变电站的防雷保护措施分析

变电站防雷措施分析(一)摘要：变电站是电力系统中电电压和电流的转换、集中、分配的场所，它将发电站与电力用户的联系联系起来，承担电压转换和电力分配的重要任务。变电站发生雷击事故会给国家和人民造成巨大的损失。因此，变电站的防雷是一个不容忽视的问题。第一，变电站雷击的主要原因电源系统正常运行期间，电气装置的绝缘起到电网的额定电压作用，但由于雷击，供电和配电系统部分电压可能远远超过正常状态下的值，一般来说，对于变电站雷击，直接撞击变电站的装置有两种。二是沿着架空线路的雷电感应过电压和直接雷击过电压形成的雷电波，道路侵入变电站。具体表现为： 1，直击雷过电压。雷暴直接冲击电力装置时，形成强雷电流，雷电流在电力装置中产生更高的电压，雷电流通过物体时产生具有破坏效果的热效应和机械效应。2、感应过电压。当雷云在架空导线上时，由于静电感应，架空导线上积累了大量的异性束缚电荷，当雷云向大地放电时，线路上的电荷释放形成的自由电荷流向线路两端，就会产生高过电压，这种过电压可能对电网造成危害。因此，沿着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侵入变电站是变电站雷击损坏的主要原因，如果不采取保护措施，将导致变电站电气设备绝缘损坏，必然发生事故。二、变电站防雷原则变电站特性的总体防雷原则是将大部分雷电电流直接引入接地(外部保护)；电源线或数据、信号线沿线的过电压波阻塞(内部保护和过电压保护)；受保护设备的浪涌过电压幅度限制(过电压保护)。这三条防线，互相配合，各自负责，缺一不可。应转换为包括：直击雷预防、感应雷波入侵预防、防雷电磁感应等多方面系统在内的三维保护(地面-手动保护)。1、外部防雷和内部防雷避雷针或避雷针、避雷网接入和接地系统构成外部防雷系统，主要保护建筑物不受雷击引起的火灾事故和个人安全事故的影响。内部防雷系统可以防止外部防雷系统无法保证的雷击和其他过电压入侵造成的设备损坏。为了内部防雷，进出保护区的电缆、金属管道等必须连接防雷和过电压保护装置，并实施等电位连接。2、防雷等电位连接要完全消除雷电引起的破坏性电位差，电源线、信号线、金属管道等必须通过过电压保护程序进行等电位连接，每个内部保护区的接口也应相应地进行局部等电位连接，每个局部等电位连接杆相互连接，最后连接到主等电位连接杆。三、变电站防雷的具体措施变电站发生的闪电是下行射线，主要雷电直接撞击变电站的电场比，或沿着架空线路的感应雷过电压和直雷过电压形成的闪电波侵入变电站。因此，避免直击雷、雷电波对变电站进线和变压器造成损害是变电站防雷的关键。1、变电站为了保护直击雷，安装了避雷针架设避雷针是变电站直击雷的一般措施，是保护电场比、保护建筑物不受直击雷的闪电接收器，将闪电引向避雷针，安全地将雷电流引向大地，提供保护效果。变电站安装避雷针时，必须将所有装置放在避雷针保护范围内，还应采取措施预防避雷针时的反击事故。对于35 kV变电站，为了保护室外设备和结构，必须安装独立的避雷针。独立避雷针及其接地装置和保护建筑和电缆等金属材料的距离必须小于5米，主接地网和独立避雷针的地下距离必须小于3米，独立避雷针独立接地装置的接入线路接地电阻不能超过10 ，满足不发生反击事故的要求。在110kV以上变电站安装避雷针是直击雷保护的主要措施。由于这种电压等级分配装置绝缘水平高，避雷针可以与主接地网的地下连接点直接安装在配电装置的结构中，并且沿地线长度必须在15米以上。因此，闪电避雷针引起的高电位不会引起电气设备的反击事故。2、变电站入口保护要限制通过避雷器流动的闪电电流量和闪电波的波数，必须保护变电站入口。船上发生过电压时，行波电线转移到变电站。振幅是绝缘的50%冲击闪络电压，线路的冲击耐压比变电站装置的冲击耐压高得多。因此，在靠近变电站的入口线上设置避雷线是防雷的主要措施。如果不建立避雷线，雷击时必然会对线路造成损坏。3、变电站对入侵波保护的变电站保护侵入波的主要措施是在进入线上安装阀型避雷器。阀门避雷器的基本组成部分是火花间隙和非线性电阻。目前，SFZ系列阀门避雷器主要具有保护大中型变电站的电气设备。FS系列阀门避雷器主要用于保护小容量分配装置。4、变压器保护变压器的基本保护措施是在接近变压器上安装避雷器，防止线路侵入的电波绝缘。安装避雷器时，尽量接近变压器，最小化连接长度，减少电缆中闪电电流的压降。同时，避雷器的连接必须与变压器的金属外壳和低压侧中性点连接，从而有效降低雷电对变压器的损坏可能性。变电站的各主、段总线必须安装保护变压器和电气设备的阀门避雷器。各组避雷器将最短的连接应用于变电站设备的总接地网络。避雷器的安装应尽可能位于保护设备的中间。5、变电站防雷接地满足变电站防雷要求后，根据安全和工作接地的要求布置综合接地网，然后在避雷针和避雷器下增加接地体，以满足防雷要求，或在防雷装置下放置单独的接地体。小型变电站有独立避雷针，大型变电站大部分由独立避雷针和配电装置充电的部分空气中最短的路径必须小于5米。避雷针接地起降线应与地面部分配电装置框架的接地导体距离地面至少3米，变电站电气装置的接地装置为基于水平接地线的手动接地网，水平接地线为水平接地线，水平接地点为平江50mm5m6m，垂直接地线间距为5m6m，主接地网接地装置的电阻不超过4 人工接地网的外部边缘必须闭合，外部边缘的每个边缘必须是圆弧。大型变电站应与主接地网一起安装在结构上的避雷针，在其附近安装中央接地装置。避雷针和主接地网的地下连接点与变压器的地线主接地网的地下连接点应小于沿接地的15米，变压器门结构不应安装避雷针。6、诱发变电站防雷随着电力技术的发展，变电站配备了完善的直击雷防护系统，野外设备被直击雷损坏的可能性很小。但是，防雷系统下发生的雷电放电和电磁脉冲、闪电过电压会通过金属导管电缆对变电站控制等各种剩余电气设备造成严重的电磁干扰，影响边防战场值的正常运行。防雷感应保护措施主要使用：多个接地引线，减少引线闪电电流。改善合流系统的结构，减少对弱电设备的接近线的检测。除了限制电源入口安装压敏电阻等过电压装置外，还可以使用光电耦合器组件访问信号线。进出控制室的所有电缆都使用屏蔽电缆，屏蔽层共享接地极。在控制室和通信室设置等电位大本营，所有电气设备的护套将连接到等电位合流卡。结论：变电站是电力系统防雷的重要保护设施，如果发生雷击事故，会引起大规模停