[2013专业案例真题上午卷]某新建电厂一期安装两台300MW机组，采用发电机一变压器单元接线接入厂内220kV屋外中型配电装置，配电装置采用双母线接线。在配电装置架构上装有避雷针进行直击雷保护，其海拔高度不大于1000m。主变中性点可直接接地或不接地运行

admin2018-10-08 63

问题 [2013专业案例真题上午卷]某新建电厂一期安装两台300MW机组，采用发电机一变压器单元接线接入厂内220kV屋外中型配电装置，配电装置采用双母线接线。在配电装置架构上装有避雷针进行直击雷保护，其海拔高度不大于1000m。主变中性点可直接接地或不接地运行，配电装置设计了以水平接地极为主的接地网，接地电阻为0．65Ω，配电装置(人脚站立)处的土壤电阻率为100Ω．m。
若主变压器高压侧至配电装置间采用架空线连接，架构上装有两个等高避雷针，如下图所示，若被保护物的高度为15m，请计算确定满足直击雷保护要求时，避雷针的总高度最短应选择下列哪项数值?

选项 A、25m
B、30m
C、35m
D、40m

答案B

解析依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL／T 620一1997)第5．2．2条相关公式。
如图所示：采用相似三角形原理，计算出15m高度，O点(两避雷针中心点)需要保护的距离为：
b_y=

×4=4．41(m)
(1)设避雷针高度为30m，则P=1，h。=30—15=15m；两避雷针之间的距离：
D=

=33．1(m)
①O点为假想避雷针的顶点，高度为：h_o=h一

=25．28(m)＞15(m)，满足要求。
②h_x=0．5h，r_x=h_aP=15×1=15m＞14m，满足要求。
③中间参数：

=2．2＜7，则选用图a进行计算，查图a可知

=0．9，则b_x=13．5m＜r_x，且b_x＞b_y，可保护全部范围。
(2)设避雷针高度为25m，则P=1，h_a=25—15=10(m)。
两避雷针之间的距离：D=

=33．1(m)。
①0点为假想避雷针的顶点，高度为：h_o=h一

=20．27m＞15m，满足要求。
②h_x=0．5h，r_x=h_ap=10×1=10m＜14m，不能满足要求。
③中间参数：

=3．31＜7，则选用图a可知

=0．75则b_x=7．5m＞b_y，满足要求。
注：本题直接计算较为复杂，涉及的变量较多，建议采用试算法。此题仍有不严谨的地方，当r_x=15m＞14m时，不能直接判断W点一定在保护范围内，需要进行进一步计算，但若再进一步分析，计算过于复杂，演化成解几何问题，而这应不是出题老师的初衷。
解题示意图：(图中虚线及点画线均为辅助线，无实际意义。)