《变电站防雷探讨》word版
14页1、变电站防雷探讨1引言 变电所是电力系统防雷的重要保护设施,如果发生雷击事故,将造成大面积的停电,严重影响社会生产和人民生活。因此要求变电所的防雷措施必须十分可靠。2变电所遭受雷击的来源及解决方法(1)雷击的来源。一是雷直击于变电所的设备上;二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。(2)变电所对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。(3)架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所,是导致变电所雷害的主要原因,若不采取防护措施,势必造成变电所电气设备绝缘损坏,引发事故。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值,使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的,在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。3变电所装设避雷针的原则所有被保护设备均应处于避雷针(线)的保护范围之内,以免遭受雷击。当雷击避雷针时,避雷针对地面的电位可能很高,如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够,就有可能在避雷针遭受雷击后,使避雷针与被保护设备之间发生放电现象,这种
2、现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上,造成事故。不发生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最小距离。4避雷针与电气设备之间防雷最小距离的确定雷击避雷针时,雷电流流经避雷针及其接地装置,为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而造成反击事故,空气间隙必须大于最小安全净距。为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的间隙被击穿而造成反击事故,空气间隙必须大于最小安全净距。5装设避雷针的有关规定对于35kV及以下的变电所,因其绝缘水平较低,必须装设独立的避雷针,并满足不发生反击的要求。对于110kV以上的变电所,由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高,可以将避雷针直接装设在配电装置的构架上,因而雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。装设避雷针的配电构架,应装设辅助接地装置,该接地装置与变电所接地网的连接点,距主变压器的接地装置与变电所的接地网的连接点的电气距离不应小于15m。其作用是使雷击避雷器时,在避雷器接地装置上产生的高电位,沿接地网向变压器接地点传播的过程中逐渐衰减,使侵入的雷电波在达到变压器接
3、地点时,不会造成变压器的反击事故。由于变压器的绝缘较弱,同时变压器又是变电所的重要设备,故不应在变压器的门型构架上装设避雷针。由于变电所的配电装置至变电所出线的第一杆塔之间的距离可能比较大,如允许将杆塔上的避雷线引至变电所的构架上,这段导线将受到保护,比用避雷针保护经济。由于避雷线两端的分流作用,当雷击时,要比避雷针引起的电位升高小一些。因此,110kV及以上的配电装置,可将线路避雷线引接至出线门型构架上,但土壤电阻率大于1000m的地区,应装设集中接地装置。对于3560kV配电装置,土壤电阻率不大于500m的地区,允许将线路的避雷线引接至出线门型构架上,但应装设集中接地装置。当土壤电阻率大于500m时,避雷线应终止于线路终端杆塔,进变电所一档线路保护可用避雷针保护。6结束语根据以上的分析,变电所的防雷是不可忽视的问题,建设单位和设计部门都应认真考虑,加以重视。变电站防感应雷办法 变电站一般是三相供电方式。在这种供电方式的整个系统中,中线N与保护接地线PE二线合一。根据供配电线路导体长距离传输的特点、防雷器件的特性、来自线路雷电流的强度,以及配电系统中各部分的耐电水平,必须采用多级、分
4、级防雷保护。对机房供电系统预防LEMP,一般采用用户总电源、用户分电源、设备工作机房电源等多级保护方法治理,分级配置“进户”、“进室”、“单机”及“直流”电源过电压保护器予以保护。进入机房主电源配电柜前端应安装三相过电压保护器SPD1,其雷电通流容量不应低于100kA作为第一级保护;配电柜线路输出端配置一台过电压保护器SPD2,其雷电通流容量应不小于40kA,作为第二级保护; 供电设备的正常不带电金属部分应作保护接地,严禁作接零保护,其接地线截面积不应小于16mm2,材料为多股铜线;供电系统各个SPD的接地端,应分别连接到强电地的接地汇集线上,从汇集线单独用导线接至室外地网上,接地电阻应不大于4欧姆。变电所防雷应该主要是三方面:一是防雷电反击,二是防感应雷,三就是防直击雷雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体(包括接闪器、接地引下线和接地体),在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压,这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电(又叫闪络)的现象叫反击。要消除反击现象,通常采取两种措施:一是作等电位连接,用金属导体将两个金属导体连接起来,使其接闪时电位相等;二是两者之间保持一定的距离。感应雷的防
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