民用和工业电力过电压保护设计装置规范.doc
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1、民用和工业电力过电压保护设计装置规范 主编部门:中华人民共和国水利电力部批准部门:中华人民共和国国家计划委员会试行日期:1984年6月1日关于颁发工业与民用供电系统设计规范、工业与民用35千伏变电所设计规范等十四本设计规范的告知计标19831659号根据原国家建委(71)建革函字第150号告知的规定,分别由水利电力部、机械工业部会同有关单位共同编制的工业与民用供电系统设计规范、工业与民用35千伏变电所设计规范等十四本设计规范,已有关部门会审。现批准这十四本设计规范为国家标准,自1984年6月1日起试行。十四本规范的名称、编号及其管理单位如下:一、工业与民用供电系统设计规范GBJ5283,由机械
2、工业部管理,其具体解释等工作,由机械工业部第二设计研究院负责。二、工业与民用10千伏及以下变电所设计规范GBJ5383,由机械工业部管理,其具体解释等工作,由机械工业部第八设计研究院负责。三、低压配电装置及线路设计规范GBJ5483,由机械工业部管理,其具体解释等工作,由机械工业部第八设计研究院负责。四、工业与民用通用设备电力装置设计规范GBJ5583,由机械工业部管理,其具体解释等工作,由机械工业部第七设计研究院负责。五、电热设备电力装置设计规范GBJ5683,由机械工业部管理,其具体解释等工作,由机械工业部设计研究总院负责。六、建筑防雷设计规范GBJ5783,由机械工业部管理,其具体解释等
3、工作,由机械工业部设计研究总院负责。七、爆炸和火灾危险场合电力装置设计规范GBJ5883,由化工部管理,其具体解释等工作,由化工部化工设计公司负责。八、工业与民用35千伏变电所设计规范GBJ5983,由水利电力部管理,其具体解释等工作,由水利电力部华东电力设计院负责。九、工业与民用35千伏高压配电装置设计规范GBJ6083,由水利电力部管理,其具体解释等工作,由水利电力部西北电力设计院负责。十、工业与民用35千伏及以下架空电力线路设计规范GBJ6183,由水利电力部管理,其具体解释等工作,由水利电力部北京供电局负责。十一、工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范GBJ6283,由水利电力
4、部管理,其具体解释等工作,由水利电力部东北电力设计院负责。十二、工业与民用电力装置的电气测量仪表装置设计规范GBJ6383,由水利电力部管理,其具体解释等工作,由水利电力部西南电力设计院负责。十三、工业与民用电力装置的过电压保护设计规范GBJ6483,由水利电力部管理,其具体解释等工作,由水利电力部电力科学研究院高压研究所负责。十四、工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ6583,由水利电力部管理,其具体解释等工作,由水利电力部电力科学研究院高压研究所负责。弃乱的青春 http:/m.jiezhong.org/info-163/国家计划委员会1983年11月7日编制说明本规范是根据原国家基本建
5、设委员会(71)建革函字第150号告知,由原水利电力部规划设计管理局会同有关单位共同编制的。在编制过程中,曾进行了广泛的调查研究,总结了建国以来的过电压保护设计和生产运营经验,广泛征求了全国有关单位的意见,并会同有关部门审查、修改后定稿。本规范的重要内容涉及:总则、避雷针和避雷线、过电压保护装置、架空线路的保护、变电所(配电所)的保护、架空配电网的保护、旋转电机的保护、其他设备的保护。鉴于本规范是第一次编制,有些内容尚有待于在此后工作实践中进行补充和提高。在试行本规范过程中,如发现需要修改或补充时,请将意见和资料径寄水利电力部电科院高压所并抄送我部电力规划设计院,以供此后修订时参考。水利电力部
6、1983年10月重要符号R工频接地电阻;Rch冲击接地电阻;t雷电流波头长度;D 两避雷针、避雷线间的距离;D避雷针与等效避雷针间的距离;f通过两支等高避雷针顶点和保护范围上部边沿最低点的圆弧的弓高;h避雷针、避雷线的高度,避雷针校验点的高度,保护变电所用的避雷线的高度;ha避雷针、避雷线的有效高度;hx被保护物的高度;ho两等高避雷针、避雷线间保护范围上部边沿最低点高度或两等高避雷针间假想避雷针的高度;l档距长度;lb进线保护段长度;l避雷线上校验的雷击点与接地支柱间或最近支柱间的距离;l2避雷线上校验的雷击点与另一端支柱间的距离;bx两针间在hx水平面上的保护范围一侧最小宽度;Ro通过两避
7、雷针(避雷线)顶点以及两针(线)间保护范围上部边沿最低点的圆的半径;r避雷针在地面上的保护半径;rx避雷针在hx水平面上的保护半径;Sk避雷针、避雷线与被保护物间的空气中距离;Sd避雷针、避雷线与被保护物间的地中距离;p避雷针、避雷线的高度影响系数;避雷线分流系数。 第一章总则第1.0.1条 电力装置过电压保护设计,必须认真执行国家的技术经济政策,并应做到:保障人身安全,供电可靠,技术先进和经济合理。第1.0.2条 电力装置过电压保护设计,应根据工程特点、规模和发展规划、雷电活动情况等,合理地拟定设计方案。雷电活动特殊强烈的地区,还应根据本地实践经验,适当加强防雷措施。第1.0.3条 本规范合
8、用于工业、交通、电力、邮电、财贸、文教等各行业35千伏及以下电力装置的过电压保护设计。第1.0.4条 电力装置过电压保护设计,尚应符合现行的有关国家标准和规范的规定。 第二章避雷针和避雷线第2.0.1条 单支避雷针的保护范围,应按下列方法拟定(图2.0.1):一、避雷针在地面上的保护半径,应按下式计算:r1.5h(2.0.11)式中r保护半径(米);h避雷针的高度(米)。二、在被保护物高度hx水平面上的保护半径,应按下式拟定: 1 当hxh/2时, 式中rx避雷针在hx水平面上的保护半径(米);hx被保护物的高度(米);ha避雷针的有效高度(米);p高度影响系数,h30米,P1;30h120米
9、, 2 当hxh/2时, 第2.0.2条 两支等高避雷针的保护范围,应按下列方法拟定(图2.0.2):一、两针外侧的保护范围,应按单支避雷针的计算方法拟定。二、两针间的保护范围,应按通过两针顶点及保护范围上部边沿最低点O的圆弧拟定,圆弧的半径为Ro。O点为假想避雷针的顶点,其高度应按下式计算: 式中ho两针间保护范围上部边沿最低点高度(米);D两避雷针间的距离(米)。两针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度,应按下式计算:bx1.5(hohx)(2.0.22)式中bx保护范围的一侧最小宽度(米);当D7hap时,bx0。求得bx后,可按图2.0.2绘出两针间的保护范围。保护变电所用的避雷针,两
10、针间距离与针高之比D/h不宜大于5。但保护第一类工业建筑物和构筑物用的避雷针,D/h不宜大于4。第2.0.3条 多支等高避雷针的保护范围,应按下列方法拟定(图2.0.31、2.0.32):一、三支等高避雷针所形成的三角形的外侧保护范围,应分别按两支等高避雷针的计算方法拟定。如在三角形内被保护物最大高度hx水平面上,各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度bx0时,则所有面积受到保护。二、四支及以上等高避雷针所形成的四角形或多角形,可先将其提成两个或数个三角形,然后分别按三支等高避雷针的方法计算。如各边的保护范围一侧最小宽度bx0,则所有面积即受到保护。第2.0.4条 保护电力装置用的单根避雷线,在
11、hx水平面上每侧保护范围的宽度(端部的保护半径与其相等),应按下列公式拟定(图2.0.4): 式中rx每侧保护范围的宽度(米)。 第2.0.5条 保护电力装置用的两根等高平行避雷线的保护范围,应按下列方法拟定(图2.0.5):一、两避雷线外侧的保护范围,应按单根避雷线的计算方法拟定。二、两避雷线间各横截面的保护范围,应由通过两避雷线1、2点及保护范围边沿最低点0的圆弧拟定。0点的高度应按下式计算: 式中ho两避雷线间保护范围上部边沿最低点的高度(米);D两避雷线间的距离(米);h避雷线的高度(米)。三、两避雷线端部的保护范围,可按两支等高避雷针的计算方法拟定,等效避雷针的高度可近似取避雷线悬点
12、高度的80。 第2.0.6条 不等高避雷针、避雷线的保护范围,应按下列方法拟定(图2.0.6)。一、两支不等高避雷针外侧的保护范围,应分别按单支避雷针的计算方法拟定。二、两支不等高避雷针间的保护范围,应按单支避雷针的计算方法,先拟定较高避雷针1的保护范围,然后由较低避雷针2的顶点,作水平线与避雷针1的保护范围相交于点3,取点3为等效避雷针的顶点,再按两支等高避雷针的计算方法拟定避雷针2和3间的保护范围。通过避雷针2、3顶点及保护范围上部边沿最低点的圆弧,其弓高应按下式计算: 式中f圆弧的弓高(米);D避雷针2和等效避雷针3间的距离(米)。 三、对多支不等高避雷针所形成的多角形,各相邻两避雷针的
13、外侧保护范围,按两支不等高避雷针的计算方法拟定;三支不等高避雷针,如在三角形内被保护物最大高度hx水平面上,各相邻避雷针间保护范围一侧最小宽度bx0,则所有面积即受到保护;四支及以上不等高避雷针所形成的多角形,其内侧保护范围,可仿照等高避雷针的方法拟定。四、两根不等高避雷线各横截面的保护范围,应根据两支不等高避雷针的方法,按公式(2.0.6)计算。第2.0.7条 保护电力装置用的山地和坡地上的避雷针,由于地形、地质、气象及雷电活动的复杂性,避雷针的保护范围应有所减小。避雷针的保护范围可按本规范的公式(2.0.11)、(2.0.12)、(2.0.13)、(2.0.2-2)的计算结果乘以系数0.7
14、5求得,本规范的公式(2.0.21)可修改为 ;本规范的公式(2.0.6)可修改为 。运用山势设立的远离被保护物的避雷针,不得作为重要保护装置。保护建筑物、构筑物用的山地和坡地上的避雷针、避雷线,其保护范围宜分别减小为相应保护范围的75,本规范的公式(2.0.21)、(2.0.22)亦可分别修修改为 而本规范的公式(2.0.5)可修改为 独立避雷针、避雷线应尽量靠近建筑物、构筑物装设,但独立的避雷针、避雷线与建筑物、构筑物的距离,应符合防止反击的规定。运用山势设立的远离建筑物、构筑物的避雷针、避雷线,不得作为对第一、二类工业建筑物、构筑物和民用第一类建筑物、构筑物的重要保护装置。 第2.0.8
15、条 互相靠近的避雷针和避雷线,可按联合保护作用拟定其保护范围。联合保护范围,可近似将避雷线上的各点看作等效避雷针,其等效高度可取该点避雷线高度的80%,然后分别按两针的方法计算。 第三章过电压保护装置第一节阀型避雷器第3.1.1条 中性点非直接接地的电力网中,阀型避雷器的灭弧电压不应低于设备最高运营线电压。保护旋转电机中性点绝缘的阀型避雷器,额定电压不应低于电机运营时的最高相电压。 第二节管型避雷器第3.2.1条 在选择管型避雷器时,开断续流的上限,考虑非周期分量,不得小于安装处短路电流的最大有效值;开断续流的下限,不考虑非周期分量,不得大于安装处短路电流的也许最小值。第3.2.2条 管型避雷
16、器的外间隙,在符合保护规定的条件下,应采用较大的数值。管型避雷器外间隙一般采用表3.2.2所列数值。管型避雷器外间隙的数值(毫米)表3.2.2 额定电压(千伏)36102035外间隙最小数据8101560100GB1外间隙最大数据-150200250300注:表中GB1指用于变电所进线段首端的管型避雷器。为减少管型避雷器GB1在反击时动作,应减少GB1与避雷线的总接地电阻,并增大GB1的外间隙,一般可增大到表1所列GB1外间隙最大数值。第三节保护间隙第3.3.1条 如管型避雷器的灭弧能力不能符合规定,可采用保护间隙,并应尽量与自动重合闸装置配合,以减少线路停电事故。保护间隙的主间隙不应小于表3
17、.3.1所列数值。保护间隙的主间隙最小值(毫米)表3.3.1 额定电压(千伏)36102035间隙数值81525100210注:保护加强绝缘变压器用的间隙,在符合绝缘配合规定条件下,应尽量采用增大的间隙值。第3.3.2条 中性点非直接接地的电力网,应使单相间隙动作时有助于灭弧,并宜采用角形保护间隙。保护间隙宜在其接地引下线中串接一个辅助间隙,以防止外物使间隙短路。辅助间隙可采用表3.3.2所列数值。辅助间隙的数值(毫米)表3.3.2 额定电压(千伏)36102035辅助间隙数值5101520 第四节消弧线圈第3.4.1条 335千伏的电力网,应采用中性点非直接接地的方式。当310千伏电力网单相
18、接地故障电流大于30安,以及20千伏及以上电力网单相接地故障电流大于10安时,均应装设消弧线圈。第3.4.2条 中性点经消弧线圈接地的电力网,在正常运营情况下,中性点的长时间电压偏移不应超过额定相电压的15%。第3.4.3条 装有消弧线圈的35千伏及以下的电力网,故障点的残余电流不宜超过10安。必要时可将电力网分区运营,以减少故障点的残余电流。消弧线圈应采用过补偿运营方式。如消弧线圈容量局限性,允许短时期以欠补偿方式运营,但脱谐度不宜超过10%。第3.4.4条 电力网中消弧线圈装设地点应符合下列规定:一、应保证电力网在任何运营方式下,断开一、两条线路时,大部分电力网不致失去补偿。二、不应将多台
19、消弧线圈集中安装在电力网中的一处,并应尽量避免电力网中只装设一台消弧线圈。三、消弧线圈宜接于星形三角形接线的变压器中性点上。接于星形三角形接线的双绕组变压器中性点上的消弧线圈的容量,不应超过变压器三相总容量的50%。如需将消弧线圈接于星形星球接线的变压器中性点,消弧线圈的容量不应超过变压器三相总容量的20%,但不应将消弧线圈接于零序磁通经铁芯闭路的星形星形接线的变压器(如外铁型变压器或三台单相变压器组成的变压器组)。四、如变压器无中性点或中性点未引出,应装设专用接地变压器,其容量应与消弧线圈的容量相配合。 第四章架空线路的保护第一节 一般线路的保护第4.1.1条 电力线路的防雷方式,应根据线路
20、的电压等级、负荷性质、系统运营方式、本地原有线路的运营经验、雷电活动的强弱,地形地貌的特点、土壤电阻率的高低等条件,通过技术经济比较拟定。35千伏及以下的线路,一般不沿全线架设避雷线。335千伏线路,应尽量装设自动重合闸装置;厂区内的短线路,可按需要拟定。第4.1.2条 有避雷线的线路,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4.1.2所列数值。有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻(欧)表4.1.2 土壤电阻率(欧米)100及以下100以上至500500以上至10001000以上至20232023以上接地电阻1015202530注:如土壤电阻率超过2023欧米,接地电阻很难减少到
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