变电所及机电设备的防雷保护
机电工程中设备防雷技术分析

高校思政课当代中国社会与文化
"当代中国社会与文化"是高校思想政治理论课程中的一个重要内容,旨在通过学习这一课程,使学生更好地理解、认知当代中国社会和文化的发展现状,掌握相关的理论知识,培养正确的思想观念和价值观念。
以下是这一课程涉及的一些内容:
* 政治体制和社会制度:探讨中国的政治体制和社会制度,包括国家治理结构、政府职能、社会主义市场经济体制等。
* 社会发展和变迁:分析当代中国社会的发展趋势,关注经济发展、城市化、社会结构变迁等方面的变化,了解社会问题和挑战。
* 文化传统与现代文化:研究中国传统文化的特点及其在当代的传承与创新,同时关注国际文化对中国文化的影响。
* 社会主义核心价值观:学习和理解社会主义核心价值观,包括爱国主义、集体主义、社会公正等核心价值观的内涵。
* 科技创新和信息社会:探讨中国在科技创新领域的发展,了解信息社会对社会和文化的影响。
* 全球化与中国:研究中国在全球化进程中的地位、角色和影响,理解国际关系和全球治理。
* 多元文化与社会和谐:讨论多元文化在当代社会的体现,以及构建和谐社会的理念和实践。
这些内容有助于学生更全面地认识当代中国社会和文化,引导他们形成正确的世界观和人生观。
这门课程的教学形式可能包括讲座、讨论、案例分析等,旨在激发学生的思考和独立思考能力。
1。
变电站的防雷保护PPT课件

③ 10kv及以上的配电装置,可将线路的避雷线引到出线门 形架构上。土壤电阻率>1000Ω.m的地方,应加设集中 接地装置。35~60kv配电装置,在土壤电阻率≯500Ω.m 的地方,允许将线路的避雷线引接到门形构架上,但应 加设集中接地装置。在土壤电阻率> 500Ω.m的地方 ,避雷线应架到线路终端杆塔为止。从线路终端杆塔到 配电装置的一档线路的保护,可采用独立避雷针,也可 在终端杆塔上装设避雷针。
阀型避雷器:
阀型避雷器是由火花间隙和 非线性电阻这两种基本元件 组成的。间隙与非线性电阻相串联。
氧化锌避雷器:也称金属氧化物避雷器,是20世纪70年代初出现的一种新型避
雷器。这种避雷器的阀片以氧化锌(ZnO)为主要原料,辅以少量能产生非线性特性的 金属氧化物,经混料、选粒、成型,在高温下烧结而成。它的结构非常简单,仅由相 应数量的ZnO阀片密封在瓷套内组成。
① 500kV及以上送电线路,应全线装设双避雷线,且输电线路愈高,保护角愈小( 有时小于20°)。在山区高雷区,甚至可以采用负保护角。
② 220~330kV线路,同样应全线装设双避雷线,一般杆塔上避雷线对导线的保护角 为20°~30°。
③ ll0kV线路,一般沿全线装设避雷线,在雷电特别强烈地区采用双避雷线。在少 雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不沿线架设避雷线,但杆塔仍应逐 基础接地。
④ 严禁在装有避雷针,避雷线的构筑物上架设通信线,广 播线和低压线。
⑤ 滚球法计算保护范围
(2) 避雷线:
➢ 作用原理同避雷针,主要用于输电线路的保护,也可用于保护发电厂和变电站。 ➢ 保护范围的长度与线路等长,而且两端还有其保护的半个圆锥体空间。 ➢ 在架空输电线路上多采用保护角α来表示避雷线的保护程度。 ➢ 保护角α表示避雷线和外侧导线间连线与 ➢ 垂直线的夹角,α越小,雷击导线的概率 越小,对导线的屏蔽保护越可靠。
变电所防雷接地等防雷保护措施

发电厂和变电所的防雷保护供电系统在正常运行时,电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下,但是由于雷击的原因,供配电系统中某些部分的电压会大大超过正常状态下的数值,通常情况下变电所雷击有两种情况: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。
其具体表现形式如下:1、直击雷过电压。
雷云直接击中电力装置时,形成强大的雷电流,雷电流在电力装置上产生较高的电压,雷电流通过物体时,将产生有破坏作用的热效应和机械效应。
2、感应过电压。
当雷云在架空导线上方,由于静电感应,在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷,在雷云对大地放电时,线路上的电荷被释放,形成的自由电荷流向线路的两端,产生很高的过电压,此过电压会对电力网络造成危害。
因此,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。
(1)变电所防雷的原则针对变电所的特点,其总的防雷原则是将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散(外部保护);阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波(内部保护及过电压保护);限制被保护设备上浪涌过压幅值(过电压保护)。
这三道防线,相互配合,各行其责,缺一不可。
应从单纯一维防护(避雷针引雷入地———无源保护)转为三维防护(有源和无源防护),包括:防直击雷,防感应雷电波侵入,防雷电电磁感应等多方面系统加以分析。
1、外部防雷和内部防雷避雷针或避雷带、避雷网引下线和接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;而内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的。
为了实现内部防雷,需要对进出保护区的电缆,金属管道等都要连接防雷、及过压保护器,并实行等电位连接。
2、防雷等电位连接为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位连接,电源线、信号线、金属管道等都要通过过电压保护器进行等电位连接,各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接,各个局部等电位连接棒互相连接,并最后与主等电位连接棒相连。
煤矿供电中变电所的防雷保护设置

煤矿供电中变电所的防雷保护设置摘要:安全供电是保证煤矿安全生产的基础之一,几乎所有煤矿生产装备都是直接或间接以电力为动力,而大多数煤矿企业又处在地势较高的地方,很容易遭受雷击,针对这个问题,本文介绍了煤矿供电中变电所的防雷保护标准。
关键词:煤矿变电所防雷保护1 35kV线路的防雷煤矿变电所内安装使用着类型繁多的电气设备,这些设备均直接和供电系统的线路相连,如果雷电冲击波由线路侵入变电所,过电压将使电气设备绝缘击穿损坏,造成事故。
直接影响矿井生产,为此,可使用避雷器防止上述过感应过电压所产生的雷电冲击波入侵变电所或其他设备。
35千伏架空线设置架空地线,并在进入变电所时设置管型雷器。
对于变电所附近导线上,遭受雷击时冲击波的陡度将会超过变电所的避雷器允许值,因此,对靠近变电所的一段进线上应装设避雷装置。
下面介绍35千伏变电所进线的标准保护方式。
架设1-2千米的避雷线是用以防止进线段遭受雷击及消弱雷电入侵波的陡度。
对绝缘水平特别高的木杆线路或钢筋混凝土电杆线路应装设管型避雷器GB1而对其它线路均不装设,用以限制进线段以外沿导线入侵的雷电冲击波幅值,GB1的工频接地电阻不大于10Ω,当线路进出线的断路器或隔离开关在雷雨季节可能经常拉开而线路侧又带电时。
装设管型避雷器GB2以防止开路状态的断路器DL2手2倍冲击波电压的作用而损坏。
2 变电所直击雷保护为了防止设备免受直接雷击,通常采用装设避雷针的措施。
避雷针高于被保护物,其作用是将雷电吸引到避雷针本身上来并安全地将雷电引入大地,从而保护了设备。
避雷针的保护范围可以用模拟试验和运行经验来确定,由于雷电的路径受很多偶然因素的影响,因此要保证被保护物绝对不受直接雷击是不现实的,一般,保护范围是指具有0.1%左右雷击概率的空间范围而言。
避雷针的保护范围计算:1)单支避雷针其保护范围可按下式计算。
2)双支等高避雷针其保护范围可按下式计算,两针外侧的保护范围可按单针计算方法确定,两针间的保护范围应按通过两针顶点及保护范围上部边缘最低点ho的圆弧来确定ho点的高度ho按下式计算:本变电站有三根避雷针,高度都为25米,其中每两根之间的保护范围外测,可按两根时计算。
变配电所的防雷保护方法和措施

力, 它会 造成设 备或 设施 的损 坏 , 成大 面积停 电或 生 造 命财 产的 损失 。 电性 质的 破坏 作用表 现如 下 : 数十 万 在
至数 百万伏 的 冲击 电压可 能毁 坏发 电机 、 电力变 压器 、
常 运行 时相 对地 ( 即单 相 ) 定 电压 的 3 额 ~4倍 , 因此 对
p o e ton mus a re ti he p r tc i tbe c r id ou n t owe ub t to he e e t i ys e . r s s u i n oft l c rc s t m
Ke r s: o rs b t t n t u d ra d l h n n p o e t n y wo d p we u sai h n e n i t ig; r tci o g o
摘 要 : 电对 于 电力设施 、 雷 电气设备 等具 有很 强的破 坏 力 。 变配 电所是 供 电 系统 的枢纽 , 我 国的工 业及 日常 用 在
电等 方 面 占 有 重 要 的 地 位 。 因此 , 于 电 力 系 统 中 的 变 配 电所 要 进 行 防 雷 保 护 。 对
关键词 : 变电所 ; 电所 ; 电; 护 配 雷 保
雷 击 时 , 电 流 很 大 , 幅 值 可 达 数 十 到 数 百 雷 其 k 雷 电的放 电时 间很 短 , 常 只有 5 ~ l 0 s 放 电 A; 通 O O ̄ ;
陡 度甚 高 , 每 s达 5 k 雷 电压极 高 , 应 雷一 般 可 0 A; 感 达 3 0-4 0 V, 0  ̄ 0 k 直击 雷 电压更高 。雷 电有 很大 的破 坏 -
故。
障 而 出现断续 性 电弧 引起 的过 电压 。谐振 过 电压是 由
变电站综合自动化装置防雷保护

变电站综合自动化装置的防雷保护【摘要】随着电网的迅猛发展,我国变电站综合自动化设备有了大规模的应用。
要确保变电站综合自动化装置的安全有效运行,积极做好装置的防雷保护工作十分重要。
我们只有在全面了解变电站综合自动化装置的硬件结构的基础上,分析找出雷电入侵变电站系统的具体途径,才能有针对性地制定防雷措施,进而确保变电站综合自动化装置的安全有效运行,从而提高变电站的运营效益。
基于此,本文在分析变电站综合自动化装置的硬件典型结构基础上,分析雷电入侵变电站的途径及原因,并重点对装置的相关防雷保护展开探讨。
【关键词】变电站综自装置防雷保护1 绪论近些年来,随着电网的迅猛发展,我国变电站综合自动化设备有了大规模的应用。
由于变电所内有网络设备、计算机以及交直流逆变电源等构成的自动化系统,其具有微机监测、监控、故障录波、保护等功能,在电力领域占据重要作用。
但需注意的是,此系统内部的连接线路十分复杂,若遭遇雷击,四周大地以及架空线路会因静电及电磁感应而形成过电压,进而导致和其相连的信号线路或者电源线路,通过各种接口,以辐射或传导等多种形式直接侵人该自动化系统,导致雷击事故发生[1]。
当前,分析雷害事故原因及采取防雷措施很重要。
2 变电站综合自动化装置的硬件结构变电站综合自动装置中包括监控系统、自动化控制系统以及保护微机系统之类的装置,该装置中的硬件结构主要有模拟量和开关量的微机系统、通信回路以及输进输出回路等。
此系统能够实现自检和互检的目标,降低各个系统间的关联性。
此系统还能通过内部的监控系统进行全遥控型的操作,有效保护了装置的各种主要功能,大大提高工作的效率,而且由于综合自动化装置中的防雷系统起到了防护雷击的功能,大大提高了变电站的效益。
3 雷电入侵途径及原因分析3.1 雷电入侵途径一般雷电是通过如下几个途径而产生危害的:(1)配电线路。
(2)地反击。
(3)雷击电磁场。
(4)通信线路。
其中雷电击在线路上所产生的过电压、过电流以及交变电磁场是最大的,可以轻易损毁建筑物内部的设备[2]。
浅谈变电所的防雷保护措施

变压 器 的基本 保 护 措 施 是在 接 近 变 压器 处 安 装 避 雷 器 , 这 样 可 经济 的飞速发展使得所有 的行业 都步入快速发展的行列 , 电力 以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘 。装设避雷器 时, 要尽量接近变 系 统是 国家 的 主要 能 源 系统 之 一 , 为 人 们 的 正 常生 活 带 来 了 巨大 的 。 压器, 并 尽 量减 少 连线 的 长度 ,以便 减 少 雷 电 电流 在 连接 线 上 的 压 便利 , 电力 系统 的逐渐发展完善使得电能在各个行业 , 各家各户 中 降 。同时, 避雷器的连线应与变压器的金属外壳及低压侧 中性点连
引 言
得 到 了广 泛 的 应 用 , 加之技术的进步 , 电力 为 工 业 生 产 和 日常 生 活 接 在 一起 , 这 样就 有 效减 少 了雷 电对 变压 器 破 坏 的机会 。 提 供动 力 和 照 明 , 使 得 工 业 中 机械 化 、 自动 化 逐 渐增 强 , 生 活 中更 加 2 . 5变 电所 的 防雷接 地 方便和快捷 。在 电力系统为我们带来福利 的同时 , 也有危险陛的存 变 电所 防 雷保 护 满 足要 求 以后 , 还 要 根 据安 全 和 工 作 接 地 的要 在。 如果 变 电所遭 受 雷 击 等灾 害 , 则 不仅 会 使 正 常 的生 产生 活 中断 , 求 敷设 一 个 统 一 的接 地 网, 然 后 避 雷针 和 避 雷器 下 面 增 加 接 地体 以 还 会 威 胁 到 人们 的 生命 财 产 安 全 , 因此 , 我 们 应 该 加 强 对 于 变 电 所 满足防雷的要求, 或者在 防雷装置下敷设单独的接地体 。 雷 击 可 能 的 认识 , 对 其 原 因 进 行 深 入探 讨 , 采 取 行 之 有 效 的 措 施 防 小 变 电所 用 独 立 避 雷针 , 大变 电大 多 在 独立 避 雷 针 与 配 电装 置 止 变 电所 雷 击事 故 的 发 生 。 带电部分的空气中最短途径不得小于五米。 避雷针接地引下线埋在 1变 电所 遭 受 雷击 的主 要原 因 地 中 部分 与配 电装 置 构 架 的 接地 导 体 埋 在 地 中 部分 在 土 壤 中 的距 电力系统为人们的生产生活带来 了便利 , 但其本身存在 巨大的 离必 须 大 于 三 米 , 变 电所 电气 装置 的接 地装 置采 用 水 平 接 地极 为 主 危 险性 , 如不小心使用 , 则会造成 巨大的损失。 变电所 中的设备在正 的人 工 接 地 网, 水 平 接地 极 采用 扁 钢 5 0 m m ̄ 5 m m, 垂直 接 地 极采 用 角 常运 输 时有 限定 额 度 的 电压 , 若 发 生雷 击 则 会 大 大 加 强 电压 , 是设 钢 5 0 m m ̄ 5 m m , 垂 直接 地 极 间 距 5 m ~ 6 m , 主 接 地 网 接 地 装 置 电阻 不 备 难 以承受 而导 致 电力 系统 的瘫 痪 。 变 电所 遭 受 电击 主 要有 两 种 可 大 于 4 Q, 主接 地 网埋 于冻 土 层 1 m 以下 。人 工接 地 网 的外 缘 应 闭合 , 能, 一 种 就 是 变 电所 的防 雷措 施 不 完 善造 成 设 备 直 接遭 受 雷 击 造成 外缘 各 角应 做 成 圆弧 形 。 电力 中断 , 另一 种 则 是 在架 设 的高 空 电力 传 送 线 路 中 由 于绝 缘层 的 大 变 电所 安 装 在架 构 上 的避 雷针 , 与 主接 地 网应 在其 附近 装 设 老 化 和感 应 系统 或 其 他 引 电设 备 的 影 响 导致 雷 电进 入 电力 线 路 中 集 中接 地装 置 。 避雷 针 与 主接 地 网 的地下 连 接 点 至变 压器 的接地 线 造 成 变 电所 遭 受 雷 击 。 主接地网的地下连接点, 沿接地体的长度不得小于 1 5 m, 同时变压器 变电所雷击的原 因也因注意雷击的具体形式 , 针对不同的形式 门形 架构 上 不 得装 避 雷针 。 采 取 相应 的 防雷保 护措 施 。 具 体形 式 包 括 : 直接 遭 受 雷击 。 由于 雷击 2 . 6 变 电所 防 雷感 应 能 量 的 巨大 , 产 生 巨 大 的 电压 ; 感 应遭 受 雷 击 。 由于 线 路 中带 有一 定 随着 电力 技术 的发展 , 变 电所 均有 完 善 的 直击 雷 防 护系 统 , 户 外 的 电荷 , 当形 成 雷 电 时 巨大 的 电 荷可 能 会 与 线 路 中 的 电荷 进行 相 互 设 备 直接 遭 受 雷击 损 坏 的可 能很 小 。 但雷 击 防护 系统 时所 产生 的雷 影响造成线路中电压 的加大形成雷击。由于线路较多较长 , 难 以及 击 放 电及 电磁 脉 冲 , 以 及 雷 电过 电压通 过 金 属 管 道 电缆 对 变 电所 控 时 地 对 所 有 的线 路 进 行 检 查 ,而变 电所 中 的各 个 设 备 检 查 较 为 及 制 等 各 种 弱 电设 备 产生 严 重 的电磁 干扰 , 这 就 可 能影 响到 变 电设 备 时, 所 以线路中感应形成 的电压进入变是使变电所造成雷击 的主要 的正 常运 行 。 原因。 调查清楚变电所遭受雷击的原因就应设定相应的计划防止事 采取 防雷感 应 保 护 的措施 主要 有 : 多 分支 接 地 引线 , 减 少 引 线 雷 故 的发 生 。 电流; 改善汇 流系统 的结构 , 减少引下线 对弱电设备 的感应; 除了在 2 变 电所 防雷 的具 体 措 施 电源人 口装设处压敏电阻等限制过压装置外 , 还可在信号线接入处 了解了变电所遭受雷击 的具体措施就应该采取一定 的措施 , 保 使 用光 耦 元件 ; 所 有 进 出控 制 室 的 电缆 均 采用 屏 蔽 电缆 , 屏 蔽 层 共 用 证 电力 系 统 的 正常 运 行 , 保 护 人 民 的生 命 财产 安 全 。无 法对 于雷 电 个 接地 极 ; 在控 制 室 和通 信 室铺 设 等 电 位, 所 有 电气设 备 的外 壳 均 的 控制 , 所 以应 再进 入 变 电所 的 电压 中加 入适 当 的防 雷 防过 大 电压 与 等 电位 汇 流牌 连 接 。 的设 备 , 防止 雷 击 对 变 电所 造 成 连 锁性 的损 害 , 减 小 雷 击 影 响 的 范 3 结束 语 围, 这 是 对变 电所 进 行 防 雷保 护 措 施 的关 键 。下 面 有 一 些 有 效 的 措 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 施 可 以保 证 变 电所 的正 常运 做 。 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
装置变电所控制电源防雷保护

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化水平 ,但 由于其 耐压 水平低 ,雷 电侵入 电源系统 时易导 致设备 的 损坏 ,严重影响 了电力 系统的正常运行 ,所 以有必要对其 防雷保 护 进 行研究 。本文通过 对雷电侵 入变电所控制 电源的途径建 立模 型进
行 了详细分析 ;并根据 雷电的特点在电源装置前加装 防晃 电模 块 ; 同时还对 电源电缆进行屏 蔽接 地设 计 ,以减 少感应 电压对 电源线的 干扰 ,降低 了雷 电对 变电所控 制电源 系统的危害 ,提 高了电力 系统 供 电的可靠性。 【 关键词 】 雷 电;控制 电源 ;滤波 ;屏 蔽
电感 L 和 电容 c 参 数 。L 、c 参 数 应 按 技 术 经 济 比原 则 进 行 选 择 ,不 仅要满足技术要求 ,又要经济实惠。 由于压敏 电阻和 电感组成部分 的时间常数 t =R L ,在压敏 电阻一定的情况下 ,只有减 小电感的值 才能使防雷吸收装置的响应时间较小,可靠性更高。同时, 电容太 大会降低传输信号的变化率和工作速度。又 由于 电感的体积较大, 制造电感线圈 比较麻烦,不利于大规模生产和不便于集成化和小型 化,所 以造价较高。一般为了缩小体积,降低造价,会使用较小的
1 引 言
雷 电 一直 是 危 害 电 力 系 统 安 全 、 可 靠 运 行 的 重 要 因 素 之 一 。随
着科 学技术 的发展 ,避 雷器制造 水平 的提高 以及金 属氧化 物避雷器 的推广使用 ;使变 电所 一次高 压部分 的雷电过电压 的保护得到了保 证 。但另一方面 ,大量 电子设 备应用 于电力 系统,使得雷灾的主要 对象集 中在微 电子器件 设备上 。 随着变电所综合 自动化的改造进行 , 变 电所 已逐渐用微机保护取代 了原来 的电磁 式继电保护。常规电磁 保护 的装置单元 多为单元件 的电阻、电感和 电容等 ,耐热容量大 , 对脉冲 的耐受能力 也比较 强,所 以能承 受高能的雷 电暂态 冲击。而 对于运行 电压只有几伏, 信 号电流 只有 uA 级的微机设备来说, 就不 定经受 的住 。据统计, 电子设备所 受雷 害的8 0 % 是由雷电侵入电源 部分 引起 的,因此, 对控制 电源 的质量要 求也越 来越 高。但 目前,控 制 电源系统 的防雷还没有得到足够 的重视, 以致 雷电沿 电源系统侵 入低压设备导致其击穿或损害后 ,还查 不出事 故的原因所 在。例 如 广东 、江西 、浙江等地 的变 电所都有 因雷击控制 电源 模块 导致供 电 系 统 中断 的情 况 发 生 。控 制 电源 系统 的 防雷 保 护 关 系 到 电 子 设备 能 否安全正常运行 , 所 以有必要对控制 电源系 统的防雷保护 进行研究。 2雷 电侵入 控制电源系统的途径分析 ( 1 )雷 电通 常 是 通 过 变 电所 临近 的 l O k V 线路侵入l O k V母线 , 再经过l O k V 所 用 变 压 器 高 、低 压 绕 组 间 的 静 电和 电磁 耦 合 ,侵 入 低 压 出线,如 图1所示 。雷 电途 中经过 了线路避雷器 、母线避 雷器 和 站用变避雷器三级 削峰 ,电压幅值大为 下降。但 由于雷电的电压 、 能量极高 ,且避雷器等技术设备上 的局 限性 ,虽然绝大部 分能量 都 能到达设备之前得 以消除 ,但雷 电仍可能 以幅值相对很高 、作用 时 间很短的低能量尖峰脉冲 的形式 ,通过变压器 的低压 出线加 到变 电 所的控制 电源系统 。图1 中B是为保护变压器而加装 的,据 调查 显 示 ,多数变 电所尤其是老站低压线路未加避雷器等 防雷元件进行 保 护 , 这 不 仅 可 能 导 致 低 压 的 电力 设 备 雷 电过 电压 击 穿损 坏 , 而且 还 可 能 导 致 控 制 电 源 系 统 的 雷 电损 害 。 ( 2 )当雷落到变 电所设备 附近场所时 ,产生一 个强电磁场 ,就 会在低压 电源线上感应一个很高 的感应 电压 ,又 由于 多数变 电所低 压线路上未加避雷器的装置进行防护 ,这个感应 电压不至 于使 电气 的 绝 缘 损 害 ,但 加 到 控 制 电源 上 ,足 以导 致 电源 模 块 的损 坏 。 ( 3 )雷 电流沿避雷针和避雷线 的接地 引下线流入变 电所 的地 网,因地网的电阻耦合产生上千伏的 电位 ,该 电位通过 电源线 的电 缆 以波的形式传入控制 电源系统 ,形成过 电压危害 ,这类情况往往 被忽视。不论何种侵入方式其最终结果都会 引起一个 陡度很大 、峰 值很高的雷 电沿 电源线进入控制 电源系统 ,从而造成控制 电源系统 的损害或电子设备的击穿 ,严重时会影响 电力系统 的正常运行 。 3 控 制 电源 保 护 原 理 从雷电的侵入途径入手,首先应在低压线路上安装低压氧化物 避雷器,既能对低压电气设备起到保护作用 ,同时也大大 削弱 了雷 电的幅值。更重要的是采用以下的防雷措施: 3 . 1滤波
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变电所及机电设备的防雷保护
摘要要重视变电所和机电设备的防雷保护工作,避免给国家和人们造成巨大损失。
关键词雷暴防患措施避雷针避雷器接地
引言变电所是电力系统的重要组成部分,如果发生雷击事故,将造成大面积停电,严重影响社会生产和人民生活,这就要求防雷措施必须十分可靠。
1、雷电的形成
雷暴灾害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一,也是我国最受其害的十大自然灾害之一。
雷暴是积雨云强烈发展阶段产生的闪电雷鸣现象。
在某种大气和大地条件下,潮湿的热气流进大气层冷凝而形成雷云,大气层中的雷云底部大多数带负电,它在地面上感应出大量的正电荷。
这样,雷云和大地之间就形成了强大的电场,随着雷云的发展和运动,当空间电场超过大气游离放电的临界电场强度时,就会发生雷云之间或雷云对大地的放电,形成雷电。
按其发展方向可分为下行雷和上行雷。
下行雷是在雷云产生并向大地发展的,上行雷是接地物体激发起,并向雷云方向发起的。
因此直击雷和雷电波对变电所进线及变压器的破坏的防护十分重要。
2、变电所的防雷措施
2.1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。
2.2变电所的直击雷防护
●防护: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。
避雷针、避雷线是保护电气设备,建筑物不受直接雷击的雷电接受器,它将雷吸引到自己的身上,并安全导入地中,从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。
●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及以下的变电所,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架构上,因此,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还应装设辅助接地装置。
2.3 变电所对侵入波的防护
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,是导致变电所雷电的主要原因,若不采取防护措施,势必造成变电所电气设备绝缘破坏,引发事故。
在变电所内装设避雷器的目的在于限制侵入雷电波的幅值,使电气设备的过电压不至于超过其冲击耐压值。
而变电所的进线段上装设保护的主要目的,在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。
变电所对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。
阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻,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,使侵入的雷电波在变压器接地点时,不会造成变压器的反击事故。
2.4变电所的进线防护
对变电所进线实施防雷保护,其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。
因此,在临近变电所的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。
如果没架设避雷线,当临近变电所的进线上遭受雷击时,流经避雷器的雷电电流幅值可超过5ka,且其陡度也会超过允许值,势必会对线路造成破坏。
2.5变压器的防护
变压器的基本保护措施是为变压器安装避雷器,这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。
2.6变电所的防雷接地
变电所防雷保护满足要求以后,还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网,然后避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求,或者在防雷装置下敷设单独的接地体。
3、简述雷电对机电设备的影响及如何防护
3.1影响
(1)直击雷:巨大的电流瞬间使电流升高,巨大的电位差对设备造成损害,雷电由室外电源线和通信链路传至电气设备。
(2)感应雷:雷电流产生强大的电磁波,可使电源线信号线
感应极高脉冲电压,雷电流在流经电器设备时产生高热,对设备造成破环。
3.2防护措施
(1)分流:利用避雷针、网、带等将雷电流沿引下线接入大地。
(2)屏蔽:电力电缆、通信电缆等均采用屏蔽线或空金属管屏蔽,机房中采用金属材料进行屏蔽。
(3)等电位连接:将机房中所有金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳进行电气连接,组成“避雷线法拉第屏蔽网”结构的均压等电位体。
(4)接地:为保证机电设备稳定可靠工作,保护设备和人生安全,需建一个良好接地系统,并将机电设备与接地系统牢固连接。
(5)过电压保护:在电子设备的信号线、电源线上安装相应的过电压保护器,利用非线性原理,将线路上过高脉冲电压滤掉,保护设备不被过电压破环。
3.3机电设备的多级防雷:
单一的防雷已不能很好地对设备进行保护,多级防雷已被普遍采用。
就是综合以上几种防雷方法,根据不同自然环境,不同设备的抗雷性及机电设施的布置功能、工作原理所采用的不同级别的防护。
可以达到良好的整体防雷效果。
多级防雷理论就是综合以上几种防雷方法,根据不同自然环境,
不同设施的抗雷性及机电设施的布置功能、工作原理所采用的不同级别的防护,可以达到良好的整体防雷效果。
根据电磁脉冲的防护标准,机电设备的多级防雷保护一般分四级防护。
a区:直击雷作用区,此处雷电磁场最强,破坏最大;b区:感应雷区,处于避雷系统保护内,但未经空间电磁屏蔽,处于此空间的可导电体均可感应较强雷电流;c区:建筑物屏蔽区,本区内物体不可能遭受直击雷,流经各导体的雷电流也减少,但对敏感器件仍有破坏作用;d 区:处屏蔽机房内,本身采用屏蔽措施,安装相应的过电压保护器,减少了空间电磁干扰。
以建筑物的多级防雷为例:首先,在建筑物外围埋设环形地网,同时地网与建筑物梁、柱内钢柱相连,在建筑物顶外围建设环线地网,与建筑物地下地网相连,且与避雷针或消雷针相连,形成外围防雷体系。
其次,在建筑物配电箱前安装电源防雷器,接在进入大楼的电力电缆末端,可对整个大楼的用电设备进行有效保护。
再次,对建筑物内电气设备采用c级防雷器,针对建筑物内机电设备分散的特点,可在各楼层的电源箱处安装电源防雷器,对楼内用电设备进行保护。
第四,对于建筑物内对电压要求较高,较重要的设备前端如ups输出端可安装精密电源防雷器,作最后一级防护。
机电设备防雷采用多级防护,并严格遵守各项技术标准,符合防雷规范,可以达到一个良好的防雷效果。
3.4机电设备防雷的几点建议:
1.尽可能降低接地电阻。
随着时间的推移,接地电阻会逐年增加,防雷效果会逐年降低。
2.在变压器高低压侧都应安装避雷器,且变压器高低压侧避雷器及变压器中性点层三点共地。
3.引入机房的电力线应用屏蔽电缆或穿铁管,埋地15m 以上并深埋0.6m以上进机房,屏蔽屏或铁管两端应接地。
4.低压配电屏及直流系统应接相应的保护装置。
5.接地网应采用共地式,即工作地、保护地接在同一地网。
4 结束语
综上所述,变电所和机电设备的防雷是不可忽视的问题。
虽然避雷针广泛应用,但其有局限性和副作用,因此,近年来又诞生了各种各样的避雷器和消雷器等。
我们可以根据当地实际情况择优选用,也希望科研部门、生产机电设备的厂家和使用单位共同努力,进一步研究和探讨,以增强避雷、消雷能力和手段,有效避免和减轻雷电灾害,力保人民生命、财产的安全。