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【摘 要】在变电站中由于本身性质的影响,很容易发生雷击事件,为生产和生活带来很大损害,针对于变压器事故来说,雷击事故就占了所有事故的30%以上。为了减少雷电对电力设备的损坏,保证变电站能够安全运行,本文分析了雷电对变电运行的危害,对变电运行的防雷技术进行了分析和探讨。
【关键词】变电;运行;防雷;技术
1 雷电对变电运行的危害
在变电站日常运行中,雷电对电力设备的影响最为突出,会给变电运行带来很大危害,雷击产生的高电压可能会导致设备爆炸损坏。依照作用方式的不同雷电可以分为直击雷和感应雷。直击雷在击打到变电站上后形成很大的雷电流,进而导致设备以及输电线等产生极大的热效应和机械效应,严重时会损坏设备。感应雷是指雷击时产生的放电、过电压以及电磁脉冲现象,这种雷会对接入点运行带来极大的危害,大量研究表明在雷电发生时由于雷电流需要通过变电站内接地网泄入大地,因此会在短时间内对地网产生一个很高的电压,有可能导致一些部位产生反击现象,降低电气设备的绝缘性,雷击产生的电流在通过引下线导地时,会产生一个很强的电磁场,对变电运行使设备以及输电线等造成感应电压,严重时发生设备以及输电线的损坏等。此外发生在输电线上的雷击会导致强电流的雷电波,这是危害变电站的主要危害。
2 变电运行的防雷技术
2.1 基本防雷措施
针对雷电形成危害的原因,在设计防雷保护时主要包括内部保护、外部保护、接地保护等方式阻止雷电波的入侵以及泄散雷电波,依照被保护装置的雷击频率、形式以及性质等来选择合适的防雷技术。外部保护主要包括避雷针、避雷带以及避雷网等,变电运行防止直击雷的危害,主要是通过安装避雷针,将雷电积聚起来的电流输送到大地,避雷器起到的作用是削弱入侵的雷电波。内部防雷措施主要是接闪器、接地引下线以及接地体等。接地装置是不可缺少的部分,主要是将雷电流引入大地。从防雷应用上来看,防雷措施主要包括接闪器、分流、屏蔽等作用才能达到完全防雷措施,在防雷工程施工中,为避免雷电对建筑物本身的伤害,需要把直击雷防护设施与土建部分共同施工。在防雷施工的第二阶段,需要与设备的安装同步进行。配电站多是四层配电装置楼,所有电气设备均设计为室内装置,对于变电站的接地装置,室外接地需要采用复合接地网添加降阻材料降低接地电阻,室内接地通过建筑物上下层主筋焊接成基础接地网,一般把建筑物主筋焊接为引下线,要求引下线的间距小于25m,屋面避雷带选用直径16mm的镀锌圆钢焊接而成,为防止过电压对设备造成损害,还需要在总配电箱处安装SPD保护。
2.2 变压器防雷保护
各变电站在建筑期间已设计并实施了切实可行的防雷技术,但是对于变压器而言,在实际工作中,还需要采取更加具有针对性的防雷措施。避雷针在设计中由于本身的电阻值较高,因此在雷电流流入到接地电阻时,会在变压器外壳处产生一个高电压,过高时就容易导致变压器被击穿。避雷器由于长期的使用没有少到很好地维护,导致配电变压器本身没有收到防雷保护而损坏,对于电感变压器设备而言,引下线过程,有可能会损坏变压器的绝缘装置。依照变压器的工作性质,需要采取有针对性的防雷保护技术。依照电力设备过电压保护设计技术规程要求,在变压器高压侧安装避雷器,另外也建议了接地线、变压器低压侧的中性点以及外壳需要连在一起接地。在实际的防雷保护中发现,即使在高压侧安装了避雷器,在发生雷电时,变压器仍然会遭受到损害,再多雷区高达5%,这是因为雷电在入侵后,导致变压器高压和低压侧的电压正逆转变。如当5KV侧受到雷击时,接地电阻短时间内流过大量电流,产生的压降作用在中性点向,导致低压绕组存在较大的冲击电流,由于高压绕组形成星型,而中性点并没有接地,因此在低压侧存在很大的电流,而高压侧没有改变,就会导致高压侧感应出很高的电势,高压电势导致中性点被击穿,增大电位梯度,也有可能击穿层间的绝缘材料。因此在多发生雷电的地区,针对变压器的防雷措施在变压器高压侧安装避雷器的基础上,还需要将接地线、变压器低压侧的中性点以及外壳需要连在一起接地。在变压器低压侧加装普通阀型避雷器,将变压器高策、接地线、外壳以及低压侧中性点连接在一起接地。把高低压侧分别进行接地,也是一种很有效的防雷技术,这种技术能够基本消除掉逆转现象,把低压侧接地电阻降低为2.5Ω,就能消除交换过电压现象,这种技术比较简单有效。针对变压器的绝缘薄弱点,如层间绝缘等,可以进行整修,加强层间以及匝间的绝缘性。若是变压器安装在木杆线路上,需要将导线三脚排列的顶相绝缘子的铁脚接地。
2.3 电缆防雷技术
电缆在变电运行中具有供电可靠以及占用空间小的优点,但是在工作中,雷电容易使其发生熔断故障以及一些针孔状的破损,针对电缆线路由采取的防雷措施需要同时放直击雷、防闪络以及防建弧几点。在直线杆上加装互感式避雷器与防雷柱式绝缘子组成的过电压保护器,过电压保护器由非线性电阻限流元件、横担以及防雷绝缘子组成,这种保护装置具有耐电腐蚀、组件结构少以及承受力强等的优点,不会受到长期工作电流的影响。直线杆以及小角度的直线转角杆,依照各地的不同条件采取合理的设计,对于低雷电发生区,一般杆塔水平档距可设计为60m,每隔1基安装一组,对于高雷电发生区需要每基安装一组。也可以在耐张杆安装普通氧化锌避雷器技术,从本质上来说,这种避雷器是一种放电器,在受到雷击时,立刻放电,从而保护其他电器设备,不同物理参数的避雷器需要采取合理的设计,如对于20KV的电压等级而言,可选用额定电压为25KV的避雷器。除了以上几种防雷技术外,还可以采取安装平比分流线的方式,确保电杆的使用安全。
2.4变电运行的直击雷防护技术
变电在运行的过程中,经常会因为雷击引起变电事故,据统计,变电事故中受到雷击引起的超过二分之一,尤其是在一些土壤电阻率较高、多雷、地形复杂等地区,雷击对变电运行的安全造成更大的影响,因此,对于变电的安全运行来说,必须做好直击雷的防护工作,变电的防雷技术也体现出它的重要性,直击雷的防护技术主要从以下几方面进行:避雷线防护技术,变电的避雷线防护措施,主要是针对处于位置较高的设备进行保护的作用;而避雷针主要是起到吸引雷电的作用,避免直击雷对线路或设备造成威胁,并且,能够将吸引的直击雷电流直接导入大地中,能够有效的保护变电的设备以及相关的器材。变电的直击雷防护技术中,避雷针设备的安装要保证能够顺利的将直击雷吸收并将电力通过其他分配设备直接放入到空气中,而且,避雷针安装的过程中,还要掌握相关的弱电,要严格按照避雷针的安装要求进行安装,要根据实际的情况尽量去完善避雷针防雷的薄弱环节,这样可以有效的提高避雷针防雷技术的有效性,避免避雷针在受到直击雷时出现反击事故。在变电室外安装避雷针的过程中,要注意与变电电缆以及容易受到雷击的设备要保证一定的距离,一般情况下相互的距离要大于5m,避雷针的安装要与主接地网之间的距离大于3m,如果是变电电压等级较高的话,可以在安装配电设备时与避雷针同时安装。
3 结束语
综上所述,本文先简单分析了雷电对变电运行的危害,重点从不同方面论述变电运行的防雷技术,本文所讲述的防雷技术是一些常见避雷技术,随着变电站的不断改造,各种防雷技术也需要依照设备的不同进行适当改进,这些还需要更多的人努力去研究。
参考文献:
[1] 吉涛.变电运行中的主变保护和防雷技术探讨[J].电子世界,2013.
[2] 陈向东.提高变电运行管理水平保证供电企业安全生产[J].中小企业管理与科技,2013.
[3] 张玉福.架空输电线路防雷保护装置的原理及应用[J].商品与质量·建筑与发展,2013
【关键词】变电;运行;防雷;技术
1 雷电对变电运行的危害
在变电站日常运行中,雷电对电力设备的影响最为突出,会给变电运行带来很大危害,雷击产生的高电压可能会导致设备爆炸损坏。依照作用方式的不同雷电可以分为直击雷和感应雷。直击雷在击打到变电站上后形成很大的雷电流,进而导致设备以及输电线等产生极大的热效应和机械效应,严重时会损坏设备。感应雷是指雷击时产生的放电、过电压以及电磁脉冲现象,这种雷会对接入点运行带来极大的危害,大量研究表明在雷电发生时由于雷电流需要通过变电站内接地网泄入大地,因此会在短时间内对地网产生一个很高的电压,有可能导致一些部位产生反击现象,降低电气设备的绝缘性,雷击产生的电流在通过引下线导地时,会产生一个很强的电磁场,对变电运行使设备以及输电线等造成感应电压,严重时发生设备以及输电线的损坏等。此外发生在输电线上的雷击会导致强电流的雷电波,这是危害变电站的主要危害。
2 变电运行的防雷技术
2.1 基本防雷措施
针对雷电形成危害的原因,在设计防雷保护时主要包括内部保护、外部保护、接地保护等方式阻止雷电波的入侵以及泄散雷电波,依照被保护装置的雷击频率、形式以及性质等来选择合适的防雷技术。外部保护主要包括避雷针、避雷带以及避雷网等,变电运行防止直击雷的危害,主要是通过安装避雷针,将雷电积聚起来的电流输送到大地,避雷器起到的作用是削弱入侵的雷电波。内部防雷措施主要是接闪器、接地引下线以及接地体等。接地装置是不可缺少的部分,主要是将雷电流引入大地。从防雷应用上来看,防雷措施主要包括接闪器、分流、屏蔽等作用才能达到完全防雷措施,在防雷工程施工中,为避免雷电对建筑物本身的伤害,需要把直击雷防护设施与土建部分共同施工。在防雷施工的第二阶段,需要与设备的安装同步进行。配电站多是四层配电装置楼,所有电气设备均设计为室内装置,对于变电站的接地装置,室外接地需要采用复合接地网添加降阻材料降低接地电阻,室内接地通过建筑物上下层主筋焊接成基础接地网,一般把建筑物主筋焊接为引下线,要求引下线的间距小于25m,屋面避雷带选用直径16mm的镀锌圆钢焊接而成,为防止过电压对设备造成损害,还需要在总配电箱处安装SPD保护。
2.2 变压器防雷保护
各变电站在建筑期间已设计并实施了切实可行的防雷技术,但是对于变压器而言,在实际工作中,还需要采取更加具有针对性的防雷措施。避雷针在设计中由于本身的电阻值较高,因此在雷电流流入到接地电阻时,会在变压器外壳处产生一个高电压,过高时就容易导致变压器被击穿。避雷器由于长期的使用没有少到很好地维护,导致配电变压器本身没有收到防雷保护而损坏,对于电感变压器设备而言,引下线过程,有可能会损坏变压器的绝缘装置。依照变压器的工作性质,需要采取有针对性的防雷保护技术。依照电力设备过电压保护设计技术规程要求,在变压器高压侧安装避雷器,另外也建议了接地线、变压器低压侧的中性点以及外壳需要连在一起接地。在实际的防雷保护中发现,即使在高压侧安装了避雷器,在发生雷电时,变压器仍然会遭受到损害,再多雷区高达5%,这是因为雷电在入侵后,导致变压器高压和低压侧的电压正逆转变。如当5KV侧受到雷击时,接地电阻短时间内流过大量电流,产生的压降作用在中性点向,导致低压绕组存在较大的冲击电流,由于高压绕组形成星型,而中性点并没有接地,因此在低压侧存在很大的电流,而高压侧没有改变,就会导致高压侧感应出很高的电势,高压电势导致中性点被击穿,增大电位梯度,也有可能击穿层间的绝缘材料。因此在多发生雷电的地区,针对变压器的防雷措施在变压器高压侧安装避雷器的基础上,还需要将接地线、变压器低压侧的中性点以及外壳需要连在一起接地。在变压器低压侧加装普通阀型避雷器,将变压器高策、接地线、外壳以及低压侧中性点连接在一起接地。把高低压侧分别进行接地,也是一种很有效的防雷技术,这种技术能够基本消除掉逆转现象,把低压侧接地电阻降低为2.5Ω,就能消除交换过电压现象,这种技术比较简单有效。针对变压器的绝缘薄弱点,如层间绝缘等,可以进行整修,加强层间以及匝间的绝缘性。若是变压器安装在木杆线路上,需要将导线三脚排列的顶相绝缘子的铁脚接地。
2.3 电缆防雷技术
电缆在变电运行中具有供电可靠以及占用空间小的优点,但是在工作中,雷电容易使其发生熔断故障以及一些针孔状的破损,针对电缆线路由采取的防雷措施需要同时放直击雷、防闪络以及防建弧几点。在直线杆上加装互感式避雷器与防雷柱式绝缘子组成的过电压保护器,过电压保护器由非线性电阻限流元件、横担以及防雷绝缘子组成,这种保护装置具有耐电腐蚀、组件结构少以及承受力强等的优点,不会受到长期工作电流的影响。直线杆以及小角度的直线转角杆,依照各地的不同条件采取合理的设计,对于低雷电发生区,一般杆塔水平档距可设计为60m,每隔1基安装一组,对于高雷电发生区需要每基安装一组。也可以在耐张杆安装普通氧化锌避雷器技术,从本质上来说,这种避雷器是一种放电器,在受到雷击时,立刻放电,从而保护其他电器设备,不同物理参数的避雷器需要采取合理的设计,如对于20KV的电压等级而言,可选用额定电压为25KV的避雷器。除了以上几种防雷技术外,还可以采取安装平比分流线的方式,确保电杆的使用安全。
2.4变电运行的直击雷防护技术
变电在运行的过程中,经常会因为雷击引起变电事故,据统计,变电事故中受到雷击引起的超过二分之一,尤其是在一些土壤电阻率较高、多雷、地形复杂等地区,雷击对变电运行的安全造成更大的影响,因此,对于变电的安全运行来说,必须做好直击雷的防护工作,变电的防雷技术也体现出它的重要性,直击雷的防护技术主要从以下几方面进行:避雷线防护技术,变电的避雷线防护措施,主要是针对处于位置较高的设备进行保护的作用;而避雷针主要是起到吸引雷电的作用,避免直击雷对线路或设备造成威胁,并且,能够将吸引的直击雷电流直接导入大地中,能够有效的保护变电的设备以及相关的器材。变电的直击雷防护技术中,避雷针设备的安装要保证能够顺利的将直击雷吸收并将电力通过其他分配设备直接放入到空气中,而且,避雷针安装的过程中,还要掌握相关的弱电,要严格按照避雷针的安装要求进行安装,要根据实际的情况尽量去完善避雷针防雷的薄弱环节,这样可以有效的提高避雷针防雷技术的有效性,避免避雷针在受到直击雷时出现反击事故。在变电室外安装避雷针的过程中,要注意与变电电缆以及容易受到雷击的设备要保证一定的距离,一般情况下相互的距离要大于5m,避雷针的安装要与主接地网之间的距离大于3m,如果是变电电压等级较高的话,可以在安装配电设备时与避雷针同时安装。
3 结束语
综上所述,本文先简单分析了雷电对变电运行的危害,重点从不同方面论述变电运行的防雷技术,本文所讲述的防雷技术是一些常见避雷技术,随着变电站的不断改造,各种防雷技术也需要依照设备的不同进行适当改进,这些还需要更多的人努力去研究。
参考文献:
[1] 吉涛.变电运行中的主变保护和防雷技术探讨[J].电子世界,2013.
[2] 陈向东.提高变电运行管理水平保证供电企业安全生产[J].中小企业管理与科技,2013.
[3] 张玉福.架空输电线路防雷保护装置的原理及应用[J].商品与质量·建筑与发展,2013