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文檔簡介

ICS29.240

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DL

中華人民共和國電力行業(yè)標準

DL/TXXXXX—XXXX

10kV臺架變壓器防雷技術(shù)導則

Technicalguideforlightningprotectionof10kVpole-mounteddistribution

transformer

(初稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

國家能源局發(fā)布

XX/TXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。

本文件由電力行業(yè)過電壓與絕緣配合標準化技術(shù)委員會歸口。

本文件起草單位:南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司、廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院、國

網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究院、中國南方電網(wǎng)有限責任公司、國家電網(wǎng)河南電力公司電力科學研究

院、廣西電網(wǎng)有限責任公司、云南電網(wǎng)有限責任公司、廣西電網(wǎng)有限責任公司欽州供電局、云南電網(wǎng)有

限責任公司曲靖供電局、廣州中光電氣科技有限公司、廣西電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院、海南電

網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院、云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院、南陽金冠電氣股份有限公司。

本文件主要起草人:

本文件在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化管理中心(北京市白廣路二條

一號,100761)。

II

XX/TXXXXX—XXXX

1范圍

本文件規(guī)定了10kV臺架變壓器的雷電防護分級、防雷技術(shù)要求、施工與驗收要求、運行與維護要

求。

本文件適用于交流10kV臺架變壓器及其配套設(shè)備的防雷保護。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的常規(guī)性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T2900.19電工術(shù)語高壓試驗技術(shù)和絕緣配合

GB/T2900.57電工術(shù)語發(fā)電、輸電及配電運行

GB11032交流無間隙金屬氧化物避雷器

GB18802.1低壓電涌保護器(SPD)第1部分:低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器性能要求和試

驗方法

GB/T37136電力用戶供配電設(shè)施運行維護規(guī)范

GB/T50064交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設(shè)計規(guī)范

GB/T50065交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范

GB50148電氣裝置安裝工程電力變壓器、油浸電抗器、互感器施工及驗收規(guī)范

GB50150電氣裝置安裝工程電氣交接試驗標準

DL/T1294交流電力系統(tǒng)金屬氧化物避雷器用脫離器使用導則

DL/T167435kV及以下配網(wǎng)防雷技術(shù)導則

DL/T522010kV及以下架空配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程

NB/T42095交流電力系統(tǒng)金屬氧化物避雷器用脫離器

3術(shù)語和定義

GB/T2900.19、GB/T2900.57界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

臺架變壓器pole-mounteddistributiontransformer

安裝在戶外臺架上將10kV電壓轉(zhuǎn)換為380V電壓,為終端用戶供電的配電變壓器。

3.2

少雷區(qū)lessthunderstormregion

平均年雷暴日數(shù)不超過15天或地閃密度不超過0.78次/(km2?a)的地區(qū)。

[來源:GB/T50064-2014]。

3.3

中雷區(qū)middlethunderstormregion

平均年雷暴日數(shù)超過15天但不超過40天或地閃密度超過0.78次/(km2?a)但不超過2.78次/(km2

?a)的地區(qū)。

[來源:GB/T50064-2014]。

3.4

多雷區(qū)morethunderstormregion

3

XX/TXXXXX—XXXX

平均年雷暴日數(shù)超過40天但不超過90天或地閃密度超過2.78次/(km2?a)但不超過7.98次/(km2

?a)的地區(qū)。

[來源:GB/T50064-2014]。

3.5

強雷區(qū)strongthunderstormregion

平均年雷暴日數(shù)超過90天或地閃密度超過7.98次/(km2?a)以及根據(jù)運行經(jīng)驗雷害特殊嚴重的地

區(qū)。

[來源:GB/T50064-2014]。

3.6

接地網(wǎng)groundgrid

由一組或多組接地體在地下相互連通構(gòu)成,為電氣設(shè)備或金屬結(jié)構(gòu)提供基準電位和對地泄放電流的

通道等。

3.7

等電位聯(lián)結(jié)equipotentialbonding

將不同的電氣裝置、導電物體等,用導體或浪涌保護器以某種方式連接起來,以減小雷電流在它們

之間產(chǎn)生的電位差。

[來源:GB/T50064-2014]。

3.8

等電位接地端子板equipotentialgroundingterminalboard

將需要接地的不同電氣裝置、導電物體等,用導體連接在同一個端子板上,實現(xiàn)統(tǒng)一接地的連接裝

置,便于集中安裝維護和減少不同電氣裝置之間的電位差。

3.9

浪涌保護器surgeprotectivedevices(SPD)

通過抑制瞬態(tài)過電壓以及旁路浪涌電流來保護設(shè)備的裝置。

3.10

土壤電阻率soilresistivity

土壤電阻率是單位體積土壤相對兩面間,以歐姆為單位的電阻。土壤電阻率與土壤體積無關(guān),其單

位是Ω·m。

4總則

4.1臺架變壓器防雷應從實際情況出發(fā),根據(jù)用戶重要程度、設(shè)備狀況、雷區(qū)等級、地形地貌及地質(zhì)情

況等,因地制宜采取差異化雷電防護措施,做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟適用、節(jié)能環(huán)保。

4.2臺架變壓器防雷的主要目標是防范變壓器雷擊損壞,對重要電力用戶應提高雷電防護等級。

4.3臺架變壓器的防雷設(shè)計、施工及運維,應優(yōu)先確保人身安全,并兼顧技術(shù)經(jīng)濟性和運維便利性。

4.4臺架變壓器的防雷產(chǎn)品選型、檢測和施工應遵守國家標準規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。

4.5臺架變壓器的防雷應做好歷年雷擊故障統(tǒng)計和防雷措施效果評估,不斷優(yōu)化和完善防雷技術(shù)工作。

4.6臺架變壓器防雷除應符合本文件外,還應符合國家和電力行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

5雷電防護分級

5.1臺架變壓器應根據(jù)電力用戶重要等級、雷區(qū)等級、地形地貌等開展差異化防雷工作。一般情況下,

臺架變壓器的雷電防護等級可按表1進行選擇。電力用戶重要等級劃分參見附錄A。

4

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表110kV臺架變壓器雷電防護等級劃分

雷電防護等級防護要求用戶重要等級雷區(qū)等級

特級、一級重要用戶全部雷區(qū)

Ⅰ級高

二級重要用戶、臨時性重要用戶強雷區(qū)、多雷區(qū)

二級重要用戶、臨時性重要用戶中雷區(qū)、少雷區(qū)

Ⅱ級較高

一般用戶強雷區(qū)、多雷區(qū)、中雷區(qū)

Ⅲ級一般一般用戶少雷區(qū)

5.2對需要進一步細化臺架變壓器絕緣水平、地形地貌、土壤電阻率、地閃密度等因素以制定防雷措

施的情況,可參考附錄B開展雷擊風險評估和雷電防護等級選擇。

6防雷技術(shù)要求

6.1接地要求

6.1.1臺架變壓器應設(shè)置閉合環(huán)形的統(tǒng)一接地裝置,高、低壓側(cè)不宜單獨設(shè)置分離的接地裝置。

6.1.2臺架變壓器的防雷接地應采取集中接地方式,一般敷設(shè)3~5根垂直接地極,在土壤電阻率較

高的地區(qū),可敷設(shè)3~5根放射形水平接地極,或根據(jù)實際土壤結(jié)構(gòu)計算確定。

6.1.3容量100kVA及以上臺架變壓器接地電阻不應大于4Ω,容量100kVA以下臺架變壓器接地電

阻不應大于10Ω。對于人跡稀少的山區(qū)或向山頂供電的臺架變壓器,如果土壤電阻率較高,降阻特別

困難也極不經(jīng)濟,在采取有效的防范社會人員觸電措施后,接地電阻可適當放寬,土壤電阻率與接地電

阻的控制值參見附錄C。

6.1.4接地網(wǎng)設(shè)計應滿足跨步電壓及接觸電壓要求,接觸電位差和跨步電位差不應超過式(1)和式

(2)計算所得的數(shù)值。

174+0.17ssC

Ut=(1)

ts

174+0.7ssC

Us=(2)

ts

式中:Ut——接觸電位差允許值(V);

Us——跨步電位差允許值(V);

ρs——地表層的土壤電阻率(Ω·m);

Cs——表層衰減系數(shù),按式(3)計算;

0.09?(1/s)

Cs=1-(3)

2hs+0.09

式中:ρ——下層的土壤電阻率(Ω·m);

hs——表層土壤厚度(m);

ts——接地故障電流持續(xù)時間(s)。

6.1.5對中性點不接地、諧振接地和高阻接地系統(tǒng),發(fā)生單相接地故障后,當不能迅速切除故障時,

接地網(wǎng)的接觸電位差和跨步電壓不應超過式(4)和式(5)計算所得數(shù)值。

Ut=+500.05ssC(4)

Us=+500.2ssC(5)

6.1.6接地網(wǎng)宜采用熱鍍鋅鋼質(zhì)材料,必要時可采用銅覆鋼、鋅包鋼、環(huán)保型復合接地材料等。在高

土壤電阻率地區(qū),可采用換土法、長效降阻劑、低電阻接地模塊或其它經(jīng)驗證可行的新技術(shù)、新材料降

5

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低接地電阻。埋入土壤內(nèi)接地體的規(guī)格參數(shù)應滿足GB/T50065和DL/T5220規(guī)定。

6.1.7接地引下線應與接地裝置可靠連接,同時應滿足雷電流、故障短路電流及運行感應電流的熱穩(wěn)

定要求。接地引下線宜采用鍍鋅扁鋼或圓鋼,截面積不宜小于80mm2,并沿最短接地路徑布置。

6.2避雷器配置要求

6.2.1臺架變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)均應裝設(shè)無間隙避雷器進行保護,防止雷擊時變壓器逆變換過電

壓和正變換過電壓引起的危害。避雷器應盡量靠近變壓器安裝,避雷器與變壓器高壓側(cè)進線端接線長度

不宜大于3m(條件允許時宜控制在2m以內(nèi))。避雷器接地端、低壓繞組中性點應接至配電變壓器的

外殼,采取三點聯(lián)合接地方式(如下圖1所示)實現(xiàn)良好的等電位連接。配電變壓器雷擊時的逆變換過

電壓和正變換過電壓受損機理參見附錄D。

臺架變壓器

10kV進線380V出線

高壓避雷器

低壓避雷器

中性點

聯(lián)合接地

引下線

圖1臺架變壓器三點聯(lián)合的接地方法

6.2.2臺架變壓器高壓側(cè)用避雷器一般可按表2分類,對雷電防護等級Ⅰ級的臺架變壓器,避雷器宜

選擇類型為“DH”的無間隙避雷器,雷電防護等級Ⅱ級的臺架變壓器,可選擇類型為“DM”的無間

隙避雷器,其它臺架變壓器可選擇設(shè)計類型為“DL”的無間隙避雷器。臺架變壓器高壓側(cè)用避雷器典

型技術(shù)參數(shù)參見表3。避雷器的其它技術(shù)要求應滿足GB11032的相關(guān)規(guī)定。

表2臺架變壓器高壓側(cè)用避雷器分類

避雷器類型1DHDMDL

標稱放電電流(kA)1055

重復電荷轉(zhuǎn)移能力2(C)≥0.4≥0.2≥0.1

熱電荷轉(zhuǎn)移能力3(C)≥1.1≥0.7≥0.45

4/10μs大電流沖擊電流(kA)1006540

注1:避雷器類型參考GB/T11032由高到低依次分為DH、DM、DL。

注2:為配電網(wǎng)避雷器設(shè)計能夠承受的電荷轉(zhuǎn)移能力,對配電網(wǎng)避雷器,用20次8/20μs雷電沖擊電流進行考核,該試

驗可在電阻片上進行,不必考慮熱耗散性能,表中的數(shù)據(jù)為單次8/20μs雷電沖擊電流積分電荷值。以10kA標稱

電流最低要求單次0.4C為例,需對該避雷器用電阻片進行20次約25kA雷電沖擊電流試驗,其生命周期重復電

荷轉(zhuǎn)移能力應不低于8C。

注3:為避雷器或熱比例單元在熱恢復試驗中3min內(nèi)能承受的熱電荷轉(zhuǎn)移能力,對配電網(wǎng)避雷器,同樣使用8/20μs

雷電沖擊電流注入熱電荷。

表310kV臺架變壓器高壓側(cè)用避雷器典型技術(shù)參數(shù)

序號避雷器類型DH-1DH-2DM-1DM-2DM-3DL

6

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1額定電壓(kV)171717171217

2持續(xù)運行電壓(kV)13.613.613.613.69.613.6

3標稱放電電流(kA)10105552.5

直流1mA參考電壓(不小

42524252417.425

于)(kV)

0.75倍直流1mA參考電壓下

5≤50≤50≤50≤50≤50≤50

的泄漏電流(A)

6工頻參考電壓(kV)≥17≥17≥17≥17≥1217

250A操作沖擊電流下的最大

742.538.342.538.327.642.5

殘壓(峰值,不大于)(kV)

標稱放電電流雷電沖擊下最

85045504532.450

大殘壓(峰值,不大于)(kV)

陡波沖擊電流下最大殘壓(峰

957.551.857.551.837.257.5

值,不大于)(kV)

大電流沖擊耐受能力,4/10s,

1010010065656540

2次(kA)

11重復電荷轉(zhuǎn)移能力(C)≥0.4≥0.4≥0.2≥0.2≥0.2≥0.1

122ms方波電流沖擊耐受(A)40040015015015075

中性點高電中性點高電中性點高電中性點高電中性點低電中性點高電

13系統(tǒng)接地方式

阻接地1阻接地1阻接地1阻接地1阻接地2阻接地1

14用途配電類電站類配電類電站類電站類配電類

注1:中性點高電阻接地,指變壓器中性點至少有一根導線或一點經(jīng)高電阻接地,系統(tǒng)等值零序電阻不大于系統(tǒng)單相對

地分布容抗,且系統(tǒng)接地故障電流小于10A。

注2:中性點低電阻接地,指變壓器中性點至少有一根導線或一點經(jīng)低電阻接地,系統(tǒng)等值零序電阻不小于2倍系統(tǒng)等

值零序感抗。

6.2.3對雷電防護等級Ⅰ級和發(fā)生過雷擊變壓器損壞或避雷器損壞的臺架變壓器,宜在相鄰桿塔也安

裝避雷器,必要時臺架變壓器高壓側(cè)可選用雷電沖擊殘壓不超過45kV的“DH”類型無間隙避雷器,

避雷器型號對臺架變壓器的防雷效果影響參見附錄E。

6.2.4配電變壓器高壓側(cè)避雷器的選型應充分考慮運維人員作業(yè)的便利性和安全性,條件允許時宜選

擇可帶電更換的避雷器,雷害嚴重或避雷器頻繁損壞的地區(qū)可選擇帶脫離器的避雷器。脫離器的典型技

術(shù)參數(shù)參考附錄F。

6.2.5臺架變壓器低壓側(cè)避雷器的可按表4分類,對雷電防護等級Ⅰ級的可選用類型為“DH”的無

間隙避雷器,雷電防護等級Ⅱ級的可選擇類型為“DM”的無間隙避雷器,其它臺架變壓器可選擇類型

為“DL”的無間隙避雷器。

表410kV臺架變壓器低壓側(cè)用避雷器典型技術(shù)參數(shù)

避雷器類型DHDMDL

避雷器額定電壓1(有效值)(kV)0.28/0.500.28/0.500.28/0.50

直流參考電壓(不小于)(kV)0.6/1.20.6/1.20.6/1.2

標稱放電電流(kA)1051.5

4/10μs大電流沖擊電流(kA)1006510

殘壓2(不大于)(kV)1.3/2.61.3/2.61.3/2.6

注1:0.28kV用于220V/380V系統(tǒng)的相對地保護,0.50kV用于220V/380V系統(tǒng)的線間保護;

注2:殘壓為標稱放電電流沖擊下的殘壓。

6.2.6臺架變壓器低壓側(cè)避雷器宜在靠近變壓器的支架上安裝,安裝距離不宜超過1m。

7

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6.2.7臺架變壓器低壓側(cè)的計量箱、配電箱等宜加裝浪涌保護器(SPD)進行保護,箱體的接地應與

變壓器地網(wǎng)相連接,如圖2所示。

臺架變壓器

10kV進線380V出線

高壓避雷器

低壓避雷器

中性點

配電箱計量

聯(lián)合接地SPD

引下線計量箱開關(guān)

箱體外殼SPD低壓

接地端接地

地網(wǎng)相連

圖2臺架變壓器電力計量箱接地示意

6.2.8臺架變壓器低壓配電箱浪涌保護器的保護水平Up/f應低于被保護設(shè)備的額定沖擊耐受電壓Uw,

且保護水平不高于2500V,浪涌保護器的最大持續(xù)工作電壓Uc不應低于表3規(guī)定的值,浪涌保護器的其

它性能應滿足GB18802.1的相關(guān)規(guī)定。

表3電涌保護器的最小Uc值

安裝位置最大持續(xù)工作電壓

相線與中性線間1.15U0

相線與PE線間3U0

中性線與PE線間U0

注:U0指交流系統(tǒng)相線對中性線的標稱電壓。

6.2.9臺架變壓器低壓配電箱浪涌保護器的連接導體應采用銅導線,浪涌保護器連接相線銅導線截面

積應大于6mm2,浪涌保護器接地端連接銅導線截面積應大于10mm2。

6.3絕緣配置要求

6.3.1臺架變壓器的額定雷電沖擊耐受電壓、額定短時工頻耐受電壓不應低于表4的要求,雷電防護

等級Ⅰ級的宜選擇絕緣耐受水平較高的配電設(shè)備。

表4臺架變壓器的額定雷電沖擊、工頻耐受電壓(峰值)(kV)

額定雷電沖擊耐受電壓(峰值)額定短時工頻耐受電壓(有效值)

繞組電壓等級設(shè)備最高電壓

相對地相間相對地相間

101275(60)75(60)35(28)35(28)

0.40.48——55

注:括號內(nèi)和外數(shù)據(jù)分別對應低電阻和非低電阻接地系統(tǒng)。

6.4其他要求

6.4.1對頻繁發(fā)生雷擊故障的臺架變壓器所在架空線路,可結(jié)合配電線路的防雷需求,綜合考慮對變

8

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壓器附近區(qū)段安裝架空地線,架空地線末段桿塔的接地不應與臺架變壓器接地網(wǎng)相連。架空地線設(shè)置應

滿足DL/T1674的相關(guān)技術(shù)要求,10kV架空線路及變壓器臺架安裝地線可參考附錄G。

6.4.2臺架橫擔可設(shè)置一個等電位端子板,高壓避雷器接地、低壓避雷器接地、變壓器金屬外殼接地、

中性點接地、線纜金屬外層、金屬管、槽等均應以最短的距離與臺架等電位接地端子板連接,便于運行

維護。

7施工與驗收要求

7.1接地網(wǎng)施工

7.1.1人工接地體宜在臺架變壓器四周基礎(chǔ)1m處埋設(shè),在土壤中的埋設(shè)深度不應小于0.6m,泥沼

地不應小于0.8m。凍土地帶人工接地體應埋設(shè)在凍土層以下。水平接地體應挖溝埋設(shè),鋼質(zhì)垂直接地

體宜直接打入地溝內(nèi),其間距不宜小于其長度的2倍并均勻布置。銅質(zhì)材料、石墨或其他非金屬導電材

料接地體宜挖坑埋設(shè)或參考生產(chǎn)廠家的安裝要求埋設(shè)。

7.1.2鋼質(zhì)接地體應采用焊接連接。其搭接線長度應符合下列規(guī)定:

(1)扁鋼與扁鋼(角鋼)搭接長度為扁鋼寬度的2倍,不少于三面焊接;

(2)圓鋼與圓鋼搭接長度為圓鋼直徑的6倍,雙面施焊;

(3)圓鋼與扁鋼搭接長度為圓鋼直徑的6倍,雙面施焊;

(4)扁鋼和圓鋼與鋼管、角鋼互相焊接時,除應在接觸部位雙面施焊外,還應增加圓鋼搭接件;

圓鋼搭接件在水平、垂直方向的焊接長度各為圓鋼直徑的6倍,雙面施焊;

(5)焊接部位應除去焊渣后做防腐處理。

7.1.3銅質(zhì)接地裝置應采用焊接或熱熔焊,鋼質(zhì)和銅質(zhì)接地裝置之間連接應采用熱熔焊,連接部位應

做防腐處理。

7.1.4接地裝置連接應可靠,連接處不應松動、脫焊、接觸不良。

7.1.5接地裝置施工結(jié)束后,接地電阻值必須符合設(shè)計要求,隱蔽工程部分應有檢查驗收合格的記錄

檔案。

7.2接地線安裝

7.2.1接地裝置應在不同位置至少引出兩根連接導體與等電位接地端子板相連接。接地引出線與接地

裝置連接處應焊接或熱熔接,連接點應有防腐措施。

7.2.2接地線采用螺栓連接時,應連接可靠,連接處應有防松動和防腐蝕的措施。

7.2.3接地線穿過有機械應力的地方時,應采取防機械損傷的措施。

7.3避雷器安裝

7.3.1避雷器和導線的引線及接地引線應盡可能縮短,以減小引線電感對避雷器保護的影響,安裝時

應對引線進行固定,杜絕松弛懸掛造成放電或其它危險。

7.3.2對帶脫離器的避雷器,脫離器與避雷器應串聯(lián)安裝,復合外套避雷器應用絕緣支架安裝在鐵橫

擔上,瓷套避雷器可直接使用金屬夾具安裝在鐵橫擔上,脫離器接地線宜采用不小于6mm2的軟銅線,

并保留脫離時需要的彈出長度。典型帶脫離器的避雷器安裝示意圖見圖3。

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高壓接線端

高壓接線端

瓷套避雷器本體

復合外套避雷器本體

金屬支撐夾板

絕緣支架

角鋼橫擔

角鐵橫擔

脫離器軟銅連接線

軟銅連接線

脫離器

(a)復合外套避雷器(b)瓷套避雷器

圖3帶脫離器的避雷器安裝示意

7.4驗收要求

7.4.1臺架變壓器的避雷器應排列整齊,高低一致,相間距離應不小于0.2m,避雷器的上、下引線

應布置合理,避免交叉纏繞,符合GB50150的要求。

7.4.2臺架變壓器避雷器與電氣部分連接不應產(chǎn)生外加應力。

7.4.3臺架變壓器接地裝置驗收應確保下列項目滿足設(shè)計要求:

(1)接地裝置的結(jié)構(gòu)和安裝位置;

(2)接地體的埋設(shè)間距、深度、安裝方法;

(3)接地裝置的接地電阻;

(4)接地裝置的材質(zhì)、連接方法、防腐處理;

(5)隨工及隱蔽工程記錄。

7.4.4臺架變壓器接地線驗收應確保下列項目滿足設(shè)計要求:

(1)接地裝置與總等電位接地端子板連接導體規(guī)格和連接方法;

(2)接地干線的規(guī)格、敷設(shè)方式、與臺架變壓器總等電位接地端子板的連接方法;

(3)接地線與接地體的連接方法。

7.4.5臺架變壓器的避雷器和浪涌保護器驗收應確保下列項目滿足設(shè)計要求:

(1)避雷器和浪涌保護器的安裝位置、連接方式、工作狀態(tài)指示;

(2)避雷器和浪涌保護器連接導線的長度、截面積;

(3)避雷器或浪涌保護器的參數(shù)選擇。

7.5其它要求

7.5.1防雷工程采用的器材應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定,并應有合格證書,測試儀表、量具應鑒

定合格,并在有效期內(nèi)使用。

7.5.2防雷施工和交接驗收除滿足本規(guī)定外,還應滿足GB50148和GB50150和已批準的設(shè)計施工

文件相關(guān)要求。

8運行與維護要求

8.1巡視要求

8.1.1臺架變壓器運維單位應結(jié)合運檢工作安排,對臺架變壓器防雷措施開展定期巡視和特殊巡視。

8.1.2每年雷雨季節(jié)到來之前,應對臺架變壓器防雷措施開展一次定期巡視檢查和接地電阻值測量,

并根據(jù)檢查結(jié)果開展臺架變壓器維護,及時消除隱患。

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8.1.3雷雨季節(jié)特別是每一次雷雨后,應及時開展特殊巡視,及時消除隱患。在雷電活動強烈的地區(qū),

應加強對防雷裝置目測檢查。

8.2維護與消缺要求

8.2.1對臺架變壓器測量接地電阻值,若測試值大于規(guī)定值,應檢查接地裝置和土壤條件,找出變化

原因,及時采取有效的整改措施。

8.2.2檢測臺架變壓器的引下線、金屬外殼、機架等等電位連接的電氣連續(xù)性,當發(fā)現(xiàn)有脫焊、松動

或銹蝕等現(xiàn)象時,應及時修復或更換,特別是在斷接卡或接地測試點處,應經(jīng)常進行電氣連續(xù)性檢測。

8.2.3檢查臺架變壓器的桿塔、引下線腐蝕情況及機械損傷,包括由雷擊放電所造成的損傷情況,若

有損傷,應盡快修復,當銹蝕部位超過截面的1/3時,應及時更換。

8.2.4對臺架變壓器配套的各類避雷器、浪涌保護器等運行情況檢測,如發(fā)現(xiàn)接觸不良、漏電流過大、

發(fā)熱、絕緣受損、積塵過多等不利現(xiàn)象時,應及時排除或更換。

8.2.5運行維護除滿足本文件規(guī)定外,還應滿足GB/T37136的相關(guān)要求。

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附錄A

(資料性附錄)

電力用戶重要等級劃分

根據(jù)國家相關(guān)標準和文件,結(jié)合供電可靠性的要求以及中斷供電危害程度,重要電力用戶可以分為

特級、一級、二級重要電力用戶和臨時性重要電力用戶。除重要電力用戶外的其它電力用戶為一般用戶。

A.1特級重要用戶

指在管理國家事務中具有特別重要作用,中斷供電將可能危害國家安全的電力用戶。細化范圍主要

包括:黨和國家最高首腦機關(guān)辦公地點;國家軍事指揮中心、軍事基地;國家級重要廣播電臺、電視臺、

通訊中心、航天、國家級航空港、國家領(lǐng)導人和來訪外國首腦經(jīng)常出現(xiàn)的活動場所。

A.2一級重要用戶

指中斷供電將可能產(chǎn)生下列后果之一的:

(1)直接引發(fā)人身傷亡的;

(2)造成嚴重環(huán)境污染的;

(3)發(fā)生中毒、爆炸或火災的;

(4)造成重大政治影響的;

(5)造成重大經(jīng)濟損失的;

(6)造成較大范圍社會公共秩序嚴重混亂的。

細化范圍主要包括:國家級信息中心、金融中心、證券交易中心;國家級地震、氣象、防汛等檢測

指揮中心;國家級重要會議、重要賓館、飯店,外國駐華使領(lǐng)館;省級黨政首腦機關(guān);首府黨政首腦機

關(guān);省級公安、國安、軍隊指揮機關(guān);機場、軌道交通樞紐、鐵路樞紐站、鐵路調(diào)度中心;重要水利樞

紐大壩;煤礦、非煤礦山;危險化學品生產(chǎn)企業(yè);停電可能造成爆炸、火災或賭氣體排放的石油石化、

化工及其它企業(yè)。

A.3二級重要用戶

指中斷供電將可能產(chǎn)生下列后果之一的:

(1)造成較大環(huán)境污染的;

(2)造成較大政治影響的;

(3)造成較大經(jīng)濟損失的;

(4)造成一定范圍社會公共秩序嚴重混亂的。

細化范圍主要包括:地(市)、縣級黨政機關(guān)辦公地點;省級及地(市)級電臺、電視臺、通訊中

心、信息中心;重要消防指揮中心、交通指揮中心、重要監(jiān)獄;重要的科研單位、醫(yī)院、文體場所、金

融中心;重要國防、軍工單位;電鐵牽引站;重要會議、重要外賓活動場所;四星級及以上重要賓館、

飯店;外國駐華外交機構(gòu)辦公地點;地震、氣象、防汛等監(jiān)測指揮、預報中心;停電將造成較大經(jīng)濟損

失或連續(xù)生產(chǎn)工藝較長時間不能恢復的企業(yè);重要院校(大、中、小學校)、大型商場、影劇院等人員

集中的重要公共場所等用戶。

A.4臨時性重要電力用戶

指需要臨時特殊供電保障的電力用戶。

A.5一般用戶

除重要電力用戶外的其它電力用戶。

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附錄B

(資料性附錄)

10kV臺架變壓器雷擊風險評估方法與流程

本附錄給出一種10kV臺架變壓器雷擊風險評估方法與流程,供實際臺架變壓器防雷應用參考。

B.1臺架變壓器雷擊風險評估和防護分級流程

臺架變壓器雷擊風險和防護分級與變壓器的絕緣配置、耐雷水平、現(xiàn)有防雷措施、地形地貌、土

壤電阻率、雷電地閃密度主要相關(guān),同時雷電設(shè)防等級應與用戶重要等級相結(jié)合,為此給出臺架變壓

器雷擊風險評估和流程如下圖B.1所示。

()絕緣()現(xiàn)有()所在()所在()所在

12345(7)臺架變壓

配置和耐雷雷電防護措?yún)^(qū)域地形地區(qū)域土壤電區(qū)域雷電活器供電用戶重

水平In施Mn貌Dn阻率Rn動水平Nn要等級(特

級、一級、二

級、臨時重要

(6)臺架變壓器雷害風險程度評估Pn=In×Mn×Dn×Rn×Nn用戶,一般用

(紅色預警、橙色預警、藍色預警、正常狀態(tài))戶)

臺架變壓器雷電防護等級劃分(Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級)

圖B.1臺架變壓器雷擊風險評估和防護分級流程

B.2臺架變壓器內(nèi)部絕緣水平評估

臺架變壓器的耐雷水平主要由繞組線圈決定,即耐雷水平主要由繞組漆包線絕緣水平?jīng)Q定,其絕

緣水平從高到低的分類一般有四種:1、2、3、4,數(shù)字越大代表絕緣水平越高,第n類漆包線的耐雷

水平為In=1-(n-1)×5%,(n=1、2、3、4)。

B.3臺架變壓器防雷措施評估

臺架變壓器的現(xiàn)有雷電防護措施,雷電過電壓入侵來源于臺架變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)的雷電過電

壓,如果變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)均采取雷電防護措施,那么變壓器雷電防護劃分:4為高和低壓側(cè)均有

防雷措施、3為僅高壓側(cè)有防雷措施、2為僅低壓側(cè)有防雷措施、1為高低壓側(cè)均無防雷措施,其防護

措施為Mn=1-(n-1)×5%,(n=1、2、3、4)。

B.4臺架變壓器地形地貌情況

臺架變壓器所在區(qū)域地形地貌,對臺架變壓器遭雷擊有直接關(guān)系,如果其周邊空曠,無高大山體

或建筑物屏蔽遮擋,其遭受雷擊的概率將增強,按照平原、丘陵、山區(qū)等地形劃分:1為山區(qū)、2為丘

陵地形、3為平原地形,其地形地貌影響因素Dn=1-(n-1)×5%,(n=1、2、3)。

B.5臺架變壓器位置土壤電阻率

臺架變壓器所在區(qū)域的土壤電阻率直接影響到變壓器的接地電阻和耐雷水平,如果土壤電阻率高,

接地電阻大,其耐雷性能勢必受到明顯影響,按土壤電阻率劃分為四類:4為土壤電阻率≤200Ω·m、

3為土壤電阻率>200Ω·m且≤1000Ω·m、2為土壤電阻率>1000Ω·m且≤2000Ω·m、1為土壤電

阻率>2000Ω·m,其土壤電阻率影響因素Rn=1-(n-1)×5%,(n=1、2、3、4)。

B.6臺架變壓器區(qū)域落雷情況

臺架變壓器所在區(qū)域的雷電活動水平直接體現(xiàn)該地區(qū)的落雷的頻度和強度,根據(jù)雷電定位系統(tǒng)的

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落雷記錄,配電變壓器所在區(qū)域的地閃密度為Ni,所在區(qū)域省級公司平均地閃密度為N0,那么所在區(qū)

域雷電活動水平Nn=Ni/N0×100%。

B.7臺架變壓器雷擊風險程度評估

臺架變壓器雷害風險評估結(jié)果由變壓器的耐雷水平、現(xiàn)有雷電防護措施、所在區(qū)域地形地貌和所

在區(qū)域地閃密度等4個要素相關(guān),推薦臺架變壓器雷害風險評估結(jié)果Pn=In×Mn×Dn×Rn×Nn;其風

險評估結(jié)果根據(jù)計算結(jié)果大小依次對應為紅色預警、橙色預警、藍色預警、正常等級別。其中Pn≥1

為紅色預警;1>Pn≥0.8為橙色預警;0.8>Pn≥0.6為藍色預警;Pn≤0.6為正常狀態(tài)。

B.8臺架變壓器量化雷電防護分級

根據(jù)臺架變壓器雷擊風險程度,進一步結(jié)合電力用戶重要等級,給出臺架變壓器詳細量化的雷電

防護分級如下表B.1所示。若按本附錄評估的結(jié)果與按第5.1條得出的等級有所差異,建議結(jié)合臺架變

壓器及其臨近區(qū)域?qū)嶋H雷害情況選擇其中一種進行設(shè)防。

表B.110kV臺架變壓器量化評估后的雷電防護等級劃分

雷電防護等級防護要求用戶重要等級雷擊風險程度

特級、一級重要用戶所有狀態(tài)

Ⅰ級高二級重要用戶、臨時性重要用戶紅色預警、橙色預警

一般用戶紅色預警

二級重要用戶、臨時性重要用戶藍色預警、正常狀態(tài)

Ⅱ級較高

一般用戶橙色預警、藍色預警

Ⅲ級一般一般用戶正常狀態(tài)

B.9典型案例分析

假設(shè)有一臺配電變壓器,型號為S11-M-100,該配電變壓器處于戶外,屬于山區(qū)地形,地閃密度為

8次每平方公里(所在省份的地閃密度為6次每平方公里),在其高壓側(cè)、低壓側(cè)均安裝有避雷器防雷

措施,其供電用戶為一般電力用戶。

(1)配電變壓器的耐雷水平主要由繞組線圈決定,該臺配電變壓器的絕緣水平從高到低的分類有

四種,該變壓器絕緣水平屬于第3級,該配電變壓器耐雷水平為I3=1-(3-1)×5%=1-2×5%=0.90。

(2)根據(jù)配電變壓器的現(xiàn)有雷電防護措施,該配電變壓器為高和低壓側(cè)均有防雷措施,n=4,現(xiàn)

有雷電防護水平為M1=1-(n-1)×5%=1-(4-1)×5%=0.85。

(3)考慮配電變壓器所在區(qū)域地形地貌,該配電變壓器處于山區(qū),n=1,地線地貌特征為D3=1-(n-1)

×5%=1-(1-1)×5%=1。

(4)考慮配電變壓器所在區(qū)域的土壤電阻率,該配電變壓器處于地區(qū)土壤電阻率為1500Ω·m,

土壤電阻率因素為R2=1-(2-1)×5%=1-(2-1)×5%=0.95。

(5)配電變壓器所在區(qū)域的地閃密度為8次每平方公里(所在省份的地閃密度為6次每平方公里),

所在區(qū)域雷電活動水平N=Ni/N0×100%=8/6×100%=1.33。

(6)配電變壓器雷害風險評估結(jié)果Pn=In×Mn×Dn×Rn×N=0.90×0.85×1×0.95×1.33=0.97;

其風險程度評估結(jié)果Pn=0.97,為橙色預警。

(7)結(jié)合該臺架變壓器供電用戶為一般用戶,雷擊風險程度為橙色預警,建議對該臺架變壓器按

雷電防護等級Ⅱ級設(shè)防,在現(xiàn)有防雷措施基礎(chǔ)上可適當提升防雷水平。

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附錄C

(資料性附錄)

土壤電阻率與接地電阻的控制值關(guān)系

接地裝置是電力系統(tǒng)完成發(fā)電、輸電、配電任務所必須具備的電氣設(shè)施,在設(shè)計、施工、運行維護

中應重視接地裝置的接地性能。目前,10kV臺架變壓器接地網(wǎng)的接地電阻要求不超過4Ω,對于容量

在100kVA及以內(nèi)的變壓器,接地電阻要求不超過10Ω。可見,臺架變壓器接地電阻要求較高,尤其

是在土壤電阻率較高的地區(qū),接地電阻往往難以滿足設(shè)計規(guī)范的要求。實際上,10kV臺架變壓器接地

網(wǎng)接地電阻要求主要取決于短路電流引起的跨步電壓和接觸電壓,從防雷的角度來看,接地電阻是可以

放寬要求的。因此,在接地網(wǎng)接地電阻難以滿足相關(guān)規(guī)范要求時,可通過技術(shù)經(jīng)濟比較適當放寬接地電

阻要求。

C.1接地電阻與土壤電阻率的關(guān)系曲線

針對兩種接地網(wǎng)尺寸分別為4×4m和8×8m,相應的網(wǎng)孔分別為2×2m和4×4m,計算了不同土

壤電阻率下接地網(wǎng)的接地電阻,計算結(jié)果如圖1和表1。

由圖C.1可知,對于同一個接地網(wǎng),接地網(wǎng)接地電阻與土壤電阻率呈正比關(guān)系,隨著土壤電阻率的

增大,接地網(wǎng)接地電阻也隨著增大。

200邊長4m

邊長8m

Ω150

100

50

接地網(wǎng)接地電阻(

0

0500100015002000

土壤電阻率(Ω·m)

圖C.1接地網(wǎng)接地電阻與土壤電阻率的關(guān)系曲線

表C.1不同土壤電阻率下接地網(wǎng)接地電阻

土壤電阻率(Ω·m)50100300500700100015002000

4×4m接地網(wǎng)接地電阻(Ω)4.949.8729.6049.3369.0698.66147.99197.32

8×8m接地網(wǎng)接地電阻(Ω)2.785.5616.6727.7838.8955.5683.34111.11

由表C.1可知,土壤電阻率為100Ω·m時,8×8m地網(wǎng)接地電阻為5.56Ω,不滿足設(shè)計規(guī)范要求。

要使地網(wǎng)接地電阻小于4Ω,地網(wǎng)尺寸接近12×12m,征地面積大,建設(shè)費用高,而當土壤電阻率較高

時,地網(wǎng)尺寸更大,或者接地電阻遠大于4Ω,工程建設(shè)難度大。

C.2接地電阻與接地網(wǎng)大小的關(guān)系曲線

土壤結(jié)構(gòu)取為均勻土壤,電阻率為100Ω·m,300Ω·m,500Ω·m,接地網(wǎng)材料為圓鋼,直徑為12mm,

埋深為0.8m,接地網(wǎng)采用環(huán)形閉合結(jié)構(gòu),接地網(wǎng)接地電阻與接地網(wǎng)邊長的關(guān)系如圖2。

由圖2可知,對于同一個均勻土壤結(jié)構(gòu),接地網(wǎng)接地電阻與地網(wǎng)邊長呈反比關(guān)系,隨著地網(wǎng)邊長的

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增大,接地網(wǎng)接地電阻隨著減小。對于邊長12×12m地網(wǎng),土壤電阻率為300Ω·m和500Ω·m時,接

地電阻分別為11.76Ω和19.60Ω,不滿足設(shè)計要求,應采取降阻措施。

70

500Ω·m

60300Ω·m

100Ω·m

)50

Ω

40

30

接地網(wǎng)接地電阻(20

10

0

24681012

地網(wǎng)邊長(m)

圖C.2接地網(wǎng)接地電阻與地網(wǎng)邊長的關(guān)系曲線

C.3接地電阻控制值建議

(1)降阻措施

①擴大地網(wǎng)面積。

②尋找地網(wǎng)附近深處低土壤電阻率區(qū)域,采用垂直接地極,將該區(qū)域與地網(wǎng)相連。

③在地網(wǎng)附近尋找低土壤電阻率區(qū)域,采用外引接地,將該區(qū)域與地網(wǎng)相連。

(2)接觸電位差和跨步電位差計算

根據(jù)GB/T50065《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》給出的接觸電位差和跨步電位差控制值計算方

法,對不同均勻土壤電阻率下的接觸電位差和跨步電位差安全限值計算結(jié)果見表C.2,短路故障持續(xù)時

間取為1s。

表C.2不同土壤電阻率下的接觸電位差和跨步電位差安全限值

土壤電阻率(Ω·m)50100300500700100015002000

接觸電位差(V)182.5191225259293344429514

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