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变电站防雷措施浅析

来源:admin ??发布时间:2018-08-21 06:30


变电站防雷措施浅析

 
变电所是电力系统重要组成部分,因此,它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故,将造成大面积的停电,给社会生产和人民生(基本说明:民众的生计)活带来不便,这就要求防雷措施必须十分可靠。
1  雷电的形成
    雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象,在某种大气和大地条件下,潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云,大气层中的雷云底部大多数带负电,它在地面上感应出大量的正电荷,这样,雷云和大地之间就形成了强大的电场,随着雷云的发展和运动,当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时,就会发生雷云之间或雷云对地的放电,形成雷电。直流发生器主要适用于电力部门、工矿、冶金、钢铁等企业动力部门对氧化锌避雷器、电力电缆、变压器、发电机等高压电气设备进行直流耐压试验。按其发展方向可分为下行雷和上行雷。下行雷是在雷云产生并向大地发展的,上行雷是接地物体顶部激发起,并向雷云方向发起的。
2  变电所的防雷措施(指针对问题的解决办法)
    变电所遭受的雷击是下行雷,主要来自两个方面:一是雷直击在变电所的电气设备(shèbèi)上;二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。直流高压发生器采用了九十年代新技术、新材料和新器件,具有输出功率大、体积小、重量轻的特点,有可靠的过压、过流及零位合闸保护功能,带0.75倍电压锁存功能,并配有时间继电器,能在试验中设置定时声讯报警。因此,直击雷和雷电波对变电所进线及发生器的破坏(vandalism)的防护十分重要。
   
  (1)变电所的直击雷防护。装设又名防雷针是直击雷防护的主要措施,避雷针是保护电气设备(shèbèi)、建筑物(building)不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上,并安全导入地中,从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。
    装设又名防雷针时对于35kV变电所必须装有独立的避雷针,并满足不发生反击的要求;对于110kV及以上的变电所,由于此类电压等级配电装置的绝缘(insulated)水平比较高,可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上,因此,雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备(shèbèi)的反击事故。高压发生器精度高、测量准确。电压、电流表均为数字显示,电压分辨率为0.1kV,电流分辨率为0.1uA,控制箱上电压表直接显示加在负载试品上的电压值,使用时无需外加分压器,接线简单。仪器具有高、低压端测量泄漏电流,高压端采用圆形屏蔽数字表显示,不怕放电冲击,抗干扰性能好,适合现场使用。
   
  (2)变电所对侵入波的防护。变电所对侵入波防护的主要措施(指针对问题的解决办法)是在其进线上装设阀型避雷器。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻,目前,FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻,其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器,主要用来保护中等及大容量变电所的电气设备(shèbèi);FCZ1系列磁吹阀型避雷器,主要用来保护变电所的高压电气设备。
   
  (3)变电所的进线防护。对变电所进线实施防雷保护,其目的就是限制(limit)流经避雷器的雷电电流(Electron flow)幅值和雷电波的陡度。当线路上出现过电压时,将有行波沿导线向变电所运动,其幅值为线路绝缘(insulated)的50%冲击闪络电压,线路的冲击耐压比变电所设备(shèbèi)的冲击耐压要高非常多。因此,在*近变电所的进线上加装避雷线是防雷的主要措施(指针对问题的解决办法)。如果没架设避雷线,当*近变电所的进线上遭受雷击时,流经避雷器的雷电电流幅值可超过5kA,且其陡度也会超过允许值,势必会对线路造成破坏(vandalism)。
   
  (4)发生器的防护。发生器的基本保护措施(指针对问题的解决办法)是*近发生器安装避雷器,这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘(insulated)。
    装设避雷器时,要尽量*近发生器,并尽量最大化减少连线的长度,以便减少雷电电流(Electron flow)在连接线上的压降。同时,避雷器的接线应与发生器的金属外壳及低压侧中性点连接在共同,这样,当侵入波使避雷器动作时,作用在高压侧主绝缘(insulated)上的电压就只剩下避雷器的残压了(不包括接地电阻(resistance)上的电压压降),就减少了雷电对发生器破坏(vandalism)的机会。
   
  (5)变电所的防雷接地。变电所防雷保护满足要求以后,还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网,然后又名防雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求,或者在防雷装置下敷设单独的接地体。
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