DLT5090-1999水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则.pdf

'中华人民共和国电力行业标准PDL/T50901999水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则Overvoltageprotectionandinsulationcoordinationdesignguideforhydro-powerstation主编部门长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号国经贸电力1999740号前言本标准是根据原能源部水利部批复的水利水电勘测设计技术标准体系编写的为了适应水利水电工程的特点和实际需要使水力发电厂过电压保护和绝缘配合的设计有章可循原电力工业部水利部水利水电规划设计总院组织长江水利委员会长江勘测规划设计研究院编写了本标准并与电力行业有关标准协调一致实施本标准有利于推广应用科学技术新成果提高工程设计质量提高工程建设效益本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院提出本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院归口本标准起草单位长江水利委员会长江勘测规划设计研究院本标准主要起草人舒廉甫覃利明本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释1范围1.0.1本标准规定了水力发电厂各种过电压的限制措施和保护方法以及绝缘配合的原则和方法1.0.2本标准适用于新建水力发电厂3500kV交流电气设备过电压保护和绝缘配合2引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文在本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GB311.11997高压输变电设备的绝缘配合GB/T1428593继电保护和安全自动装置技术规程GB/T164341996高压架空线路和发电厂变电所设备外绝缘污秽分级标准DL/T6131997进口交流无间隙金属氧化物避雷器技术规范3定义本标准采用下列定义 3.0.1少雷区平均年雷暴日数不超过15的地区3.0.2中雷区平均年雷暴日数超过15但不超过40的地区3.0.3多雷区平均年雷暴日数超过40但不超过90的地区3.0.4雷电活动特殊强烈地区平均年雷暴日数超过90的地区及根据运行经验雷害特殊严重的地区3.0.5架空线路段发电厂内主变压器至开关站的高压架空线路段3.0.6集中接地装置为加强对雷电流的散流作用降低对地电压而敷设的附加接地装置一般敷设35根垂直接地体在土壤电阻率较高的地区敷设35根放射形水平接地体4系统电压与中性点接地方式4.1系统电压4.1.1系统标称电压和最高工作电压列于表4.1.1中表4.1.1系统标称电压和最高工作电压系统标称电压(有36103566110220330500效值)Un(kV)系统最高工作电压(有效3.67.21240.572.5126252363550值)Um(kV)4.1.2发电机额定电压有3.156.310.513.815.751820kV4.1.3运行中出现于设备绝缘上的各种电压有正常运行时的工频电压暂时过电压(工频过电压谐振过电压)操作过电压雷电过电压4.2系统中性点接地方式4.2.1366kV系统中性点采用不接地方式当架空线路单相接地故障电流大于10A或电缆线路单相接地故障电流大于30A时中性点应采用经消弧线圈接地方式4.2.2110500kV系统中性点采用有效接地方式系统任一处的零序电抗与正序电抗比值(X0/X1)3零序电阻与正序电抗比值(R0/X1)1110220kV变压器(除自耦变压器外)中性点采用经隔离开关接地或经小电抗接地经隔离开关接地时根据系统运行需要变压器中性点可以接地也可以不接地330500kV变压器中性点应采用直接接地或经小电抗接地4.2.3发电机内部发生单相接地故障不要求快速切机时中性点宜采用不接地方式当单相接地故障电流超过表4.2.3规定值时应采用经消弧线圈接地方式补偿方式宜采用过补偿当发电机系统电容电流变化不大时也可以采用欠补偿补偿后的残余电流不应超过表4.2.3中规定值消弧线圈可装在发电机中性点也可装在厂用变压器中性点表4.2.3发电机允许单相故障电流值发电机额定电压3.156.310.513.815.751820(kV) 故障点残余电流4.03.02.01.0(A)4.2.4发电机内部发生单相接地故障要求快速切机时中性点宜采用高电阻接地方式电阻器宜接在发电机中性点所接单相变压器的二次绕组上4.3消弧线圈4.3.1发电厂主变压器中性点经消弧线圈接地的系统在正常运行情况下中性点长时间电压位移不应超过额定相电压的15%4.3.2装有消弧线圈的系统故障点的残余电流不宜超过10A必要时可将电网分区运行以减少故障点的残余电流4.3.3消弧线圈应采用过补偿运行方式如消弧线圈容量不足允许短时间以欠补偿方式运行但脱谐度不宜超过10%4.3.4消弧线圈的容量应根据电力网5年左右的发展规划确定并应按式(4.3.4)计算UnW=1.35IC3(4.3.4)式中W消弧线圈的容量kVAIC接地电容电流AUn系统标称电压kV4.3.5消弧线圈接地的发电机在正常运行情况下其中性点长时间电压位移不应超过发电机额定电压的10%非直配发电机脱谐度不超过30%直配发电机脱谐度不超过10%4.4小电抗4.4.1变压器中性点经小电抗接地方式的接线如图4.4.1所示小电抗值取1/3变压器零序电抗值两台变压器经电抗器接地与一台变压器接地一台变压器不接地的零序电抗值相同当退出一台变压器运行时可将另一台运行变压器中性点小电抗用隔离开关短接对多台变压器也仿照此方法处理与部分变压器中性点接地方式相比变压器中性点经小电抗接地方式可降低变压器中性点绝缘水平同时由于过电压的降低提高了系统运行的可靠性图4.4.1变压器中性点经小电抗接地方式接线4.4.2采用变压器中性点经1/3变压器零序电抗接地在单相接地时变压器中性点零序电压可按式(4.4.2)计算 0.5KU=U0xgK+2(4.4.2)式中U0变压器中性点零序电压kVUxg系统最大工作相电压kVK零序电抗(X0)与正序电抗(X1)比值X0/X134.4.3220500kV系统变压器中性点最大零序电压和中性点绝缘水平见表4.4.3表4.4.3变压器中性点最大零序电压和绝缘水平变压器中性点中性点绝缘水平系统标称电压最大零序电压工频试验电压冲击试验电压(kV)(kV)(kV)(kV)2204485180330639525050095.41403254.4.4小电抗值在流过零序电流范围内应为恒值即要求小电抗伏安特性为线性4.5高电阻4.5.1接入发电机中性点高电阻的大小将影响发电机单相接地时健全相暂时过电压值按运行机组的耐压值为1.5倍发电机额定电压则健全相暂时过电压不宜超过2.6倍相电压此时电阻值应为1R=2πfC(4.5.1)式中R发电机中性点接入电阻值f发电机工作频率HzC发电机电压系统三相对地总电容量F4.5.2为防止发电机发生单相接地时中性点变压器产生较大的励磁涌流变压器额定电压的选择不宜低于发电机额定电压变压器容量与其工作时间有关可按式(4.5.2)进行计算U×I1CS=k1(4.5.2)式中S变压器容量kVAU1变压器额定电压kVIC发电机单相接地时电容电流Ak1过负荷系数查图4.5.2中曲线4.5.3变压器低压侧接入电阻值按式(4.5.3)计算2PU22R=Rk−22S(4.5.3)式中R2变压器低压侧接入电阻值U2变压器低压侧电压kV k变压器变比k=U2/U1P变压器总损耗W图4.5.2变压器运行时间过负荷系数5暂时过电压操作过电压及其保护5.1暂时过电压及其保护5.1.1暂时过电压的幅值和持续时间与系统结构容量参数运行方式以及各种安全自动装置的特性有关暂时过电压除增大绝缘承受的电压外还对选择过电压保护装置有重要影响330kV及以上系统中当工频过电压超过规定值时需采取措施限制工频过电压各级电压系统需采取措施防止产生谐振过电压或用特殊保护装置限制其幅值和持续时间5.1.2系统中工频过电压一般由线路空载突然失去负荷和单相接地故障等引起空载线路末端工频过电压可按式(5.1.2-1)计算EdU=gXscosλ−sinλZ(5.1.2-1)=wl/v(对f=50Hz)式中Ug空载线路末端工频过电压kVEd送端系统的等值电动势kVXs送端系统的等值电抗Z线路波阻抗线路波长radv电波速度km/sl输电线路长度km突然失去负荷引起工频过电压可按式(5.1.2-2)计算 22PtgϕPE′=U1+X+XdmSs*Ss*ff(5.1.2-2)式中Ed失去负荷前发电机等值暂态电动势kVUm失去负荷前母线电压kVSf发电机视在功率kVAP线路输送功率kWXs*送端系统等值电抗标么值ϕ功率因数角单相接地故障健全相工频过电压可按式(5.1.2-3)计算21+k+kU=3Ux2+k(5.1.2-3)式中U健全相工频过电压kVUx故障相在故障前的相电压kVk系统零序电抗与正序电抗的比值5.1.3各级电压系统允许工频过电压水平不宜超过下列数值310kV系统1.9Uxg3566kV系统3Uxg110220kV系统1.3Uxg330500kV系统线路断路器母线侧1.3Uxg线路断路器线路侧1.4Uxg线路侧工频过电压限制到1.4Uxg特别困难时可通过技术经济比较确定限制措施和相应的工频过电压数值但需校核设备承受工频过电压能力5.1.4220kV及以下系统中一般不采取特殊措施限制工频过电压330kV及以上系统中正常送电状态下突然失去负荷和在线路受端有接地故障情况下突然失去负荷时可能产生幅值较高的工频过电压一般采用在线路上安装并联电抗器的措施限制工频过电压当线路上装设一组电抗器时应安装在线路的受电端在线路上架设良导体避雷线降低工频过电压时宜通过技术经济比较加以确定5.1.5各级电压系统均应采取措施防止在电力系统操作和故障情况下由于电感电容参数的不利组合引起的谐振过电压谐振过电压一般具有工频性质持续时间长不能用避雷器限制谐振过电压一般有自励磁过电压水轮发电机不对称短路过电压和铁磁谐振过电压5.1.6水轮发电机在不同的运行情况下其感抗值呈周期性地变化当发电机经升压变压器与空载线路相连发电机外电路容抗值在发电机感抗变化范围内只要电感或电容上存在微小的能量就可导致电磁能量的集聚使电流电压幅值急剧上升产生自励磁过电压由于受发电机和变压器的磁饱和限制自励磁过电压一般不超过(1.52.0)Uxg 当外电路容抗值在XdXq和XqXd范围内就会产生同步自励磁和异步自励磁过电压同步自励磁电压上升速度较缓慢异步自励磁电压上升速度较快由于自励磁过电压时间长危害性大必须采取措施加以限制1使发电机的容量大于被投入空载线路的充电功率2采用快速励磁自动调节器限制同步自励磁过电压采用速动过电压继电保护断开发电机消除可能产生的异步自励磁过电压3对330kV及以上系统由于输电线路较长容抗值较小易发生自励磁过电压常采用并联电抗器加以限制并联电抗器限制自励磁过电压的最小容量可按式(5.1.6)计算1Q>Ptgλ−λX%X%σd+SSbf(5.1.6)式中Q并联电抗器容量kvarP线路自然功率kWSb升压变压器容量kVASf发电机容量kVAX%升压变压器漏抗标么值Xd%发电机直轴电抗标么值5.1.7水轮发电机发生不对称短路时在发电机定子绕组和转子绕组上分别产生脉动磁场和直流磁场会在健全相上产生幅值较高的谐振过电压在水轮发电机的转子上加装阻尼绕组可以限制过电压幅值不超过3Uxg加装阻尼绕组的水轮发电机发生不对称短路过电压可按式(5.1.7)计算Xq′′U=k2−1UfdX′′xgfd(5.1.7)式中Uf发电机不对称短路过电压幅值kVkd两相短路kd=1两相短路接地kd=1.5Xq发电机直轴超瞬态电抗Xd发电机交轴超瞬态电抗Uxgf发电机最高运行相电压幅值kV5.1.8具有铁心的电感设备因系统操作和故障引起设备上电压增高或产生励磁涌流都会导致铁心饱和在谐振频率下当感抗与容抗值相等时就会引起铁磁谐振过电压铁磁谐振过电压的幅值一般不超过(1.52.5)Uxg个别可达到3.5Uxg以上一般引起的铁磁谐振过电压有电磁式电压互感器引起的铁磁谐振非全相运行引起的铁磁谐振合带空载线路的变压器引起的二次谐波的铁磁谐振1在直接接地系统中采用带有均压电容的断路器开断连接有电磁式电压互感器的空载母线经验算有可能产生铁磁谐振过电压时宜选用电容式电压互感器 在不接地系统中带绝缘监视用的电磁式电压互感器与空载母线或空载短线引起的铁磁谐振过电压电源中性点发生对地位移引起虚幻接地信号谐振频率可能是基频谐振也可能是高频(2次3次)谐振和分频(1/2次1/3次)谐振防止和限制电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压措施有1)选用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器2)增大母线对地电容减小对地容抗使对地容抗与互感器励磁感抗之比(Xco/Xm)0.0123)在互感器开口三角绕组中装设Ro0.4Xm/K13(K13为互感器一次绕组与开口三角绕组的变比)的电阻阻尼谐振或采用消谐装置消除谐振4)10kV及以下互感器高压绕组中性点经R0.06Xm(容量大于600W)的电阻接地2中性点不接地系统中和中性点直接接地有不接地变压器的单端电源系统中发生线路断线或断路器(熔断器)非全相分合闸由于空载或轻载变压器励磁电感与线路对地电容构成串联铁磁谐振在各级电压的系统中都会发生谐振频率可能是基频也可能是高频和分频在双端电源线路中发生线路断线或断路器(熔断器)非全相分合闸由于两端电源的不同步在各级电压的系统中都会引起中性点位移过电压不接地变压器中性点位移电压可接近2倍工频相电压非直接接地有补偿的系统中过电压使不接地变压器中性点位移电压更高在有并联电抗器补偿的系统中线路处于非全相空载运行状态且并联电抗器零序电抗小于线路零序容抗时由于线间电容的影响断开相上可能激发基频铁磁谐振过电压防止和限制非全相运行引起铁磁谐振的措施有1)采用同期性能较好的断路器2)对中性点直接接地的系统操作时应将不接地变压器中性点临时接地必要时可在不接地变压器中性点加装棒间隙3)在并联电抗器中性点装设小电抗器以消除并联电抗器非全相运行引起的铁磁谐振3在自振频率接近100Hz的中性点直接接地的系统中带空载变压器的线路分合闸操作时由于变压器电感周期性变化在高压空载或轻载线路中引起幅值较高的二次谐波为主的铁磁谐振过电压应避免在只带空载线路的变压器低压侧合闸在故障中确实无法避免时可在线路继电保护装置内增设过电压速断保护以缩短过电压持续时间5.2操作过电压及其保护5.2.1系统中的操作过电压一般由下列原因引起间歇性电弧接地空载线路分合(重合)闸空载变压器和并联电抗器分闸线路非对称故障分闸和振荡解列等220kV及以下系统中由于绝缘水平较高能承受可能出现的操作过电压一般不采取限制措施330kV及以上系统中应采用限制操作过电压的措施5.2.2系统操作过电压计算倍数的确定应考虑系统结构系统容量电气参数中性点接 地方式断路器性能母线上的出线回路数以及系统运行接线操作方式等因素操作过电压计算倍数宜取下列数值对地绝缘以设备的最高运行相电压Uxg的倍数表示366kV计算用最大过电压4.0110220Kv计算用最大过电压3.0330kV2%统计过电压2.2500kV2%统计过电压2.0相间绝缘以相地操作过电压的倍数表示3220kV1.31.4330500kV1.5确定相间绝缘时两相的电位宜分别取相间操作过电压的+60%和-40%5.2.3在中性点不接地的系统中当单相接地故障电流超过一定数值时将产生不稳定电弧形成熄灭和重燃交替的间歇性电弧导致电磁能的强烈振荡并在健全相以致故障相中产生较高的过电压过电压数值随接地方式不同而异一般情况下过电压不超过下列数值不接地3.5Uxg消弧线圈接地3.2Uxg电阻接地2.5Uxg5.2.4空载线路在分闸过程中当断路器触头间的绝缘恢复强度低于电压恢复强度时断路器发生重击穿使线路上电压发生振荡产生分闸过电压对366kV系统空载线路分闸过电压一般不超过4.0Uxg110220kV系统一般不超过3.0Uxg空载线路分闸过电压是控制220kV及以下系统操作过电压绝缘水平的主要依据采用不重击穿断路器是限制分闸过电压的有效措施线路侧采用电磁式电压互感器可泄放线路残余电荷以降低触头间恢复电压可避免断路器重击穿或降低重击穿过电压330kV及以上系统应采用不重击穿断路器5.2.5空载线路合闸时由于线路电感电容的振荡将产生合闸过电压线路重合闸时由于电源电动势较高以及线路上残余电荷的存在加剧了这一电磁振荡过程使过电压进一步提高线路合闸和重合闸过电压是控制330kV及以上系统操作过电压绝缘水平的主要依据必须将此种过电压限制在系统允许的操作过电压范围内限制合闸和重合闸过电压的措施有1采用无间隙金属氧化物避雷器保护避雷器应能承受安装点的各种过电压的幅值和持续时间(除谐振过电压)安装在出线断路器线路侧的避雷器称为线路避雷器安装在电厂侧的避雷器称为电站避雷器避雷器的通流容量和允许吸收能量应满足系统的要求2计算采用无间隙金属氧化物避雷器限制合闸过电压达不到要求时还应采用具有合闸电阻的断路器使合闸分两阶段进行以降低合闸时触头间的电位差使振荡过电压得到降低5.2.6空载变压器和电抗器分闸时由于断路器强制熄弧引起电磁能转换振荡而产生的过电压它与断路器结构回路参数变压器(并联电抗器)的接线和特性等因素有关采用灭弧性能较强又无分闸电阻的断路器(除SF6断路器)断开励磁电流标么值较大的空载变压器时所产生高幅值过电压可在断路器与变压器(并联电抗器)间装设避雷器予 以限制对变压器而言避雷器可安装在低压侧或高压侧但如高低压系统中性点接地方式不同时低压侧宜采用保护水平较低的避雷器5.2.7系统送受端联系薄弱如线路因非对称故障导致分闸或在系统振荡状态下解列将产生线路非对称故障分闸或振荡解列过电压预测线路非对称故障分闸过电压可选择线路受端存在单相接地故障的条件分闸时线路送受端电动势功角差应按实际情况选取当过电压幅值较高时应采用线路避雷器加以限制6雷电过电压和保护装置6.1雷电过电压6.1.1雷电参数1雷电流幅值概率曲线见图6.1.1雷电流幅值超过I的概率也可按式(6.1.1)求得IlogP=−88(6.1.1)式中P雷电流幅值概率I雷电流幅值kA图6.1.1我国雷电流幅值概率曲线注陕南以外的西北地区内蒙古自治区的部分地区等(这类地区的年平均雷暴日数一般在20及以下)雷电流幅值较小可由给定的概率按图查出雷电流幅值后减半2平均年雷暴日数宜根据当地气象台多年资料获得或参照全国平均年雷暴日数分布图(见附录G)确定3在线路防雷设计中雷电流波头长度一般取2.6s波头形状取斜角形在设计特殊高塔时可取半余弦波形其最大陡度与平均陡度之比为/24地面落雷密度为每一雷电日每平方公里对地平均落雷次数一般40雷电日地区为0.07线路受雷密度以线路受雷宽度为4倍避雷线或导线平均悬挂高度进行计算6.1.2线路雷电过电压1当雷击线路杆塔或避雷线时可能造成绝缘子串塔头空气间隙和避雷线与导线间空气间隙闪络形成对导线的反击产生过电压设计时要求塔头空气间隙和档距中央空气间隙的绝缘水平高于绝缘子串的绝缘水平 绝缘子串上承受的雷电过电压与杆塔自身电感接地电阻避雷线分流系数以及雷电流幅值有关通常以耐雷水平(线路能承受该雷电流幅值而绝缘子串不致发生闪络)作为线路的耐雷指标2雷直击(无避雷线线路)和绕击(有避雷线线路)导线将产生过电压线路绕击率是非常小的它与避雷线对边导线的保护角杆塔高度以及线路经过地区的地形地貌有关可按式(6.1.2-1)式(6.1.2-2)进行计算对平原线路αhlgP=−3.9a86(6.1.2-1)对山区线路αhlgP=−3.35a86(6.1.2-2)式中Pa导线绕击率避雷线对边导线的保护角h杆塔高度m线路绕击耐雷水平也是较低的可按式(6.1.2-3)进行计算U50%I≈2100(6.1.2-3)式中I2线路绕击的耐雷水平kAU50%线路绝缘子串50%冲击放电电压kV随着电压等级的增高线路绕击的事故率增加故电压等级的增高绕击事故率占总事故率的比重增大6.1.3发电厂雷电过电压1雷直接击在发电厂电气设备上产生直击雷过电压由于过电压幅值很高会造成设备的损坏应对直击雷采取防护措施当雷击发电厂避雷针线或其他建构筑物将引起接地网冲击电位增高会造成对电气设备的反击产生反击过电压反击过电压的幅值取决于雷电流幅值地网冲击电阻引流点位置和设备充电回路的时间常数2雷击附近物体或地面由于空间电磁场发生剧烈变化在线路的导线上或其他金属导体上产生感应过电压一般感应过电压仅对35kV及以下线路和电气设备绝缘有危害当雷击点与导线的距离大于65m时导线上感应过电压可按式(6.1.3-1)计算25IhdU≈gS(6.1.3-1)式中Ug感应过电压最大值其值可达300400kVI雷电流幅值I100kAhd导线平均高度m S雷击点与线路的距离m雷击线路杆塔或附近的避雷针避雷线上在导线上产生的感应过电压可按式(6.1.3-2)计算Ug=hd(6.1.3-2)式中感应过电压系数其值为雷电流陡度通常=4060雷击塔顶时I/2.6I为线路耐雷水平3输电线路受到雷击雷电波沿导线侵入到发电厂电气设备上产生侵入雷电波过电压过电压幅值与发电厂进线保护段耐雷水平雷击点距发电厂的距离导线电晕衰减和发电厂接线运行方式有关6.2避雷针和避雷线为防止直接雷击水力发电厂电气设备宜采用避雷针和避雷线进行保护其保护范围按下列方法确定6.2.1同一地平面单支避雷针保护范围应按下列方法确定如图6.2.1所示图6.2.1单支避雷针保护范围在被保护物高度hx水平面上的保护半径应按式(6.2.1-1)式(6.2.1-2)确定1当hxh/2时rx=(h-hx)p=hap(6.2.1-1)式中rx避雷针在hx水平面上的保护半径mhx被保护物高度mha避雷针的有效高度mp高度影响系数h30mp=130h120mp=5.5/hh120m,p=0.5(以下各式中p值均同此)2当hxh2时rx=(1.5h-2hx)p(6.2.1-2)6.2.2不同地平面单支避雷针保护范围应按下列方法确定如图6.2.2所示 图6.2.2不同地面高程的单支避雷针保护范围分别以不同地平面对应不同避雷针高确定所在地面被保护物的保护半径以地平面1为基准避雷针高为h1按单支避雷针保护范围的方法确定保护hx1的保护半径rx1以地平面2为基准避雷针高为h2按单支避雷针保护范围的方法确定保护hx2的保护半径rx26.2.3缓坡度地面单支避雷针保护范围应按下列方法确定如图6.2.3所示图6.2.3缓坡度单支避雷针保护范围1避雷针上坡方向的保护范围在避雷针h底部作一假想水平地面(图6.2.3中虚线)按单支避雷针保护范围确定方法确定2避雷针下坡方向的保护范围可由避雷针顶点向缓坡地面作一垂直线hc将hc看作等效避雷针的高度再按单支避雷针保护范围确定方法确定6.2.4两支等高避雷针保护范围应按下列方法确定如图6.2.4-1所示 图6.2.4-1两支等高避雷针保护范围1两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定2两针间保护范围上部边缘最低高度h0按式(6.2.4)计算Dh=h−07p(6.2.4)式中h0两针间保护范围上部边缘最低点的高度mD两避雷针间的距离m两针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度bx按图6.2.4-2确定图6.2.4-2两支避雷针间保护范围最小宽度bx查得bx后可按图6.2.4-1绘出两针间的保护范围两针间距离与针高之比D/h不宜大于56.2.5两支不等高避雷针保护范围应按下列方法确定如图6.2.5所示1两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确定 图6.2.5两支不等高避雷针保护范围2两针间的保护范围应按单支避雷针的计算方法先确定较高避雷针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确定避雷针2和3的保护范围通过避雷针23顶点及保护范围上部边缘最低点的圆弧其弓高应按式(6.2.5)计算D′f=7p(6.2.5)式中f圆弧的弓高mD避雷针2和等效避雷针3间的距离m6.2.6不同地平面两支避雷针保护范围应按下列方法确定如图6.2.6所示图6.2.6不同地面高程的两避雷针保护范围1两针外侧保护范围分别按单支避雷针保护范围确定方法确定2两针内侧保护范围分别以不同地平面按两支避雷针内侧保护范围的方法确定所在地平面内被保护物的保护范围若两地平面的被保护高程不一样(不在同一水平面上)两针间保护一侧最小宽度分别按不同地平面确定不同的bx1bx2如图中实线若两地平面被保护高程一样不论按哪一地平面确定两针间保护一侧的最小宽度是一样的 6.2.7多支避雷针的保护范围应按下列方法确定如图6.2.7所示图6.2.7四支等高避雷针123及4在hx水平面上的保护范围1将多支避雷针的多边形划分成若干个三支避雷针的三角形划分时必须是相邻近的三支避雷针2每三支避雷针其相邻两支保护范围一侧最小宽度bx0时则全部面积才能受到保护3多支避雷针的外侧保护范围应分别按不等高(或等高)两针保护范围确定方法确定6.2.8在山地和陡坡地应考虑地形地质气象及雷电活动的复杂性对避雷针保护范围的降低作用避雷针的保护范围可按式(6.2.1-1)式(6.2.1-2)的计算结果以及图6.2.4-2查得D′f=的b皆乘以系数0.75式(6.2.4)可改为D5pxh=h−式(6.2.5)可改为05p利用山势设立的远离被保护物的避雷针不得作为主要保护装置6.2.9单根避雷线的保护范围应按下列方法确定如图6.2.9所示 图6.2.9单根避雷线的保护范围在hx水平面上避雷线每侧保护范围的宽度和端部的保护半径应按式(6.2.9-1)式(6.2.9-2)确定h1当h≥时x2rx=0.47(h-hx)p(6.2.9-1)式中rx每侧保护范围的宽度或端部的保护半径mh2当h<时x2rx=(h-1.53hx)p(6.2.9-2)6.2.10两根平行等高避雷线的保护范围应按下列方法确定如图6.2.10所示1两避雷线外侧的保护范围应按单根避雷线保护范围确定方法确定2两避雷线间保护范围上部边缘最低高度h0按式(6.2.10-1)计算Dh=h−04p(6.2.10-1)式中h0两避雷线间保护范围上边缘最低点的高度mD两避雷线间的距离mh避雷线的高度m 图6.2.10两根等高避雷线保护范围3两避雷线端部保护范围按下列方法确定1)分别按单根避雷线确定端部外侧保护范围2)两线间端部保护范围最小宽度应按式(6.2.10-2)计算bx=h0-hx(6.2.10-2)式中bx两避雷线端部保护最小宽度mh0两线间保护最低高度mhx被保护物高度m6.2.11两根平行不等高避雷线的保护范围确定方法与两支不等高避雷针保护范围的确定方法相同6.2.12避雷针避雷线联合保护范围应按下列方法确定如图6.2.12所示图6.2.12避雷针避雷线联合保护范围1避雷针的外侧保护范围应按单支避雷针的保护范围确定2避雷线的外侧保护范围应按单根避雷线的保护范围确定3避雷针线间的保护范围首先按单支避雷针(或单根避雷线)计算方法将不等高的避雷针线划为等高避雷针线(如图6.2.5中的23点)然后将其视为等高的避雷线计算其保护范围 针线间保护最大距离D应按式(6.2.12-1)式(6.2.12-2)计算h11)h1>h2针高于线,且h2≥2D=(h1+3h2-4hx)p(6.2.12-1)式中D针线间保护最大距离mh1避雷针高度mh2避雷线高度mhx被保护物高度mh22)h1