煤矿变电所的防雷措施

煤矿变电所的防雷措施煤矿变电所的防雷措施 1 雷云的形成和雷电发展雷云的形成和雷电发展 雷电是大气中自然放电现象 一般叫闪电 它的形状分为 线状 带状 片状和球状 按空间位置可分为雷云之间和雷云 对大地之间两类 前者发生在高空 对人类危害较小 后者为 发生在雷云对大地间的落地雷 尤其是负极性落地雷 对人体 和设备危害最大 是造成煤矿变电所雷击事故的主要来源 雷 电与雷云的存在分不开 在天气闷热时 热空气上升到高空遇 到冷空气 水蒸汽结成水滴 在重力作用下向下运动 与继续 上升的热空气发生碰撞出现水滴分离形成微细水滴 这些水滴 随风吹聚形成带负电的雷云 雷云是产生雷电放电的前提 负 极性的落地雷的发展可分为以下三个阶段 1 1 先导放电 当天空中有带负电电荷的雷云时 由于感应作用 地面和 地面物体都带上正电荷 雷云中某处电荷较多就使该处附近电 场强度增大 增大到一定值时 就使空气绝缘被破坏 开始出 现游离 形成先导放电通路 方向从雷云向大地逐级发展 放 电速度约数 10km s 向下发展到一定高度时 地面物体可能 产生向上的先导 它影响下行先导的发展方向和雷击点的方位 1 2 主放电 下行先导的极高电位和上行先导的感应电荷与大地距离较 小 在电场强度足够大时 就使剩余的空气隙被击穿 游离出 来的电子很快流入大地 大量地面电荷迅速冲向雷云 就会产 生很强的光亮和巨大的雷声 主放电电流极大 大多数雷电流 瞬间幅值约数 10ka 少数可达数百千安 剧变的雷电流产生过 渡过程 形成雷电冲击波 使雷击点周围的磁场出现很大的变 化 虽然主放电时间只有几十微秒 但破坏作用极大 造成人 畜伤亡 建筑物和设备损坏及引起火灾 1 3 余辉放电 主放电后 雷云中的剩余电荷按通路持续流入大地 形成 余辉放电 放电电流随时间的延长而快速减小 只需几毫秒放 电就结束了 在存在多个雷云中心时 还会出现重复放电 只 是放电电流小多了 2 雷电活动规律和雷电流幅值概率雷电活动规律和雷电流幅值概率 人们在长期实践中总结出雷电活动的规律 按地理环境的 分布规律是 山区和热而潮湿的地区雷暴高于平原和冷而干燥 的地区 内陆多于沿海 按地质条件易遭雷击的地点为 土壤 电阻小 地表土壤中粘土电导率高 地下埋有金属矿床等 高 耸突出或孤立的建筑物 高压输电线路转角等 雷电活动时间 大多在白天下午 1 至 9 时 雷暴的高峰月为七八月 3 变电所雷击类型及防雷的首要任务变电所雷击类型及防雷的首要任务 煤矿变电所遭受雷击事故的类型分为三类 一是输电线路 受雷击时沿线路向变电所入侵的雷电波 二是雷击输电线路附 近地面的感应雷 三是雷直击变电所内线路和设备的直击雷 雷电波与感应雷的陡度大 幅值高 危害严重 不采用防雷措 施就使变电所的电器设备绝缘击穿 据统计 我国 110 220kv 的变电所因雷电波引起的事故率约 0 5 次 百所 年 直配电机的 损坏率约 1 25 次 百所 年 变电所防范雷电波和感应雷是防雷的首要任务 对直击雷 要采取合理的防雷措施 对高压输电线路要用耐雷水平和雷击 跳闸率来衡量防雷性能优劣 确保煤矿变电所安全正常运行 4 煤矿变电所对直击雷的防护措施煤矿变电所对直击雷的防护措施 变电所防护直击雷的有效措施就是在变电所安装避雷装置 避雷装置由接闪器 引下线和接地装置三部分组成 接闪器采 用避雷针 带 线和网 引下线要保证接闪器与大地间有良好 连接 接地装置的电阻应不大于 10 在避雷针高于被保护设备时 它的保护范围包括变电所厂 房及室外所有设备 避雷针就像一把伞 只要把被保护设备置 于伞盖的范围内 它就能将雷电吸引到自身上 就能把极大的 雷电流通过引下线引入地下的接地装置 尽快散逸到大地并与 异种电荷中和 可以保护设备雷击概率小于 0 1 要防止它们 之间造成反击事故 在采用滚球法计算时 避雷针保护范围缩 小 可在建筑物上安装避雷带 网 5 煤矿变电所对雷电波的防护措施煤矿变电所对雷电波的防护措施 5 1 变电所内防护雷电波措施 变电所内的主变电压最重要 应重点保护 利用变电所母 线安装阀型避雷器 把它接在主变压器旁边 在雷电波入侵到 主变压器时 产生全反射使它们身上的电压升高 雷电波电压 曲线与阀型避雷器的较平坦的伏秒特性相交 使避雷器动作 对有正常防雷的 110 220kv 变电所 流过避雷器的雷电流不大 于 5ka 在主变压器冲击耐压大于避雷器冲击放电电压时 主 变压器得到可靠保护 要选择好安装避雷器的位置 它与主变 压器及其它设备的距离都应小于最大允许电气距离 一组不满 足要求时可再增一组 5 2 输电线路防护雷电波措施 35 110kv 无避雷线的输电线路 当进线段遭雷击时 雷电 波的幅值和陡度会超过变电所设备的耐压值 在接近变电所 1 2km 的进线段处安装避雷线就能降低雷电波的陡度 限制流 过变电所阀型避雷器中的雷电流不大于 5ka 使进线段内出现 雷电波的概率大为减小 即使出现也只能在进线段外 对重雷 区及雨季经常合闸的情况 还应该在进线段保护的首端各安装 一组管型避雷器 5 3 各种变压器防护雷电波措施 1 三相绕组变压器只须在低压绕组某相出口处加装一 只避雷器 2 自耦变压器可在高压 中压侧与断路器之间各安装 一组避雷器 3 35kv 变压器中性不用保护 110kv 变压器中性接避 雷器 4 3 10kv 配电变压器采用阀型避雷器 对多雷区还要 在低压侧安装一组