變電站整體防雷工程設計方案
　　
　　編輯：萬佳防雷小黃
　　
　　一、防雷設計主要依據：
　　
　　GB50057-94《建筑物防雷設計規范》（2010版）
　　
　　GB50343—2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》
　　
　　GB50054-95《低壓配電設計規范》
　　
　　GB50174-93《電子計算機機房設計規范》
　　
　　GB50169-92《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》
　　
　　IEC61024《建筑物防雷》
　　
　　IEC61312《雷電電磁脈沖的防護》
　　
　　GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》
　　
　　D562《建筑物、構筑物防雷設施安裝》
　　
　　YD5078《通訊工程電源系統防雷技術規范》
　　
　　YD/T5098《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規范》
　　
　　YD/T1235.1-2002《通信局（站）低壓配電系統用電涌保護器技術要求》
　　
　　二、概述
　　
　　變電站防雷主要分為：
　　
　　1）直擊雷防護
　　
　　2）二次防雷系統
　　
　　3）防雷接地系統
　　
　　4）雷電預警系統
　　
　　三、分項防護具體設計
　　
　　1）直擊雷防護
　　
　　根據變電站現場情況，長、寬、高來設計避雷針或避雷塔安裝高度。設計安裝高度應符合滾球半徑計算方法。常用的直擊雷防護安裝有：三角型鍍鋅避雷塔、四角獨立角鋼避雷塔、獨立避雷針等
　　
　　2）二次防雷安裝
　　
　　主要是內部電源、信號系統雷電防護，防雷安裝符合三級保護。變電站保證主控樓內弱電子設備的安全非常重要，因此，必須對主控室主控樓內二次設備進行全面完善的保護。
　　
　　以下防雷措施是綜合我公司多年防雷工程經驗，*參照相關標準規范的基礎上，對*變電站主控樓變電站二次設備存在雷電隱患的配電線路、信號線路進行過電壓、電磁脈沖攔截、分流，繼而對后端設備起到保護作用。
　　
　　一般多級保護的作用是在*級選擇開關型或限壓型避雷器，以瀉放大的雷電流；第二級使用限壓型避雷器保護敏感設備；當第二級避雷器鉗制電壓仍不夠低時，用第三級避雷器進一步降低設備兩端電位，使被保護設備承受的電壓低于其沖擊耐壓。由于信息設備越來越小型化，對雷電流越來越敏感，因此一定要按規程選擇和配置避雷器。規范（GB50343-2004）對電源線路的浪涌保護器標稱放電電流參數值做以下規定：
　　
　　保護分級LPZ0與LPZ1交界處LPZ1與LPZ2、LPZ2與LPZ3交界處直流電源
　　
　　*級放電電流第二級放電電流第三級放電電流第四級放電電流標稱放電電流
　　
　　10/350us8/20us8/20us8/20us8/20us8/20us
　　
　　*≥20≥80≥40≥20≥10≥10
　　
　　B級≥15≥60≥40≥20
　　
　　直流配電系統中根據線路長度和工作電壓選用標稱放電電流≥10kA適配的SPD
　　
　　C級≥12.5≥50≥20
　　
　　D級≥12.5≥50≥10
　　
　　注：以上的放電電流單位均為kA。
　　
　　而且，電源電涌保護器的連接導線zui小截面積按照規程的規定如下表所示：
　　
　　接導線zui小截面積
　　
　　防護等級SPD類型SPD連接相線銅導線截面積SPD接地端連接銅導線截面積
　　
　　*級開關型或限壓型16mm225mm2
　　
　　第二級限壓型10mm216mm2
　　
　　第三級限壓型6mm210mm2
　　
　　第三級限壓型4mm26mm2
　　
　　變電站二次防雷設備配置具體措施如下：
　　
　　一、變電站配電線路防護
　　
　　1）在站用交流屏的三相交流進線處安裝三相交流電源電涌保護器，TSPD-B+C25（共2臺,放電電流25KA/線，10/350μs,zui大放電電流100KA）。
　　
　　主要作用是防止雷電從樓外電力線路進入樓內交流配電系統，做為主控樓配電線路的總保護。
　　
　　防雷器安裝時，其中三條相線與變電站站用母線之間串63A空開，中線接內部中線排，地線接內部地線排。
　　
　　在直流電源柜中，在三相交流電源處安裝三相交流電源電涌保護器（20kA），共計2臺；在直流220v總出線處分別安裝直流電源電涌保護器（220v）,共計2臺；
　　
　　2）公用測控屏中，裝置電源盒控制電源處分別安裝直流電源電涌保護器（220v），共計2臺；
　　
　　3）2號主變保護測控屏中，裝置電源、控制電源分別安裝直流電源電涌保護器（220v）共計2臺；
　　
　　4）2號主變保護測控屏中，裝置電源、控制電源分別安裝直流電源電涌保護器（220v）共計2臺；
　　
　　5.）1號35kv線路保護測控屏中，兩條線路直流電源各自獨立，在裝置電源、控母處分別安裝直流電源電涌保護器各1臺(220v)，共計4臺；
　　
　　6）2號35kV線路保護測控屏中，在裝置電源、控母處分別安裝直流電源電涌保護器各1臺（220v），共計2臺；
　　
　　7）10kV裝置分散安裝，分為2段，在總進線的裝置合母、控母（裝置電源）處加裝直流電源電涌保護器各1臺（220v），共計4臺；
　　
　　8）35kV母線有2組PT，每組PT二次測量回路、保護回路、計量回路上分別安裝電壓互感器電涌保護器，共計6臺。
　　
　　9）10kV母線有2組PT，每組PT二次測量回路、保護回路、計量
　　
　　10）臺頭10kV開閉所的二次防雷設計
　　
　　11）在交流屏的三相交流進線處分別安裝三相交流電源電涌保護器（50kA），共計2臺，在其直流220V進線處加裝直流電源電涌保護器（220V）1臺；
　　
　　12）在直流充電屏的三相交流進線處分別安裝三相交流電源電涌保護器（20kA），共計1臺；在直流220V出線處安裝直流電源電涌保護器（220V），共計2臺；
　　
　　13）10kV開關柜的直流分為直流控制電源、直流合閘電源、保護裝置直流電源，每路直流有2回進線，在這3路直流的進線處分別安裝直流電源電涌保護器（220V），共計6臺；
　　
　　14）10kV母線有2組PT，在PT的二次接線室中，每組PT的二次側保護回路、測量回路、計量回路的進線處安裝電壓互感器電涌保護器，共計6臺；
　　
　　15）UPS進線端、光端機進線端、圖像監控系統進線端安裝單相交流電源電涌保護器（20kA），共計3個，光端機加裝RZX-RJ11和RZX-RJ45各1臺；
　　
　　16）控制臺上，在后臺機的電源插座上安裝防雷插座，共計3臺。
　　
　　二、設備清單如下：
　　
　　回路上分別安裝電壓互感器電涌保護器，共計6臺；
　　
　　17）電度表屏內圖像監控系統交流220V進線處安裝單相交流電源電涌保護
　　
　　器（20KA），共計1臺；
　　
　　18）光端機柜交流220V進線處安裝單相交流電源電涌保護器（20KA），共計1
　　
　　臺，加裝WJX-RJ11和WJX-RJ45各1臺；
　　
　　19）控制臺上，在每臺電腦的電源插座上安裝防雷插座，共計3臺。
　　
　　20）管頭35KV變電站
　　
　　21）在站用交流屏的三相交流進線處安裝三相交流電源電涌保護器（50KA），共計2臺；
　　
　　22）在站用直流屏中，在三相交流電源處安裝三相交流電源電涌保護器（20KA），共計1臺；在直流220V出線處分別安裝直流電源電涌保護器(220V)，共計2臺；
　　
　　23）1號主變電保護屏中，在裝置電源和控制電源處分別安裝直流電源電涌保護器
　　
　　各1臺（220V），共計2臺；
　　
　　現場情況及產品圖如下：
　　
　　主要作用是：防止樓內電源線路感應到的過電壓侵入直流屏，并做為主控室二次設備在電源線路雷電防護的第二重保護措施。
　　
　　防雷器安裝時，其中三條相線串63A空開。
　　
　　現場情況及產品圖如下：
　　
　　并聯安裝2臺220V直流電源防雷器TSPD-C40RM（共2臺,標稱放電電流20KA/線，8/20μszui大放電電流40KA）。
　　
　　主要作用是：吸收直流電源線路在電纜層感應到的過電壓反饋回硅整流電源屏，做為主控室二次設備在電源線路雷電防護的第三重保護措施。
　　
　　防雷器安裝時，正極、負極串30A空開。
　　
　　直流電源防雷器（TSPD-C40RM,,放電電流20KA/線，8/20μs）。在主控室遠動屏I1路單相交流輸入開關處并聯安裝1臺220V交流電源防雷器（共1臺TSPD-C40RM,放電電流20KA/線，8/20μs）。
　　
　　主要作用是：220V直流和和交流電源在電纜層感應到的過電壓對遠動屏I設備仍有影響，安裝交直流電源防雷器，做為遠動屏I設備在電源線路雷電防護的保護措施。
　　
　　防雷器安裝時，直流正極、負極串30A空開，交流L、N串30A空開。
　　
　　在載波室高頻開關電源屏2路三相總控制開關后并聯安裝2臺三相電源防雷器（共2臺TSP-B60RM,標稱放電電流40KA/線，8/20μs）。
　　
　　主要作用是：防止樓內電源線路感應到的過電壓侵入載波室電源屏，并做為載波室二次設備在電源線路雷電防護的第二重保護措施。
　　
　　防雷器安裝時，其中三條相線串63A空開。
　　
　　現場情況及產品圖如下：
　　
　　（6）在2F載波室高頻開關電源屏1路-48V直流輸出母排處并聯安裝1臺48V直流電源防雷器（共1臺TSPD-C40-48,標稱放電電流20KA/線，8/20μs）。
　　
　　主要作用是：做為載波室二次設備在電源線路雷電防護的第三重保護措施。
　　
　　防雷器安裝時，正極、負極串30A空開。
　　
　　信號線路
　　
　　（1）在主控室遠動屏I到2F載波室GDF高低頻頻電纜分配柜之間有5對2W通信線路(中調12對、中調22對、地調1對)通過電纜層布線,在該線路進入遠動屏I的端點上和GDF高低頻頻電纜分配柜的兩端分別串聯安裝雙絞線信號防雷器TKS-RS485/2
　　
　　主要作用是：防止通信電纜在1F電纜層布線受雷電空間電磁場影響而感應過電壓，以及電纜層其它線路的相互交叉感應。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置，通過導軌卡接固定。
　　
　　信號線路
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置，通過導軌卡接固定。
　　
　　在主控室網絡機柜到故障錄波屏之間有1條8W網線通過電纜層布線,在該線路進入網絡機柜、故障錄波屏的兩端分別串聯安裝1臺網線信號防雷器TKS-4/RJ45（共2臺,標稱放電電流5KA/線）。
　　
　　主要作用是：防止網線在1F電纜層布線受雷電空間電磁場影響而感應過電壓，以及電纜層其它線路的相互交叉感應。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置固定。
　　
　　在主控室后*公電腦到網絡機柜之間有3條8W網線，該電纜是無屏布線,在該線路兩端分別串聯安裝1臺網線信號防雷器TKS-4/RJ45。
　　
　　主要作用是：防止網線在主控樓內受雷電空間電磁場影響而感應過電壓。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置固定。
　　
　　主要作用是：防止485線在1F電纜層受雷電空間電磁場影響而感應過電壓，以及電纜層其它線路的相互交叉感應。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置，通過導軌卡接固定。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置，通過導軌卡接固定。
　　
　　主要作用是：防止PT線在戶外引入雷電進入保護裝置屏。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置，通過導軌卡接固定。
　　
　　在載波室電力載波屏載波線到樓外高壓場，在這8條載波線進入電力載波屏的連接端點分別串聯安裝1臺信號防雷器,TKS-RS485,標稱放電電流5KA/線，8/20μs）。
　　
　　主要作用是：防止載波線在戶外引入雷電進入保護裝置屏。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置，通過導軌卡接固定。
　　
　　監控屏有條視頻線路引到室外攝像機，在視頻監控線引入監控屏連接端口處串聯加裝1臺信號避雷器（標稱放電電流5KA/線，8/20μs）。
　　
　　防雷器串聯安裝在屏內適當位置，通過導軌卡接固定。
　　
　　接地、屏蔽系統
　　
　　根據前面的現場觀測得到的資料和數據，變電站接地電阻小于1.Ω，主控樓內電源地、設備工作地等接地線路為5*40mm鍍鋅扁鐵或扁銅，符合GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》的防雷接地要求。
　　
　　主控樓主控室、載波室內設備機柜均有接地，對機柜內設備有一定的屏蔽、隔離雷電磁場的作用。
　　
　　3）防雷接地系統設計
　　
　　1、垂直接地體材料
　　
　　垂直接地體可采用燒制型YBD-01T非金屬接地體、銅包鋼接地棒、銅材、熱鍍鋅鋼材（鋼管、圓鋼、角鋼、扁鋼）、離子接地棒、鋅包鋼或其它新型接地材料。
　　
　　2、水平接地體材料
　　
　　水平接地體一般采用純銅線、鍍銅線、熱鍍鋅扁鋼、鋅包鋼等
　　
　　3、接地材料有以下要求：
　　
　　a、采用熱鍍鋅鋼管時，鋼管壁厚不小于3.5m;
　　
　　b、采用熱鍍鋅角鋼管，角鋼不小于50mm*50mm*5mm;
　　
　　c、采用熱鍍鋅扁鋼時，扁鋼不小于40mm*4mm;
　　
　　d、采用熱鍍鋅圓鋼時，圓鋼直徑不小于8m;
　　
　　e、非金屬接地模塊分為燒制型與壓制型，常用規600mm*150mm*100mm,
　　
　　f、銅包鋼接地棒，鍍銅厚度；≤0.25mm，ф16*1500mm型號：YBD-01B
　　
　　g、離子接地棒時，YBD-Lф50*1500mm
　　
　　h、采用物理降阻劑時，電阻率R=0.45，降阻率在60-95%之間，石墨含量70%，型號：YBD-Z25與YBD-Z10
　　
　　4、地網施工布置
　　
　　地網布置依據地形設計為L型、口型、一字、H型或圓型。
　　
　　5、地網挖掘
　　
　　接地地網挖掘深度大于0.8米，根據土壤如：石頭、沙土、建筑垃圾、黃土等情況，北方城市一定要達到凍土層以下。
　　
　　4）雷電預警系統設計
　　
　　高品質的大氣電場監測儀，它可以通過您的個人PC來顯示和記錄數據，該款產品不僅能檢測到附近的閃電，還可以檢測閃電來臨前的到高電場環境。
　　
　　產品包括：
　　
　　1個大氣電場儀
　　
　　1條光纖線纜（30M）
　　
　　1條電源適配器線纜
　　
　　1個光纖適配器
　　
　　6袋高純物理石墨降阻劑
　　
　　1個電源適配器
　　
　　1條串口線纜
　　
　　1條USB轉串口線纜
　　
　　1條接地線纜
　　
　　5個靈敏度插頭
　　
　　1個托架
　　
　　6臺燒制膨脹接地模塊
　　
　　操作原理
　　
　　電場產生的時候會有一個電勢差，如果電勢差足夠高，會使你感覺毛骨悚然（如果這種情況發生在戶外，那么這場大的雷雨將慢慢接近你，你將有可能被閃電擊中），電場就是將你的頭發與梳子或氣球吸引到一起的東西。
　　
　　電場用伏特每米來測量，伴隨著雷雨的電場值將達到每米數千伏特，被簡稱為kV/m,閃電將在電場突變的時候被檢測出來。
　　
　　電荷在雷雨中也將產生一個電場，這個電場將在地面被監測出來，為了的記錄電場變化，電場儀需安裝在與地面齊高的地方，不適用于水面，多塵，昆蟲活躍的區域。
　　
　　四、及售后服務
　　
　　為了不斷滿足顧客的需求，達到服務的目的。堅持“質量*，用戶至上，*維修。為客戶提供專業、及時、、令您滿意”的服務宗旨，特制定以下售后服務細則：
　　
　　1、我公司確保其提供的貨物是全新的、未使用過的，采用的是*材料和*流的工藝，并在各個方面符合招標文件規定的質量、規格和性能要求。我公司保證其貨物經過正確安裝、合理操作和維護保養，在貨物壽命期內運轉良好。
　　
　　2、我公司按每臺或每套設備給甲方提供至少一套完整的技術資料隨貨物包裝發運，其中包括設備的中文使用說明書、操作手冊或產品彩頁等內容。
　　
　　3、質量保證期為防雷接地系統工程竣工驗收合格交付使用，工程質量保證五年內免費保修、更換，系統終身維護。交付使用后，我公司每年巡查一次，除人為破壞或不可抗拒力，屬生產、安裝及材料質量問題所造成的一切責任和損失由我公司負責。
　　
　　4、維修響應時間：收到業主維修要求半小時內響應，48小時內到達設備安裝現場，：或者4003710371。
　　
　　5、維修工程師接到客戶通知后，按上述時間內到達地點；
　　
　　6、五年跟蹤維護，定期回訪，必要時現場檢查，*咨詢
　　
　　7、我公司免費為客戶培訓3~5名該防雷系統的技術人員，培訓地點在乙方培訓辦公室或甲方項目辦公室培訓日期在1日
　　
　　8、培訓內容為：
　　
　　①防雷產品的工作原理；
　　
　　②接地系統的檢查和維護；
　　
　　③地網的接地電阻的測量；
　　
　　④避雷器的檢查和維護。
　　
　　以上資料提供：
　　
　　鄭州萬佳防雷有限公司