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电力防雷解决方案

发布时间:2020-05-07 11:48人气:
一、设计依据

依据国际电工委员会IEC标准和中国国家标准与行业标准及规范的要求,变电站综合自动化系统必须有完整完善的防浪涌保护措施,保障该系统能正常运作。
 
 
设计依据如下:
  1. 国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

  2. 国家标准《低压配电设计规范》 GB50054-95
  3. 国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012
  4. IEC61024-1《建筑物防雷》标准
  5. IEC61312-1《雷电电磁脉冲的防护》第一部分 通则
  6. IEC61312-2《雷电电磁脉冲的防护》第二部分 建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地
  7. IEC61312-3《雷电电磁脉冲的防护》第三部分 浪涌保护器的要求
  8. IEC61312-4:1998《雷电电磁脉冲的防护》第四部分 现有建筑物内设备的防护
  9. GA173-1998《计算机信息系统防雷保护器》
  10. 国家标准《计算机站场地技术条件》GB2887-89l
  11. 电力行业推荐标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997
  12. 电力行业推荐标准《交流电气装置的接地》DL/T621-1997
 
二、现场情况

根据《XX二次系统防雷技术规范》提供的要求进行设计

三、保护对象

本方案保护对象将按照《XX二次系统防雷技术规范》的要求,为前提进行设计,但因要求中未涉及到具体的设备及参数,因此本方案,最终还需以实际设备为准,可由双方确认修改。

四、设计原则

安全可靠:由于建筑物内人员的安全性和设备的重要性,如果雷击对其造成损害,则由此所造成的影响将非常大。

                  依据国际、国内标准和自身丰富的经验,根据中国国情和贵单位的具体情况,对本项目进行安全化的设计和评审,以确保系统的安全可靠。

技术先进:在现有条件下,尽量采用当今国际、国内最先进和成熟的技术和产品,对建筑物、信息系统等起到最好的保护,能够最大限度地适应今后技术和业务发展的变化 。

经济合理:根据设计要求和现场实际情况,在确保安全可靠的前提下,对产品材料进行优化组合,力求最优性价比,并不一味追求产品单项指标和档次。

五、设计思路

针对可能的雷电波入侵途径,我们应该在接闪、分流、接地、屏蔽、合理布线、等电位连接等六个方面做完整的、多层次的防护,其中等电位连接最为重要。

系统防雷包括外部防雷和内部防雷两个方面:

外部防雷以避雷针(带、网)、引下线、接地装置为主,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针(带、网)、引下线等泄放入地。

内部防雷系统是为保护建筑物内部的人员和设备的安全而设置的。

通过加装SPD(电源SPD、信号SPD)等方法,使建筑物、设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体,将内部设施因雷击所感应到的雷电流泄放入地,确保人员和设备的安全。

综合防雷系统示意如下:


 
 
 
六、具体防雷措施

(1)防直击雷:

本方案不考虑直击雷部分

 (2) 防雷电感应及雷电波侵入:
 

电源系统

1、配电变压器低压侧应安装避雷器。避雷器的接地端子与变压器的外壳、中性线以及电力电缆的铠装层应就近接地。  
可选:ZN-15

2、进入变电站室内的低压电力电缆应走电缆沟或采用带金属外皮的电缆或直接穿金属管埋地引入,其金属管长度不宜小于15m。

3、当供电系统采用TN-S方式,低压电力电缆引入机房后,在交流稳压器内或交流配电屏(箱)内,相线及中性线应分别对地加装限压型SPD;
      当供电系统采用TN-C-S方式,低压电力电缆引入机房后,在交流稳压器内或交流配电屏(箱)内,相线应分别对地加装限压型SPD。
可选:ZN-B100

4、 变电站配电变压器低压侧或低压电缆引入配电室或配电屏终端入口处,应具有标称放电电流不小于20kA的限压型SPD;
      低压电缆引入电力室后,在配电屏终端入口处,应具有标称放电电流不小于15kA的限压型SPD。若变电站配电变压器和配电室在同一建筑物内,其SPD应在配电室内安装。 
可选:ZN-C40

5、当上一级SPD与次级SPD都采用限压型SPD时,两者之间的电缆长度应大于5m。     


6、当变电站的配电系统采用总配电室与分配电室方式供电时,总配电屏与分配电屏之间的低压埋地电缆长度若大于50m,应在分配电屏电缆输入侧安装标称放电电流不小于10kA的限压型SPD。
可选:ZN-C20

7、配电屏与各层配电箱之间的电源线若长度超过30m或电源线长度虽然未超过30m,但该层控制终端和网络设备、仪表的电源对雷电较为敏感时,配电箱内电源芯线宜对地安装标称放电电流不小于10kA的限压型SPD。
可选:ZN-C20

8、变电站内对雷电敏感的系统从防护考虑,建筑物外墙体应避免安装仪表及计算机用电源插座。 
9、变电站直流电源线的雷电过电压保护设计
     9.1、直流屏与分屏的连接电缆大于50米时,应在进入分屏的馈线进线端加装适合的直流SPD。
     可选:ZN-C20

     9.2、变电站内直流配电屏的直流馈线端应安装标称放电电流不小于10kA的直流电源SPD。
     可选:ZN-C20

     9.3、变电站内直流电源系统使用的SPD应具有带保险丝功能,标称放电电流不小于10kA,SPD应就近接地。
     可选:ZN-C20

10、应在总配电屏,楼层分配电屏,机房配电屏,UPS专用设备配电屏等处根据实际情况安装标称放电电流不小于10kA的限压型SPD.
可选:ZN-C20



信号系统

1、进入主控或通信机房的载波高频电缆必须在屏内及结合滤波器处将屏蔽层接地。

2、复用载波通道高频电缆进入载波设备前宜安装标称放电电流不小于10kA(8/20µs)的高频信号SPD。
可选:ZN-T/BNC

3、当载波及微波输出的音频线(或数据线)长超过30米时,应在载波及微波配线架处安装标称放电电流不小于5kA(8/20µs)的信号SPD。
可选:N-coaxB

4、从保护屏、交流电源屏、直流电源屏、测量屏等到总控屏的监控通信线,若长度超过30米时在总控屏内应安装标称放电电流不小于5kA(8/20µs)的相应的信号SPD或光电隔离器。
可选:ZN-S/24

5、不同系统的通信连接线,应根据实际情况在其线路的一端或两端都安装标称放电电流不小于5kA(8/20µs)的相应信号SPD或光电隔离器。
可选:ZN-S/24

6、高压场地到站内各室的各种信号线路、站内不同楼之间的的各种信号线应采用光纤或屏蔽电缆,屏蔽电缆的屏蔽层应两端接地,电缆的空置芯线应两端接地。

7、当信号线路垂直长度大于30m时,应穿金属管,其金属管两端必须就近与楼层的均压网或接地网焊接。



微波通信系统

1、铁塔上架设的波导馈线、同轴电缆金属外护层应分别在上、下端及进入机房入口处外侧就近接地,当馈线及同轴电缆长度大于60m时,其屏蔽层宜在塔的中间部位增加一个接地连接点,室外走线架始末两端均应作接地连接。

2、当微波站的馈线采用同轴电缆时,应在同轴电缆引进机房入口处安装标称放电电流不小于10kA的同轴SPD,同轴SPD接地端子的接地引线应从天馈线入口处外侧的接地线、避雷带或地网引接。
可选:ZN-CoaxB/S



变电站二次系统接地要求

1、电网二次系统的接地方式应采用共用接地。通信站距发变电站接地网边沿超过15米时,应另设专用接地网。

2、当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时,宜将其接地装置互相连接。

3、机房不宜设在建筑物顶层。若机房设在建筑物顶层,机房应进行屏蔽装修.

4、进出机房的金属管道引入室内前应埋地10米以上,并在入口处应就近与接地网做等电位连接。

5、引入机房的导线如暂不使用,应在配线架上接地,以防引入直击雷、感应雷在开路的导线末端产生反击。

6、管道、构架、竖井、廊道电缆支架等金属物每隔20米应进行接地一次。

二次系统接地网均压要求

1、应在调度大楼、变电站、微波站的机房内建立水平闭合环形接地带,作为总等电位连接带使用

2、电网二次系统设备应采取等电位连接,设置等电位连接网络。设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽电缆缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器(SPD)接地端等均应以一定距离与等电位连接网络的接地端子连接。

3、建设调度大楼、变电站、微波站时为了保证均衡电位,应由接地网主抽头处接引两条截面不少于3×100 mm2的主母铜线或相当截面的电力电缆,向上连接通信、自动化、保护、调度等机房的环形接地母线。

4、所有进入调度大楼、变电站、微波站的外来导电物均应在不同防雷区的界面处做等电位连接。当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时,宜设若干等电位连接带,并应将其就近连到环形接地体、内部环形导体或此类钢筋上,它们在电气上是贯通的并连通到接地体,含基础接地体。
 
 
第五章、产品清单
 
序号
名称
型号
单价
数量
金额
备注
电源系统
1
电源一级防雷
ZN-25
 
 
 
 
2
电源一级防雷
ZN-15
 
 
 
 
3
电源二级防雷
Zn-B100
 
 
 
 
4
电源三级防雷
ZN-C40
 
 
 
 
信号系统
1
天馈电涌保护器
ZN-T/F
 
 
 
 
2
通信线SPD
ZN-TX/s
 
 
 
 
3
电话语音保安单元
ZN-RJ45
 
 
 
 
产品价格总计:

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