擊波50％放電電壓；Ush——絕緣子串工頻濕閃電壓或操作沖擊波50％濕閃電壓；U——進行波的幅值；U50％——絕緣子串的50％沖擊放電電壓；Ug——感應過電壓的最大值；ug——感應過電壓的瞬時值；Uj——桿塔上絕緣承受的過電壓最大值；uj——桿塔上絕緣承受的過電壓瞬時值；Utd——桿塔頂部電位的最大值；utd——桿塔頂部電位的瞬時值；W——消弧線圈的容量。電感、電阻和波阻Lgt——桿塔的等值電感(簡稱桿塔電感)；Lb——一檔避雷線的電感的一半；R——工頻接地電阻；Rch——沖擊接地電阻；Z——避雷線的波阻；Z11——導線的自波阻；Z12、Z13、Z23——線1與線2、線1與線3、線2與線3的互波阻。時間參數(shù)tt——雷電流波頭長度；tp——雷電波波長；t0——進線保護段首端斜角波波頭的長度；t——進線保護段末端斜角波波頭的長度。幾何特性D——兩避雷針、避雷線間的距離；D’——避雷針與等效避雷針間的距離；f——通過兩支等高避雷針頂點和保護范圍邊沿最低點的圓弧的弓高；h——避雷針、避雷線的高度，避雷針校驗點的高度，保護發(fā)電廠、變電所用的避雷線的支柱高度，桿塔高度，線路的平均高度；hb——避雷線的平均高度；hd——導線的平均高度；ha——避雷針、避雷線的有效高度；hx——被保護物的高度；——兩等高避雷針(線)間保護范圍上部邊沿最低點的高度或兩等高避雷針間假想避雷針的高度；h1——線1的平均高度，線2、3等等的腳注類推；l——檔距長度；lb——進線保護段長度；lj——絕緣子串的放電距離；lm——木橫擔線路的線間距離；Δl——避雷線上校驗的雷擊點與接地支柱間或最近支柱間的距離；l2——避雷線上校驗的雷擊點與另一端支柱間的距離；bx——兩針間在hx水平面上保護范圍的一側最小寬度；R0——通過兩避雷針、避雷線頂點以及兩避雷針、避雷線間保護范圍上部邊沿最低點的圓的半徑；r——避雷針在地面上的保護半徑；rx——避雷針在hx水平面上的保護半徑；r1——線1的半徑；d12——線1與線2間的距離，其他腳注的意義類推；d’12——線1與線2的鏡象間的距離，其他腳注的意義類推；S——雷擊點與線路的距離；S1、S2、S3、S’2——按不同條件擬定的送電線路檔距中央導線與避雷線間的距離；Sk——避雷針、避雷線與被保護物間的空氣中距離；Sd——避雷針、避雷線與被保護物間的地中距離；——避雷線對邊導線的保護角；——每個絕緣子的泄漏距離。計算指標E——絕緣子串的平均運營電壓梯度；P——雷電流幅值概率；P1——超過雷擊桿塔時耐雷水平的雷電流概率；P2——超過雷擊導線或繞擊導線時耐雷水平的雷電流概率；P3——雷擊擋距中央的避雷線時，超過耐雷水平的雷電流概率；Pa——平原線路繞擊率；P’a——山區(qū)線路繞擊率；m——每串絕緣子的個數(shù)；N——每100km一般高度電力線路每40雷日遭受雷擊的次數(shù)，簡稱線路雷擊次數(shù)；n——雷擊跳閘率；——地面落雷密度，即每1雷日、每平方公里對地落雷次數(shù)；g——擊桿率；h——建弧率。計算系數(shù)a——感應過電壓系數(shù)；K0——內過電壓倍數(shù)；K1——絕緣子串內過電壓濕閃校正系數(shù)；K2——空氣間隙的內過電壓放電電壓校正系數(shù)；K3——空氣間隙運營電壓綜合系數(shù)；k——導線和避雷線間的耦合系數(shù)；k0——導線和避雷線間的幾何耦合系數(shù)；k1——電暈效應校正系數(shù)；k13——線1對線3的幾何耦合系數(shù)，其他腳注的意義類推；P——避雷針、避雷線的高度影響系數(shù)；b——桿塔分流系數(shù)；b’——避雷線分流系數(shù)。

第一章總則

第1條在制訂過電壓保護方案時，必須認真貫徹執(zhí)行黨的有關方針和政策，根據(jù)雷電活動情況和地形、地質、氣象情況，以及電力網結構型式和運營方式等，結合運營經驗，進行全面分析和技術經濟比較，做到技術先進，經濟合理，符合電力系統(tǒng)和電力設備安全經濟運營的規(guī)定。第2條本規(guī)程合用于330kV及以下發(fā)電、變電、送電、配電和用電等交流電力設備的過電壓保護。農村電力網及特殊電力設備的過電壓保護，還應按有關的專用規(guī)定執(zhí)行。雷電活動特殊強烈的地區(qū)，還應根據(jù)本地實踐經驗，適當加強防雷措施。

第二章一般規(guī)定

第3條220～330kV的電力網，應采用中性點直接接地方式。110～154kV的電力網，一般采用中性點直接接地方式。在雷電活動較強的山岳丘陵地區(qū)，構型簡樸的電力網，如采用直接接地方式不能滿足安全供電的規(guī)定和對聯(lián)網影響不大時，可采用中性點經消弧線圈接地的方式。3～60kV的電力網，應采用中性點非直接接地的方式。當單相接地故障電流大于下列數(shù)值時，應裝設消弧線圈：3～10kV電力網30A20kV及以上電力網10A與發(fā)電機或調相機電氣上直接連接的3～20kV電路，中性點應采用非直接接地的方式。當單相接地故障電流大于5A時，如規(guī)定發(fā)電機(調相機)能帶內部單相接地故障運營，應裝設消弧線圈。消弧線圈可裝在廠用變壓器的中性點上，也可裝在發(fā)電機或調相機的中性點上。第4條電力系統(tǒng)內過電壓倍數(shù)的擬定，應考慮系統(tǒng)構型、系統(tǒng)容量及參數(shù)、中性點接地方式、斷路器的性能、母線上的出線回路數(shù)以及系統(tǒng)運營接線、操作方式等因素。內過電壓計算倍數(shù)一般取下列數(shù)值：對地絕緣，以設備的最高運營相電壓Uxg為基準：35～60kV及以下(非直接接地)4.0Uxg110～154kV(非直接接地)3.5Uxg110～220kV(直接接地)3.0Uxg330kV(直接接地)2.75Uxg相間絕緣：3～220kV的電力網，相間內過電壓宜取對地內過電壓的1.3～1.4倍；330kV的電力網，相間內過電壓可取對地內過電壓的1.4～1.45倍。擬定相間絕緣時，兩相的電位宜分別取相間內過電壓的+60％和-40％。第5條電力網的絕緣應能承受操作空載線路的過電壓。在中性點直接接地的電力網中，操作110～220kV空載線路時，由于電感-電容回路振蕩產生的最大操作過電壓倍數(shù)一般不超過下列數(shù)值：使用重燃次數(shù)較少的空氣斷路器，不超過2.6，使用少油斷路器，不超過2.8，使用有中值或低值并聯(lián)電阻的空氣斷路器，不超過2.2。操作330kV空載線路時產生的最大操作過電壓倍數(shù)不應超過2.0。斷路器切斷空載線路時不發(fā)生重燃是限制操作過電壓的有效措施。在中性點非直接接地的60kV及以下的電力網中，操作空載線路產生的最大操作過電壓的倍數(shù)，一般不超過3.5，操作單相接地的空載線路，雖也許超過4.0，仍取4.0。串聯(lián)補償裝置對操作過電壓的影響在設計中不予考慮。斷路器應能將操作并聯(lián)電容器組產生的過電壓限制到不超過第4條中的數(shù)值。有中值并聯(lián)電阻的斷路器可將過電壓倍數(shù)限制到2.5～3.0；如磁吹避雷器的通流能力滿足電容器組釋放儲能的規(guī)定，也可用磁吹避雷器限制這種過電壓。第6條切斷空載變壓器或電抗器時，由于斷路器強制熄弧產生的過電壓應根據(jù)斷路器結構、回路參數(shù)、中性點接地方式、變壓器的接線和構造等因素擬定。在中性點直接接地的電力網中，斷開110～330kV空載變壓器時的過電壓，一般不超過3.0Uxg；在中性點非直接接地的35～154kV電力網中，一般不超過4.0Uxg。采用滅弧性能較強又無并聯(lián)電阻的斷路器斷開勵磁電流標么值較大的空載變壓器時，所產生的高幅值過電壓，可裝設并聯(lián)電阻予以限制。也可在斷路器與變壓器間裝設閥型避雷器。避雷器可在低壓側或高壓側，但如高低壓電力網中性點接地方式不同，低壓側宜采用磁吹避雷器。斷開高壓變壓器—電弧爐組時，電流迅速截斷產生的過電壓，應用閥型避雷器加以限制。在也許只帶一條線路運營的變壓器的中性點消弧線圈上，宜用閥型避雷器限制切除最后一條線路兩相接地故障時，逼迫斷開消弧線圈電感電流在消弧線圈上產生的過電壓。為限制內過電壓裝設的避雷器，在變壓器等被保護設備運營中不得斷開。空載變壓器忽然合閘時的過電壓，一般小于2.0Uxg，可不采用保護措施。第7條在中性點不接地的電力網中，線路和變電所的正常絕緣應能承受間歇性電弧接地引起的過電壓。間歇性電弧接地過電壓一般不超過3.0Uxg，個別可達3.5Uxg。策8條各級電壓的電力網均應采用措施，防止在電力系統(tǒng)操作或故障情況下，由于電力網參數(shù)的不利組合引起的鐵磁諧振過電壓。鐵磁諧振過電壓一般不超過1.5～2.5Uxg，個別達3.5Uxg以上。諧振過電壓連續(xù)時間長，不能用避雷器限制。中性點非直接接地的電力網應防止下列情況下產生的鐵磁諧振過電壓：變壓器供電給接有電磁式電壓互感器的空載母線或空載短線；配電變壓器高壓繞組對地短路；用電磁式電壓互感器在高壓側進行雙電源的定相；送電線路一相斷線后一端接地以及斷路器的非同期動作、熔斷器的非全相熔斷。為防止鐵磁諧振過電壓，應充足考慮電力網各種也許的運營方式和操作方式、改變電力網中感抗和容抗的比值、保證斷路器三相同期動作，以避免形成鐵磁諧振過電壓的條件。中性點非直接接地的電力網中，可選取下列防止過電壓的措施：一、選用勵磁特性較好的電磁式電壓互感器或采用電容式電壓互感器。二、在電磁式電壓互感器的開口三角繞組中，一般裝設R≤0.4Xm的電阻(Xm為互感器在線電壓作用下單相繞組的勵磁電抗)，在35kV及以下電力網中，一般R＜100Ω，也可用220V500W的白熾燈泡固定裝在35kV及以下電壓互感器的開口三角繞組中在中性點位移超過一定電壓值時，可用零序過電壓繼電器將電阻短時投入1min，然后再自動切除。三、個別情況下，在10kV及以下的母線上，可裝設一中性點接地的星形接線電容器組，或用一段電纜代替架空線，減小對地容抗Xco，使(Xco／Xm)＜0.01。四、選擇消弧線圈的安裝位置時，應盡量避免有使電力網的一部分失去消弧線圈運營的也許性。五、采用臨時切換措施，如投入事先規(guī)定好的某些線路或設備等。六、特殊情況下，可改為中性點瞬間經電阻接地或直接接地。中性點直接接地的電力網，在各種情況下，應盡量避免形成中性點不接地的電力網。第9條在電力系統(tǒng)中，應采用措施防止發(fā)電機或變壓器的電感參數(shù)周期性變化引起的參數(shù)諧振過電壓?？捎每焖賱畲抛詣诱{節(jié)器限制由于電機電感參數(shù)的周期性變化產生的同步自勵過電壓；用速動過電壓繼電保護斷開發(fā)電機，消除也許產生的異步自勵過電壓。在發(fā)電機容量小于空載線路的充電功率，或線路中有串聯(lián)補償裝置的情況下，發(fā)電機全電壓合閘或逐步升壓起動過程中產生的參數(shù)諧振過電壓，一般可采用下列措施予以限制：一、使發(fā)電機的容量大于被投入空載線路的充電功率。二、避免發(fā)電機帶空載線路起動或避免以全電壓向空載線路合閘。三、裝設并聯(lián)電抗器，使線路等值容抗大于電機直軸電抗與變壓器漏抗之和。在自振頻率小于且接近于100Hz的中性點直接接地的電力網中，應避免在只帶空載線路的變壓器的低壓側合閘，以防止由于變壓器電感周期性變化在高壓空載或輕載線路中引起幅值較高的以二次諧波為主的諧振過電壓。第10條電力網應采用措施，使其有關參數(shù)避開共振條件，并在水輪發(fā)電機轉子上裝設阻尼繞組，以防止或限制水輪發(fā)電機不對稱短路或負荷嚴重不平衡產生的諧振過電壓。第11條電力網應限制由于斷路器非全相分合閘、非同期動作、熔斷器非全相動作在中性點不接地的變壓器上產生的內過電壓。有單側電源的變壓器從電源側非全相分合閘，如變壓器的勵磁電感與對地電容產生鐵磁諧振，能產生2～3Ucg的過電壓；有雙側電源的變壓器在非全相分合閘時，由于兩側電源的不同步在變壓器中性點上可出現(xiàn)接近于2倍的工頻相電壓，如產生鐵磁諧振，會出現(xiàn)更高的過電壓。在這種情況下，應采用改善斷路器的性能、消除諧振條件等措施，以防止諧振過電壓擊穿中性點不接地的分級絕緣的中性點絕緣和引起其中性點避雷器爆炸。也可在中性點裝設高值阻尼電阻限制過電壓，阻尼電阻按變壓器的勵磁電感和對地電容擬定。注：有單側電源的變壓器，如另一側帶有調相機或較大的同步電動機，也類似于有雙側電源的情況。第12條有消弧線圈的較低電壓電力網，應適當選擇消弧線圈的脫諧度，以便避開諧振點；無消弧線圈的較低電壓電力網，應采用增大其對地電容等的措施，如安裝電力電容器等，以防止零序電壓通過電容(變壓器繞組間或兩條電力線路間)耦合，由較高電壓電力網傳遞到中性點非直接接地的較低電壓電力網，或由較低電壓電力網傳遞到較高電壓電力網，或回路參數(shù)形成串聯(lián)諧振條件，產生高幅值的轉移過電壓。第13條擬定電力網內過電壓的幅值和選擇避雷器的滅弧電壓，應考慮空載線路的電容效應、電力系統(tǒng)單相接地和忽然失去負荷引起的工頻過電壓。一般不考慮同時出現(xiàn)的三種過電壓均為最嚴重情況。在220kV及以下的電力網中，一般不采用特殊措施限制工頻過電壓。在330kV電力網中，可采用并聯(lián)電抗器和速動繼電保護等將出現(xiàn)大氣過電壓或操作過電壓時的工頻過電壓限制在1.3～1.4Uxg以下。第14條在距電力線路S＞65m處，雷云對地放電時，在電力線路的導線上產生的感應過電壓最大值可按下式計算：(1)式中Ug——感應過電壓最大值，只在很少情況下達成500～600kV；I——雷電流幅值，kA；hd——導線平均高度，m；S——雷擊點與線路的距離，m。在設計中，一般計入雷擊點自然接地電阻的作用，最大電流采用I≤100kA。雷擊于桿塔頂部以及電力線路上的或其附近的避雷針、避雷線時，在電力線路導線上感應的過電壓幅值可按附錄一(F-6)式計算。第15條雷電流幅值概率曲線見圖1。雷電流幅值超過I的概率也可按下式求得：(2)式中P——雷電流幅值概率；I——雷電流幅值，kA。在線路防雷設計中，雷電流波頭長度一般取2.6μs，波頭形狀取斜角形；在設計特殊高塔時，可取半余弦波形，其最大陡度與平均陡度之比為。第16條電力線路的雷擊跳閘率應按下列方法擬定：一、每年40雷日的中檔雷電活動強度地區(qū)，一般高度電力線路遭受雷擊的次數(shù)可按下式計算：(3)式中N——線路雷擊次數(shù)，次／(100km·40雷日)；h——避雷線或導線的平均高度，m；——地面落雷密度，即每一雷日、每平方公里對地落雷次數(shù)。在一般情況下，可取0.015，此時N＝0.6h(4)圖1我國雷電流幅值概率曲線注：陜南以外的西北地區(qū)、內蒙古自治區(qū)的部分地區(qū)等(這類地區(qū)的年平均雷暴日數(shù)一般在20及以下)雷電流幅值較小，可由給定的概率按圖查出雷電流幅值后減半。年平均雷暴日數(shù)一般根據(jù)本地氣象臺的資料并參照全國年平均雷暴日數(shù)分布圖(見附錄十三)擬定。二、擊桿率(g)與避雷線根數(shù)和地形有關，一般采用表1所列數(shù)值。

表1擊桿率g地形避雷線根數(shù)012平原山丘1/2—1/41/31/61/4三、在中性點非直接接地的電力網中，一般高度金屬或鋼筋混凝土桿塔無避雷線線路的雷擊跳閘率可按下式計算：（5）式中n——雷擊跳閘率，次／(100km·40雷日)；——上導線平均高度，m；h——建弧率，見附錄五；P——雷擊使線路一相導線與桿塔間放電后再向第二相導線反擊時耐雷水平為I，超過I的雷電流概率。四、在中性點直接接地的電力網中，一般高度金屬或鋼筋混凝土桿塔無避雷線線路的雷擊跳閘率可按下式計算：(6)式中g——無避雷線線路的擊桿率，見表1；P1——超過雷擊桿塔時耐雷水平的雷電流概率；P2——超過雷擊導線時耐雷水平的雷電流概率。五、一般高度有避雷線線路的雷擊跳閘率可按下式計算：(7)式中——避雷線平均高度，m；g——擊桿率；P1——超過雷擊桿塔時耐雷水平的雷電流概率；——繞擊率，見附錄四；P2——超過雷繞擊時耐雷水平的雷電流概率；P3——雷擊檔距中央的避雷線時，超過耐雷水平的雷電流概率，其值一般可不予計算；h——建弧率，見附錄五。有關線路防雷計算的方法和參數(shù)可參照附錄一、附錄三、附錄六、附錄七。送電線路常用桿塔的耐雷水平和耐雷指標見附錄八。選擇電力線路途徑和發(fā)電廠廠址、變電所所址時，宜避開易擊區(qū)，否則應加強防雷措施。第17條電力線路、發(fā)電廠、變電所的絕緣配合應符合下列規(guī)定：一、絕緣配合原則：220kV及以下的線路和變電所的絕緣，在一般情況下應能耐受通常出現(xiàn)的內過電壓。按外過電壓選擇變電所的絕緣時，應以閥型避雷器的殘壓為基礎。對330kV線路和變電所的絕緣，應采用限制內過電壓的措施，如采用并聯(lián)電抗器、裝有中值或低值電阻的斷路器和磁吹避雷器。按外過電壓選擇變電所的絕緣時，應以磁吹避雷器的殘壓為基礎。諧振過電壓通常會損壞設備的絕緣，應避開出現(xiàn)諧振過電壓的條件。線路絕緣和變電所自恢復絕緣可按慣用法或記錄法選定。非自恢復絕緣應按慣用法選定。在一般情況下，防雷設計中不考慮變電所和線路絕緣間的互相配合問題，但絕緣水平超過標準很多的線路，如未沿全線架設避雷線的木桿線路、鋼筋混凝土桿木橫擔線路和減少電壓運營的線路，宜在進線段首端裝設符合運營電壓等級的管型避雷器。二、在非污穢區(qū)，線路每串絕緣子的個數(shù)一般按運營電壓所規(guī)定的泄漏距離選定。每串絕緣子個數(shù)應符合下式規(guī)定(8)式中m——每串絕緣子的個數(shù)；Ue——額定電壓，kV；l——每個絕緣子的泄漏距離，cm。m值還應按內過電壓進行驗算。驗算時每串絕緣子—般須扣去預留的零值絕緣子：35～220kV，直線桿1個，耐張桿2個；330kV直線桿1～2個，耐張桿2～3個。扣去零值絕緣子后，其工頻濕閃電壓或操作沖擊波50％濕閃電壓應符合下列規(guī)定(9)式中Ush——工頻濕閃電壓、操作波濕閃電壓峰值，kV；K0——內過電壓倍數(shù)；Uxg——設備的最高運營相電壓，kV；K1——絕緣子串內過電壓濕閃校正系數(shù)；在海拔1000m及以下，K1＝1.1。m值還應符合耐雷水平的規(guī)定，在高海拔地區(qū)，外過電壓也許成為重要因素。變電所每串絕緣子個數(shù)一般與線路耐張串的絕緣子個數(shù)相同。三、按內過電壓擬定的線路空氣間隙，應符合下式規(guī)定：(10)式中Une——按內過電壓規(guī)定考慮風偏后空氣間隙的工頻放電電壓、操作沖擊波50％放電電壓峰值，kV；K2——空氣間隙內過電壓放電電壓的校正系數(shù)；在海拔1000m及以下，K2＝1.2。發(fā)電廠、變電所中的空氣間隙，宜另加10％的裕度。四、按運營電壓擬定的線路空氣間隙，應符合下式規(guī)定：(11)式中Ug0——考慮風偏后空氣間隙的工頻放電電壓，kV；K3——空氣間隙運營電壓綜合系數(shù)，在中性點非直接接地系統(tǒng)取2.5；在中性點直接接地系統(tǒng)，對220kV及以下取1.6，對330kV取1.7。發(fā)電廠、變電所中的空氣間隙，宜另加10％的裕度。五、在非污穢區(qū)，按外過電壓擬定的線路空氣間隙，其沖擊強度應與絕緣子串的沖擊放電電壓相適應。發(fā)電廠、變電所的空氣間隙，應與閥型避雷器的殘壓相配合。第18條在海拔1000m以上的地區(qū)，線路、發(fā)電廠和變電所內絕緣子串的絕緣水平以及外過電壓、內過電壓、運營電壓的最小空氣間隙，應按國家標準《高壓電氣設備絕緣實驗電壓和實驗方法》的規(guī)定進行海拔影響的修正。第19條升壓運營的架空送電線路，如絕緣水平較低不符合正常規(guī)定，應通過技術經濟比較，采用減少線路接地電阻和內過電壓的措施，或允許適當增大預期的過電壓跳閘次數(shù)。保護升壓運營的電力變壓器和配電裝置的閥型避雷器，其特性應與被保護設備的絕緣配合。閥型避雷器的滅弧電壓應符合電力網中性點接地方式的規(guī)定，而中性點直接接地的電力網，零序電抗與正序電抗的比值不應大于3。

第三章過電壓保護裝置

第一節(jié)避雷針和避雷線

第20條為防止直接雷擊電力設備，一般采用避雷針和避雷線。第21條單支避雷針的保護范圍應按下列方法擬定(圖2)：一、避雷針在地面上的保護半徑應按下式計算：(12)式中r——保護半徑，m；h——避雷針的高度，m。二、在被保護物高度水平面上的保護半徑應按下式擬定：1.當時，(13)式中rx——避雷針在hx水平面上的保護半徑，m；hx——被保護物的高度，m；ha——避雷針的有效高度，m；p——高度影響系數(shù)，h＜30m，p＝1；30＜h≤120m，，以下各式中p值均同此。2.當時，(14)圖2單支避雷針的保護范圍

第22條兩支等高避雷針的保護范圍應按下列方法擬定(圖3)：圖3高度為h的兩等高避雷針1及2的保護范圍一、兩針外側的保護范圍應按單支避雷針的計算方法擬定。二、兩針間的保護范圍應按通過兩針頂點及保護范圍上部邊沿最低點O的圓弧(圖3)擬定，圓弧的半徑為R0。O點為假想避雷針的頂點，其高度應按下式計算：(15)式中h0——兩針間保護范圍上部邊沿最低點的高度，m；D——兩避雷針間的距離，m。兩針間hx水平面上保護范圍的一側最小寬度應按下式計算：(16)式中bx——保護范圍的一側最小寬度(m)；當D＝7hap時，bx＝0。求得bx后，可按圖3繪出兩針間的保護范圍。兩針間距離與針高之比D／h不宜大于5。第23條多支等高避雷針的保護范圍應按下列方法擬定(圖4、圖5)：一、三支等高避雷針所形成的三角形1、2、3的外側保護范圍，應分別按兩支等高避雷針的計算方法擬定；如在三角形內被保護物最太高度hx水平面上，各相鄰避雷針間保護范圍的一側最小寬度bx≥0時，則所有面積即受到保護。二、四支及以上等高避雷針所形成的四角形或多角形，可先將其提成兩個或幾個三角形，然后分別按三支等高避雷針的方法計算，如各邊保護范圍的一側最小寬度bx≥0，則所有面積受到保護。圖4三支等高避雷針1、2及3在hx水平面上的保護范圍圖5四支等高避雷針1、2、3及4在hx水平面上的保護范圍第24條保護發(fā)電廠、變電所用的單根避雷線的保護范圍應按下列方法擬定（圖6）：一、在hx水平面上避雷線每側保護范圍的寬度應按下式擬定：1.當時，(17)式中rx——每側保護范圍的寬度，m。2.當時，(18)二、在hx水平面上避雷線端部的保護半徑，也應按（17）、（18）式擬定。第25條保護發(fā)電廠、變電所用的兩根平行避雷線的保護范圍，應按下列方法擬定（圖7）：一、兩避雷線外側的保護范圍，應按單根避雷線的計算方法擬定。二、兩避雷線間各橫截面的保護范圍，應由通過兩避雷線1、2點及保護范圍上部邊沿最低點0的賀弧擬定。0點的高度應按下式計算：(19)式中h0——兩避雷線間保護范圍邊沿最低點的高度，m；——兩避雷線間的距離，m；h——避雷線的高度，m。三、兩避雷線端部的保護范圍，可按兩支等高避雷針的計算方法擬定，等效避雷針的高度可近似取避雷線懸點高度的80％。第26條不等高避雷針、避雷線的保護范圍，應按下列方法擬定(圖8)：一、兩支不等高避雷針外側的保護范圍，應分別按單支避雷針的計算方法擬定。二、兩支不等高避雷針間的保護范圍，應按單支避雷針的計算方法，先擬定較高避雷針1的保護范圍，然后由較低避雷針2的項點，作水平線與避雷針1的保護范圍相交于點3，取點3為等效避雷針的頂點，再按兩支等高避雷針的計算方法擬定避雷針2和3間的保護范圍。通過避雷針2、3頂點及保護范圍上部邊沿最低點的圓弧，其弓高應按下式計算：(20)式中f——圓弧的弓高，m；——避雷針2和等效避雷針3間的距離，m。圖6單根避雷線的保護范圍圖7兩根平行避雷線1和2的保護范圍

三、對多支不等高避雷針，各相鄰兩避雷針的外側保護范圍，按兩支不等高避雷針的計算方法擬定；如在多角形內被保護物最大高度水平面上，各相鄰避雷針間保護范圍的一側最小寬度，則所有面積即受到保護。四、兩根不等高避雷線各橫截面的保護范圍，應仿照兩支不等高避雷針的方法，并按公式(19)計算，第27條在山地和坡地，應考慮地形、地質、氣象及雷電活動的復雜性對避雷針保護范圍的減少作用。避雷針的保護范圍可按公式(12)、(13)、(14)和(16)的計算結果乘以系數(shù)0.75。公式(15)可改為，公式(20)可改為。運用山勢設立的遠離被保護物的避雷針，不得作為重要保護裝置，第28條必要時，可考慮互相靠近的避雷針和避雷線的聯(lián)合保護作用。聯(lián)合保護范圍可近似按下列方法擬定(圖9)：將避雷線上的各點均近似看作等效避雷針，其等效高度可近似取為該點避雷線高度的80％，然后分別按兩針的方法計算。圖8兩支不等高避雷針1及2的保護范圍圖9避雷針和避雷線的聯(lián)合保護范圍

第二節(jié)閥型避雷器第29條閥型避雷器的滅弧電壓，在一般情況下，宜按下列規(guī)定擬定：一、中性點直接接地的電力網中，應取設備最高運營線電壓的80％。二、中性點非直接接地的電力網中，不應低于設備最高運營線電壓的100％。第30條保護旋轉電機中性點絕緣的閥型避雷器，其額定電壓不應低于電機最高運營相電壓，其型式宜按表2選定。表2保護旋轉電機中性點絕緣的避雷器型式電機額定電壓(kV)3610避雷器型式FCD—2FZ—2

FCD—4FZ—4(FS—4)FCD—6FZ—6FS—6

第31條保護變壓器中性點絕緣的閥型避雷器的型式，宜按表3、表4選定。對中性點為分級絕緣的220kV的變壓器，中性點絕緣可用棒型間隙或避雷器保護。如用同期性能不良的斷路器，變壓器中性點宜用間隙保護。間隙在單相接地短路時的暫態(tài)過電壓作用下不應動作，而在外過電壓作用下應動作，并能保護變壓器的中性點絕緣，根據(jù)值的大小，間隙可采用250～350mm。表3中性點非直接接地電力網中保護變壓器中性點絕緣的避雷器型式變壓器額定電壓(kV)3560110154避雷器型式FZ-35或FZ-30（或FZ-15+FZ-10）①FZ-40FZ-110JFZ-154J①如變壓器中性點連接有絕緣較弱的消弧線圈，可采用FZ-15+FZ-10。

第32條發(fā)電廠、變電所的閥型避雷器應裝設簡樸可靠的多次動作記錄器或磁鋼記錄器。動作記錄器的數(shù)字應便于運營人員巡視和記錄。表4中性點直接接地系統(tǒng)中保護變壓器中性點絕緣的避雷器型式變壓器額定電壓(kV)110*220330變壓器中性點絕緣全絕緣分級絕緣分級絕緣分級絕緣避雷器型式F—110J或FZ—60—①FZ—110JFCZ—154J或FZ—154J①可采用滅弧電壓70kV或性能接近的非標準組合避雷器及專用磁吹避雷器等保護裝置，也可試用FZ—40保護絕緣水平為35kV級的中性點，但在變壓器非全相合閘時FZ—40仍會有爆炸危險。*對中性點為全絕緣和分級絕緣的110kV變壓器，如使用同期性能良好的斷路器(三相分合閘非同期時間不超過10ms)，變壓器中性點可裝設FZ60或性能接近的非標準組合避雷器及專用磁吹避雷器等保護裝置。對中性點為全絕緣的110kV變壓器，如使用同期性能不良的斷路器，為防止避雷器在斷路器非全相動作時爆炸，在雙側電源或另一側有調相機、較大的同步電動機的單側電源，變壓器中性點宜裝設FZ—110J。

第三節(jié)管型避雷器

第33條在選擇管型避雷器時，開斷續(xù)流的上限，考慮非周期分量，不應小于安裝處短路電流最大有效值；開斷續(xù)流的下限，不考慮非周期分量，不得大于安裝處短路電流的也許最小數(shù)值。第34條如按開斷續(xù)流的范圍選擇管型避雷器，最大短路電流應按雷季電力系統(tǒng)最大運營方式計算，并涉及非周期分量的第一個半周短路電流有效值。如計算困難，對發(fā)電廠附近，可將周期分量第一個半周的有效值乘以1.5，距發(fā)電廠較遠的地點，乘以1.3。最小短路電流，應按雷季電力系統(tǒng)最小運營方式計算，且不涉及非周期分量。第35條管型避雷器的外間隙，在符合保護規(guī)定的條件下，應采用較大的數(shù)值。管型避雷器外間隙一般采用表5所列數(shù)值。為減少管型避雷器GB1在反擊時動作，應減少GB1與避雷線的總接地電阻，并增大GB1的外間隙，一般可增大到表5所列數(shù)值。

表5管型避雷器外間隙的數(shù)值(mm)額定電壓(kV)3610203560110中性點直接接地中性點非直接接地外間隙最小數(shù)值8101560100200350400GB1①外間隙最大數(shù)值———150～200250～300350～400400～500400～500①表中GB1指用于變電所進線段首端的管型避雷器。第36條管型避雷器的設立應符合下列規(guī)定：一、應避免各避雷器排出的電離氣體相交而導致短路。但在開口端固定避雷器，則允許其排出的電離氣體相交。二、為防止在管型避雷器的內腔積水，宜垂直安裝，開口端向下，或傾斜安裝，與水平線的夾角不應小于15°。在污穢地區(qū)，應增大傾斜角度。三、管型避雷器應安裝牢固，并保證外間隙穩(wěn)定不變。四、額定電壓10kV及以下的管型避雷器，為防止雨水導致短路，外間隙的電極不應垂直布置。五、外間隙電極宜鍍鋅，或采用避免銹水沾污絕緣子的措施。第37條裝設在木桿上的管型避雷器，一般采用三相共用的接地裝置，并可與避雷線共用一根接地引下線。如需運用接地電阻限制短路電流，各相避雷器可單獨敷設引下線，分別與獨立的接地裝置連接。第38條管型避雷器應裝設簡樸可靠的動作指示器。

第四節(jié)保護間隙

第39條如管型避雷器的滅弧能力不能符合規(guī)定，可采用保護間隙，并應盡量與自動重合閘裝置配合。保護間隙的主間隙不應小于表6所列數(shù)值。

表6保護間隙的主間隙最小值(mm)額定電壓(kV)3610203560110中性點直接接地中性點非直接接地間隙數(shù)值81525100210400700750注：保護加強絕緣變壓器用的間隙，在符合絕緣配合規(guī)定的條件下，應盡量采用增大的間隙值。第40條保護間隙的結構應符合下列規(guī)定：一、應保證間隙穩(wěn)定不變；二、應防止間隙動作時電弧跳到其他設備上、與間隙并聯(lián)的絕緣子受熱、電極被燒壞；三、間隙的電極宜鍍鋅。第41條額定電壓為60～110kV的保護間隙，可裝設在耐張絕緣子串上。中性點非直接接地的電力網，應使單相間隙動作時有助于滅?。辉?～35kV級，宜采用角形保護間隙。3～35kV的保護間隙，宜在其接地引下線中串接一個輔助間隙，以防止外物使間隙短路。輔助間隙可采用表7所列數(shù)值。

表7輔助間隙的數(shù)值(mm)額定電壓(kV)36～102035輔助間隙數(shù)值5101520

第五節(jié)消弧線圈

第42條中性點經消弧線圈接地的電力網，在正常運營情況下，中性點長時間電壓位移不應超過額定相電壓的15％。第43條60kV及以下的電力網，故障點的殘余電流不宜超過10A。必要時可將電力網分區(qū)運營，以減少故障點的殘余電流。110～154kV中性點經消弧線圈接地的電力網，可按脫諧度調整消弧線圈，脫諧度一般不大于10％。第44條消弧線圈應采用過補償運營方式。如消弧線圈容量局限性，允許短時期以欠補償方式運營，但脫諧度不宜超過10％。第45條消弧線圈的容量應根據(jù)電力網5年左右的發(fā)展規(guī)劃擬定，并應按下式計算：(21)式中W——消弧線圈的容量，kVA；——接地電容電流，A；——電力網的額定電壓，kV。第46條電力網中消弧線圈裝設的地點應符合下列規(guī)定：一、應保證電力網在任何運營方式下，斷開一、兩條線路時，大部分電力網不致失去補償。二、不應將多臺消弧線圈集中安裝在電力網中的一處，并應盡量避免電力網中只裝設一臺消弧線圈。三、消弧線圈宜接于星形—三角形或星形—星形—三角形接線的變壓器中性點上。接于星形—三角形接線的雙繞組或星形—星形—三角形接線的三繞組變壓器中性點上的消弧線圈容量，不應超過變壓器三相總容量的50％，并不得大于三繞組變壓器的任一繞組的容量。如需將消弧線圈接于星形—星形接線的變壓器中性點，消弧線圈的容量不應超過變壓器三相總容量的20％。但不應將消弧線圈接于零序磁通經鐵芯閉路的星形—星形接線的變壓器，如外鐵型變壓器或三臺單相變壓器組成的變壓器組。四、如變壓器無中性點或中性點未引出，應裝設專用接地變壓器，其容量應與消弧線圈的容量相配合。

第四章架空電力線路的過電壓保護

第一節(jié)一般線路的過電壓保護

第47條電力線路的防雷方式，應根據(jù)線路的電壓等級、負荷性質、系統(tǒng)運營方式、本地原有線路的運營經驗、雷電活動的強弱、地形地貌的特點和土壤電阻率的高低等條件，通過技術經濟比較擬定。各級電壓的送電線路，應盡量裝設三相或單相自動重合閘裝置。第48條各級電壓的電力線路，一般采用下列防雷方式：330kV線路應沿全線架設雙避雷線。220kV線路應沿全線架設避雷線；在山區(qū)，宜架設雙避雷線，但少雷區(qū)除外。110kV線路一般沿全線架設避雷線，在雷電活動特殊強烈的地區(qū)，宜架設雙避雷線。在少雷區(qū)或運營經驗證明雷電活動輕微的地區(qū)，可不沿全線架設避雷線，但應裝設自動重合閘裝置。60kV線路，負荷重要且所經地區(qū)年平均雷暴日數(shù)為30以上的地區(qū)，宜沿全線架設避雷線。35kV及以下的線路，一般不沿全線架設避雷線。第49條有避雷線的線路，在一般土壤電阻率地區(qū)，其耐雷水平不宜低于表8所列數(shù)值。

表8有避雷線送電線路的耐雷水平（kA）額定電壓(kV)3560110154220330一般線路大跨越檔中央和發(fā)電廠、變電所進線保護段20～303030～606040～7575909080～120120100～140140注：①較大值用于多雷區(qū)或較重要的線路。②雙回路或多回路桿塔的線路，應盡量達成表中的數(shù)值。為此，可采用改善接地、架設耦合地線或適當加強絕緣等措施。第50條有避雷線線路，每基桿塔不連避雷線的工頻接地電阻，在雷季干燥時，不宜超過表9所列數(shù)值。

表9有避雷線架空電力線路軒塔的工頻接地電阻（Ω）土壤電阻率(Ω·m)100及以下100以上至500500以上至10001000以上至20232023以上接地電阻1015202530**如土壤電阻率很高，接地電阻很難減少到30歐時，可采用6～8根總長度不超過500m的放射形接地體，或連續(xù)伸長接地體，其接地電阻不受限制。

高土壤電阻率地區(qū)的送電線路，必須裝設自動重合閘裝置。雷電活動強烈的地方和經常發(fā)生雷擊故障的桿塔和線段，應改善接地裝置，架設雙避雷線，架設耦合地線或適當加強絕緣等。第51條有避雷線的線路應防止雷擊檔距中央反擊導線。15℃無風時，檔距中央導線與避雷線間的距離，宜符合下列規(guī)定，（22）式中S1——導線與避雷線間的距離，m；l——檔距長度，m。大檔距的導線與避雷線間的距離應按第66條并結合運營經驗擬定。第52條桿塔上避雷線對邊導線的保護角，一般采用20°～30°。330kV線路及220kV雙避雷線線路，一般采用20°左右。山區(qū)單避雷線桿塔一般采用25°左右。重冰區(qū)的線路，不宜采用過小的保護角。桿塔上兩根避雷線間的距離，不應超過導線與避雷線間垂直距離的5倍。第53條小接地短路電流系統(tǒng)中35kV及以上無避雷線線路，宜采用措施減少雷擊引起的多相短路和兩相異點接地引起的斷線事故：鋼筋混凝土桿和鐵塔，以及木桿線路中的鐵橫擔，均宜接地，接地電阻不受限制，但多雷區(qū)不宜超過30Ω。鋼筋混凝土桿和鐵塔應充足運用其自然接地作用，在土壤電阻率不超過100QΩ·m，或有運營經驗的地區(qū)，可不另設人工接地裝置。第54條鋼筋混凝土桿鐵橫擔和鋼筋混凝土橫擔線路的避雷線支架、導線橫擔與絕緣子固定部分或瓷橫擔固定部分之間，宜有可靠的電氣連接并與接地引下線相連。主桿非預應力鋼筋如上下已用綁扎或焊接連成電氣通路，非預應力鋼筋可兼作接地引下線。在小接地短路電流系統(tǒng)中，如無可靠措施，預應力鋼筋不宜兼作接地引下線。運用鋼筋兼作接引下線的鋼筋混凝土桿，其鋼筋與接地螺母、鐵橫擔間應有可靠的電氣連接。外敷的接地引下線可采用鍍鋅鋼絞線，其截面不應小于25mm2。接地體引出線的截面不應小于50mm，并應熱鍍鋅。第55條3kV及以上較長線路中的絕緣弱點，如木桿木橫擔線路中的個別鐵橫擔、鋼筋混凝土桿和鐵塔等，宜用管型避雷器或間隙保護，其接地電阻不宜超過表9所列數(shù)值。第56條與架空電力線路相連接的長度超過50m的電纜，應在其兩端裝設閥型避雷器、管型避雷器或保護間隙；長度不超過50m的電纜，只在任何一端裝設即可。第57條送電線路導線與桿塔間的空氣間隙，在絕緣子串正常位置和風吹偏斜的情況下，按外過電壓配合，應與絕緣子串的沖擊放電電壓相適應；按內過電壓配合，應與第4條中的計算過電壓倍數(shù)相適應。送電線路的空氣間隙不應小于表10所列數(shù)值。導線與無接地引下線的木桿間的空氣間隙可減小10％。3～10kV電力線路當采用懸式絕緣子時，最小空氣間隙可參照20kV級的數(shù)值?？缭綏U塔上的外過電壓間隙，可根據(jù)每串絕緣子數(shù)量，參照表10擬定。

表10送電線路的最小空氣間隙（cm）額定電壓(kV)203560110154220330直接接地非直接接地直接接地非直接接地外過電壓間隙354565100100140140190260內過電壓間隙1225507080100110145220運營電壓間隙510202540355555100懸垂絕緣子串的X-4.5型絕緣子個數(shù)2357710101319注：①表內數(shù)值合用于海拔1000m及以下的地區(qū)。海拔高度超過1000m的地區(qū)，一般每增高100m，內過電壓和運營電壓的空氣間圈增大1％。因高海拔或高桿塔而增長絕緣子時，其外過電壓間隙應相應增大。②污穢地區(qū)絕緣加強時，間隙一般仍用表中的數(shù)值。③表中每串絕緣子數(shù)量系按鐵橫擔條件擬定。按耐雷水平規(guī)定需加強絕緣時，每串絕緣子數(shù)量和外過電壓間隙可超過表中所列數(shù)值。

第58條按外過電壓進行絕緣配合時，最大設計風速小于35m／s的地區(qū)，外過電壓計算風速一般采用10m／s，最大設計風速為35m／s及以上的地區(qū)以及雷暴時風速較大的地區(qū)，一般采用15m／s。按內過電壓進行絕緣配合時，內過電壓計算風速一般采用最大設計風速的50％，且不得小于15m／s。按運營電壓進行絕緣配合時，運營電壓計算風速應采用最大設計風速。在進行絕緣配合時，考慮桿塔尺寸誤差、橫擔變形和拉線施工誤差等不利因素，空氣間隙應留有一定裕度。第59條絕緣避雷線的放電間隙，其間隙值應根據(jù)避雷線上感應電壓的續(xù)流熄弧條件和繼電保護的動作條件擬定，一般采用10～40mm。在海拔1000m以上的地區(qū)，間隙值應相應加大。

第二節(jié)線路交叉部分的過電壓保護

第60條線路交叉檔兩端的絕緣不應低于其鄰檔桿塔的絕緣。交叉點應盡量靠近上、下方線路桿塔，以減少導線因塑性伸長、覆冰、過載溫升、短路電流過熱而增大弧垂的影響和減少雷擊交叉檔時交叉點上的過電壓。第61條同級電壓線路互相交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時，兩交叉線路導線間或上方線路導線與下方線路避雷線間的垂直距離，當導線溫度為40℃時，不得小于表11所列數(shù)值。對按允許載流量計算導線截面的線路，還應校驗當導線為最高允許溫度時的交叉距離，此距離應大于表10所列內過電壓間隙值，且不得小于0.8m。

表11同級電壓線路互相交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時的交叉距離(m)額定電壓(kV)1以下3～1020～110154～220330交叉距離12345

第62條3kV及以上的同級電壓互相交叉或與較低電壓線路、通信線路交叉時，交叉檔一般采用下列保護措施：一、交叉檔兩端的鋼筋混凝土桿或鐵塔(上、下方線路共4基)，不管有無避雷線，均應接地。二、3kV及以上電力線路交叉檔兩端為木桿或木橫擔鋼筋混凝土桿且無避雷線時，應裝設管型避雷器或保護間隙。三、與3kV及以上電力線路交叉的低壓線路和通信線路，當交叉檔兩端為木桿時，應裝設保護間隙。門型木桿上的保護間隙，可由橫擔與主桿固定處沿桿身敷設接地引下線構成。單木桿針式絕緣子的保護間隙，可在距絕緣子固定點750mm處綁扎接地引下線構成。通信線的保護間隙，可由桿頂沿桿身敷設接地引下線構成。按交叉距離規(guī)定而采用的保護措施，其接地電阻不宜超過表9所列數(shù)值的2倍。如交叉距離比表11所列數(shù)值大2m及以上，則交叉檔可不采用保護措施。第63條如交叉點至最近桿塔的距離不超過40m，可不在此線路交叉檔的另一桿塔上裝設交叉保護用的接地裝置、管型避雷器或保護間隙。第三節(jié)大跨越檔的過電壓保護

第64條大跨越檔的絕緣水平不應低于同一線路的其他桿塔。全高超過40m有避雷線的桿塔，每增高10m，應增長一個絕緣子，避雷線對邊導線的保護角不應大于20°，接地電阻不應超過表9所列數(shù)值的50％，當土壤電阻率大于2023Ω·m時，也不宜超過20Ω。全高超過100m的桿塔，絕緣子數(shù)量應結合運營經驗，通過雷電過電壓的計算擬定。第65條未沿全線架設避雷線的35kV及以上新建線路中的大跨越段，宜架設避雷線。對新建或現(xiàn)有無避雷線的大跨越檔，應裝設管型避雷器或保護間隙，新建線路并應比表10規(guī)定增長一個絕緣子。采用木桿或木橫擔的大跨越檔，其避雷線兩端的桿塔應裝設管型避雷器或保護間隙，其接地電阻不應超過表9所列數(shù)值。第66條根據(jù)雷擊檔距中央避雷線時防止反擊的條件，大跨越檔導線與避雷線間的距離宜符合下式規(guī)定：(23)式中S2——導線與避雷線間的距離，m；L——雷擊檔距中央避雷線時的耐雷水平，kA。如導線與避雷線間的運營電壓平均梯度不超過6kV(有效值)／m，檔距中反擊后建立穩(wěn)定工頻電弧的也許性很小，可不予考慮。根據(jù)雷擊檔距中央避雷線時防止建立穩(wěn)定工頻電弧的條件，導線與避雷線間的距離宜符合下式規(guī)定：(24)式中S3——導線與避雷線間的距離，m；Ue——線路額定電壓，kV。在一般情況下，大檔距導線與避雷線間的距離按公式(23)和公式(24)計算，并選其較小值。發(fā)電廠、變電所進線段內的大檔距，為防止危險的雷電波侵入廠、所內，其導線與避雷線間的距離必須符合公式(23)的規(guī)定。大檔距導線與避雷線間距離的計算方法和有關參數(shù)，可參照附錄九。

第五章發(fā)電廠和變電所的過電壓保護

第一節(jié)直擊雷的過電壓保護

第67條發(fā)電廠、變電所的直擊雷過電壓保護可采用避雷針或避雷線。下列設施應裝設直擊雷保護裝置：1.屋外配電裝置，涉及組合導線和母線廊道；2.煙囪、冷卻塔和輸煤系統(tǒng)的高建筑物；3.油解決室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、裝卸油臺、大型變壓器修理間、易燃材料倉庫等建筑物；4.乙炔發(fā)生站、制氫站、露天氫氣罐、氫氣罐儲存室、天然氣調壓站、天然氣架空管道及其露天貯罐；5.多雷區(qū)的列車電站。發(fā)電廠的主廠房(無鋼筋的磚木結構主廠房除外)、主控制室和配電裝置室一般不裝設直擊雷保護裝置。為保護其他設備而裝設的避雷針，不宜裝在獨立的主控制室和35kV及以下的高壓屋內配電裝置室的頂上。雷電活動特殊強烈地區(qū)的主廠房，主控制室和高壓屋內配電裝置室宜設直擊雷保護裝置。為保護其他設備而在主廠房上裝設的避雷針，應采用加強分流、裝設集中接地裝置、設備的接地點盡量遠離避雷針接地引下線的入地點、避雷針接地引下線盡量遠離電氣設備等防止反擊的措施，并宜在靠近避雷針的發(fā)電機出口處裝設一組磁吹避雷器。峽谷地區(qū)的發(fā)電廠、變電所宜用避雷線保護。已在相鄰高建筑物保護范圍內的建筑物或設備，可不裝設直擊雷保護裝置。屋頂上的設備金屬外殼、電纜金屬外皮和建筑物金屬構件均應接地。第68條發(fā)電廠、變電所的建構筑物的保護，一般按照建筑物和構筑物防雷的有關規(guī)定執(zhí)行，但有爆炸危險且爆炸后也許波及發(fā)電廠、變電所內主設備或嚴重影響發(fā)供電的建構筑物(如制氫站、露天氫氣貯罐、氫氣罐儲存室、易燃油泵房、露天易燃油貯罐、廠區(qū)內的架空易燃油管道、裝卸油臺和天然氣管道以及露天天然氣貯罐等)，應用獨立避雷針保護，并應采用防止感應雷的措施。避雷針與易燃油貯罐和氫氣天然氣等罐體及其呼吸閥等之間的空氣中距離，避雷針及其接地裝置與罐體、罐體的接地裝置和地下管道的地中距離應符合第74條第一、二款的規(guī)定。避雷針與呼吸閥的水平距離，不應小于3m，避雷針尖高出呼吸閥，不應小于3m。避雷針的保護范圍邊沿高出呼吸閥頂部，不應小于2m。避雷針的接地電阻，不宜超過10Ω。在高土壤電阻率地區(qū)，如接地電阻難于降到10Ω，允許采用較高的電阻值，但空氣中距離和地中距離必須符合第74條的規(guī)定。避雷針與5000m3以上貯罐呼吸閥的水平距離，不應小于5m，避雷針尖高出呼吸閥，不應小于5m。露天貯罐周邊應設閉合環(huán)形接地體，接地電阻不應超過30Ω，接地點不應少于兩處，接地點間距不應大于30m，架空管道每隔20～25m應接地一次，接地電阻不應超過30Ω。如金屬罐體和管道的壁厚不小于4mm，并已接地，則可不在避雷針的保護范圍內，但易燃油和天然氣貯罐及其管道應在避雷針的保護范圍內。易燃油貯罐的呼吸閥、易燃油和天然氣貯罐的熱工測量裝置應進行反復接地，即與貯罐的接地體用金屬線相連。第69條第67條中所述設施上的直擊雷保護裝置，涉及兼作接閃器的設備金屬外殼、電纜金屬外皮、建筑物金屬構件等，其接地可運用發(fā)電廠、變電所的主接地網，但應在直擊雷保護裝置附近裝設集中接地裝置。第70條獨立避雷針(線)宜設獨立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其接地電阻不宜超過10Ω。當有困難時，該接地裝置可與主接地網連接，但避雷針與主接地網的地下連接點至35kV及以下設備與主接地網的地下連接點，沿接地體的長度不得小于15m。獨立避雷針不應設在人經常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜小于3m，否則應采用均壓措施，或鋪設礫石或瀝青地面。第71條110kV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的架構或房頂上，但在土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū)，宜裝設獨立避雷針。否則，應通過驗算，采用減少接地電阻或加強絕緣等措施。60kV的配電裝置，允許將避雷針裝在配電裝置的架構或房頂上，但在土壤電阻率大于500Ω·m的地區(qū)，宜裝設獨立避雷針。35kV及以下高壓配電裝置架構或房頂不宜裝避雷針。裝在架構上的避雷針應與接地網連接，并應在其附近裝設集中接地裝置。裝有避雷針的架構上，接地部分與帶電部分間的空氣中距離不得小于絕緣子串的長度；但在空氣污穢地區(qū)，如有困難，空氣中距離可按非污穢區(qū)標準絕緣子串的長度擬定。避雷針與主接地網的地下連接點至變壓器接地線與主接地網的地下連接點，沿接地體的長度不得小于15m。在變壓器的門型架構上，不應裝設避雷針、避雷線。第72條110kV及以上配電裝置，可將線路的避雷線引接到出線門型架構上，土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū)，應裝設集中接地裝置。35～60kV配電裝置，在土壤電阻率不大于500Ω·m的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構上，但應裝設集中接地裝置。在土壤電阻率大于500Ω·m的地區(qū)，避雷線應架設到線路終端桿塔為止。從線路終端桿塔到配電裝置的一檔線路的保護，可采用獨立避雷針，也可在線路終端桿塔上裝設避雷針。第73條發(fā)電廠煙囪附近的引風機及其電動機的機殼應與主接地網連接，并應裝設集中接地裝置，該接地裝置宜與煙囪的接地裝置分開。如不能分開，引風機的電源線應采用帶金屬外皮的電纜，電纜的金屬外皮應與接地裝置連接。機械通風冷卻塔上電動機的電源線、裝有避雷針和避雷線的架構上的照明燈電源線、獨立避雷針和裝有避雷針的照明燈塔上的照明燈電源線，均必須采用直接埋入地下的帶金屬外皮的電纜或穿入金屬管的導線。電纜外皮或金屬管埋地長度在10m以上，才允許與35kV及以下配電裝置的接地網及低壓配電裝置相連接。嚴禁在裝有避雷針、避雷線的構筑物上架設通信線、廣播線和低壓線。第74條獨立避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分間的空氣中距離，以及獨立避雷針、避雷線的接地裝置與接地網間的地中距離，應符合下列規(guī)定：一、獨立避雷針與配電裝置帶電部分、發(fā)電廠和變電所電力設備接地部分、架構接地部分之間的空氣中距離，應符合下式規(guī)定：（25）式中——空氣中距離，m；——獨立避雷針的沖擊接地電阻，Ω；h——避雷針校驗點的高度，m。二、獨立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠、變電所接地網間的地中距離，應符合下式規(guī)定：（26）式中——地中距離，m。三、避雷線與配電裝置帶電部分、發(fā)電廠和變電所電力設備接地部分以及架構接地部分間的空氣中距離，應符合下式規(guī)定：對一端絕緣另一端接地的避雷線：(27)式中——獨立避雷線的沖擊接地電阻，Ω；h——避雷線支柱的高度，m；——避雷線上校驗的雷擊點與接地支柱的距離，m。對兩端接地的避雷線：(28)式中——避雷線分流系數(shù)；——避雷線上校驗的雷擊點與最近支柱間的距離，m。避雷線分流系數(shù)可按下式計算：(29)式中——避雷線上校驗的雷擊點與另一端支柱間的距離，m；l——避雷線兩支柱間的距離，m；——雷電流波頭長度，一般取2.6s。四、避雷線的接地裝置與發(fā)電廠、變電所接地網間的地中距離，應符合下式規(guī)定：對一端絕緣另一端接地的避雷線，應按(26)式校驗。(30)對兩端接地的避雷線：五、除上述規(guī)定外，對避雷針和避雷線，Sk不宜小于5m，不宜小于3m。對60kV及以下配電裝置，涉及組合導線、母線廊道等，應盡量減少感應過電壓，當條件許可時，Sk應盡量增大。第二節(jié)雷電侵入波的過電壓保護第75條發(fā)電廠和變電所應采用措施防止或減少近區(qū)雷擊閃絡。未沿全線架設避雷線的35～110kV架空送電線路，應在變電所1～2km的進線段架設避雷線。220～330kV架空送電線路，在2km進線保護段范圍內以及35～110kV線路在1～2km進線保護段范圍內的桿塔耐雷水平，應符合第49條的規(guī)定。進線保護段上的避雷線保護角不宜超過20°，最大不應超過30°。第76條未沿全線架設避雷線的35～110kV線路，其變電所的進線段，應采用圖10所示的保護接線。圖1035～110kV變電所的進線保護接線

在木桿或木橫擔鋼筋混凝土桿線路進線段的首端，應裝設一組管型避雷器GB1，其工頻接地電阻不宜超過10Ω。鐵塔或鐵橫擔、瓷橫擔的鋼筋混凝土桿線路，以及全線有避雷線的線路，其進線段首端，一般不裝設管型避雷器GB1。在雷季，如變電所35～110kV進線的隔離開關或斷路器也許經常斷路運營，同時線路側又帶電，則必須在靠近隔離開關或斷路器處裝設一組管型避雷器GB2。GB2外間隙值的整定，應使其在斷路運營時，能可靠地保護隔離開關或斷路器，而在閉路運營時，不應動作，并應處在母線閥型避雷器的保護范圍內。如GB2整定有困難，或無適當參數(shù)的管型避雷器，可用閥型避雷器或保護間隙代替。第77條發(fā)電廠、變電所的35kV及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應裝設閥型避雷器，其接地端應與電纜的金屬外皮連接。對三芯電纜，末端的金屬外皮應直接接地，見圖11(a)；對單芯電纜，應經接地器FJ或保護間隙，JX接地，見圖11(b)。如電纜長度不超過50m或雖超過50m，但經校驗，裝一組避雷器即能符合保護規(guī)定，圖11中可只裝FZ1或FZ2。圖11具有35kV及以上電纜段的變電所進線保護接線如電纜長度超過50m，且斷路器在雷季也許經常斷路運營，應在電纜末端裝設管型避雷器或保護間隙。連接電纜段的1km架空線路，應架設避雷線。雷電波在電纜中的衰減，可按附錄十一計算。第78條變電所的每組母線上，都應裝設閥型避雷器。變電所內所有避雷器應以最短的接地線與配電裝置的主接地網連接，同時應在其附近裝設集中接地裝置。第79條擬定閥型避雷器與被保護設備間的最大電氣距離時，侵入波的幅值應取進線段的絕緣沖擊強度。侵入波計算陡度應取表12所列數(shù)值。

表12變電所侵入波計算陡度(kV／m)額定電壓(kV)侵入波計算陡度1km進線段2km進線段或全線有避雷線351.00.5601.10.61101.50.75154—1.0220—1.5330—2.2注：長度在1～2km之間的進線段，計算陡度可用補插法擬定。

裝有標準絕緣水平的設備和標準特性避雷器的變電所，閥型避雷器與主變壓器、電壓互感器間的最大電氣距離，對一路進線和兩路進線可分別按圖12和圖13擬定，與其他電器的最大電氣距離可相應增大35％。在圖12和圖13中，35～220kV級系按普通閥型避雷器計算，330kV級系按磁吹閥型避雷器計算。變電所雷季經常運營的進線超過兩路時，閥型避雷器與被保護設備間的最大電氣距離可較圖13的數(shù)值增大，3路進線可按圖13增長20％，4路及以上進線可增大35％。此外，還應根據(jù)變電所也許改變的運營方式進行必要的校驗。對電氣接線比較特殊的變電所，可用計算方法或通過模擬實驗擬定最大電氣距離。使用雙回路桿塔的線路，有同時遭受雷擊的也許，擬定避雷器與變壓器的最大電氣距離時，應按1回路考慮，且在雷季中，應盡量避免將其中1回路斷開。閥型避雷器與主變壓器及其他被保護設備的電氣距離，應盡量縮短。如閥型避雷器與主變壓器的電氣距離超過允許值，應在主變壓器附近增設一組閥型避雷器。圖12一路進線的變電所中，避雷器與變壓器的最大電氣距離與侵入波計算陡度的關系曲線圖13兩路進線的變電所中，避雷器與變壓器的最大電氣距離與侵入波計算陡度的關系曲線

具有標準特性的閥型避雷器的參數(shù)可參照附錄十二。第80條大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點不接地的變壓器，如中性點絕緣非按線電壓設計，應在中性點裝設保護裝置；如中性點絕緣按線電壓設計，但變電所為單進線且為單臺變壓器運營，也應在中性點裝設保護裝置。小接地短路電流系統(tǒng)中的變壓器中性點，一般不裝設保護裝置，但多雷區(qū)單進線變電所宜裝設保護裝置；中性點接有消弧線圈的變壓器，如有單進線運營也許，也應在中性點裝設保護裝置。中性點保護裝置的選擇，應符合第31條的規(guī)定。第81條自耦變壓器必須在其兩個自耦合的繞組的出線上裝設閥型避雷器，此避雷器應裝在自耦變壓器和斷路器之間，并采用圖14、圖15的保護接線。如采用圖15的保護接線，在自耦繞組任一側接地短路條件下，F(xiàn)Z2所承受的最高工頻電壓不應超過其滅弧電壓。圖14自耦變壓器的典型保護接線圖15自耦變壓器采用綜合避雷器的保護接線

35kV及以下自耦變壓器，還應在串聯(lián)繞組的兩端跨接閥型避雷器FZ3(圖14)。第82條35～330kV開關站，應根據(jù)其重要性和進線路數(shù)等具體條件，在每路進線上或母線上裝設閥型避雷器或管型避雷器。第83條與架空線路連接的三繞組變壓器(涉及一臺變壓器與兩臺電機相連的三繞組變壓器)的3～10kV繞組如有開路運營的也許，應采用防止靜電感應電壓危及該繞組絕緣的措施——在其一相出線上裝設一只閥型避雷器；但如該繞組連有25m及以上金屬外皮電纜段，則可不裝設避雷器。第84條如變電所內有絕緣較低的設備，閥型避雷器應靠近被保護設備。根據(jù)電力網中性點接地的條件，如允許采用滅弧電壓較低的避雷器，可另行組合沖擊放電電壓和殘壓都較低的避雷器。非標準普通閥型避雷器的組合原則，可參照附錄十。第85條變電所的3～10kV配電裝置(涉及電力變壓器)，應在每組母線和每路架空進線上裝設閥型避雷器，并應采用圖16的保護接線。母線上避雷器與主變壓器的電氣距離不宜大于表13所列數(shù)值。

表13避雷器與3～10kV主變壓器的最大電氣距離雷季經常運營的進線路數(shù)1234及以上最大電氣距離(m)15232730

圖163～10kV配電裝置雷電侵入波的保護接線FZ、FS為閥型避雷器有電纜段的架空線路，避雷器應裝設在電纜頭附近，其接地端應和電纜金屬外皮相連。如各架空進線均有電纜段，避雷器與主變壓器的最大電氣距離不受限制。避雷器應以最短的接地線與變電所、配電所的主接地網連接(涉及通過電纜金屬外皮連接)。避雷器附近應裝設集中接地裝置。注：3～10kV配電所，當無所用變壓器時，可僅在每路進線上裝設閥型避雷器或管型避雷器。

第三節(jié)小容量變電所的過電壓保護

第86條35kV變電所的進線，如架設避雷線有困難，或在土壤電阻率大于500Ω·m的地區(qū)，進線段難以達成所需的耐雷水平時，可在進線的終端桿上裝設一組電抗線圈，以代替進線段的避雷線，并可采用圖17所示的保護接線。電抗線圈的電感值可采用約1000μH，其結構應符合絕緣強度的規(guī)定。第87條容量為3150～5000kVA的35kV變電所，可根據(jù)負荷的重要性及雷電活動的強弱等條件適當簡化保護接線。變電所進線段的長度可減少到500～600m，但其