變電所防雷保護(hù)
變電所是電力系統(tǒng)重要組成部分,因此,它是防雷的重要保護(hù)部位。如果變電所發(fā)生雷擊事故,將造成大面積的停電,給社會(huì)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)不便,這就要求防雷措施必須十分可靠。
雷電的形成:雷電的放電是帶電荷的雷云引起的放電現(xiàn)象,在某種大氣和大地條件下,潮濕的熱氣進(jìn)入大氣層冷凝而形成雷云,大氣層中的雷云底部大多數(shù)帶負(fù)電,它在地面上感應(yīng)出大量的正電荷,這樣,雷云和大地之間就形成了強(qiáng)大的電場(chǎng),隨著雷云的發(fā)展和運(yùn)動(dòng),當(dāng)空間電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)大氣游離放電的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí),就會(huì)發(fā)生雷云之間或雷云對(duì)地的放電,形成雷電。按其發(fā)展方向可分為下行雷和上行雷。下行雷是在雷云產(chǎn)生并向大地發(fā)展的,上行雷是接地物體頂部激發(fā)起,并向雷云方向發(fā)起的。
變電所的防雷措施:變電所遭受的雷擊是下行雷,主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面:一是雷直擊在變電所的電氣設(shè)備上;二是架空線(xiàn)路的感應(yīng)雷過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波沿線(xiàn)路侵入變電所。因此,直擊雷和雷電波對(duì)變電所進(jìn)線(xiàn)及變壓器的破壞保護(hù)十分重要。
一、變電所的直擊雷保護(hù)。裝設(shè)避雷針是直擊雷保護(hù)的主要措施,避雷針是保護(hù)電氣設(shè)備、建筑物不受直接雷擊的雷電接收器。它將雷吸收到自己的身上,并安全導(dǎo)入地中,從而保護(hù)了附近絕緣水平比它低的設(shè)備免遭雷擊。裝設(shè)避雷針時(shí)對(duì)于35kv變電所必須裝有獨(dú)立的避雷針,并滿(mǎn)足不發(fā)生反擊的要求;對(duì)于110kv及以上的變電所,由于此類(lèi)電壓等級(jí)配電裝置的絕緣水平較高,可以將避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)上,因此,雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會(huì)造成電氣設(shè)備的反擊事故。
二、變電所對(duì)侵入波的防護(hù)。變電所對(duì)侵入波保護(hù)的主要措施是在其進(jìn)線(xiàn)上裝設(shè)閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線(xiàn)性電阻,目前,FS系列閥型避雷器為火花間隙和非線(xiàn)性電阻,其主要用來(lái)保護(hù)小容量的配電裝置SFZ系列閥型避雷器,主要用來(lái)保護(hù)中等及大容量變電所的電氣設(shè)備;FCZ1系列磁吹閥型避雷器,主要用來(lái)保護(hù)變電所的高壓電氣設(shè)備。
三、變電所的進(jìn)線(xiàn)防護(hù)。對(duì)變電所進(jìn)線(xiàn)實(shí)施防雷保護(hù),其目的就是限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。當(dāng)線(xiàn)路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí),將有行波沿導(dǎo)線(xiàn)向變電所運(yùn)動(dòng),其幅值為線(xiàn)路絕緣的50%沖擊閃絡(luò)電壓,線(xiàn)路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。因此,在靠近變電所的進(jìn)線(xiàn)上加裝避雷線(xiàn)是防雷的主要措施。如果沒(méi)架設(shè)避雷線(xiàn),當(dāng)靠近變電所的進(jìn)線(xiàn)上遭受雷擊時(shí),流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值可超過(guò)5kA,且其陡度也會(huì)超過(guò)允許值,勢(shì)必會(huì)對(duì)線(xiàn)路造成破壞。
四、變壓器的防護(hù)。變壓器的基本保護(hù)措施是靠近變壓器安裝避雷器,這樣可以防止線(xiàn)路侵入的雷電波損壞絕緣。裝設(shè)避雷器時(shí),要盡量靠近變壓器,并盡量減少連線(xiàn)的長(zhǎng)度,以便減少雷電電流在連接線(xiàn)上的壓降。同時(shí),避雷器的接線(xiàn)應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起,這樣,當(dāng)侵入波使避雷器動(dòng)作時(shí),作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了(不包括接地電阻上的電壓壓降),就減少了雷電對(duì)變壓器破壞的機(jī)會(huì)。
五、變電所的防雷接地。變電所防雷保護(hù)滿(mǎn)足要求以后,還要根據(jù)安全和工作接地的要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng),然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿(mǎn)足防雷的要求,或者在防雷裝置下敷設(shè)單獨(dú)的接地體