110kV变电站防雷措施分析
110kV变电站防雷措施分析
发表时间:2017-06-28T16:33:00.067Z 来源:《电力设备》2017年第7期作者:陈淼
[导读] 摘要:雷电对变电站的安全以及电力系统的正常运行存在很大的威胁,如果不重视变电站的防雷措施就会造成很严重的后果,本文首先分析了雷电对110kV变电站的危害,同时阐述了110kV变电站的防雷措施,最后对全文进行了总结。
(江苏中电科电力设计院有限公司江苏南京 210000)
摘要:雷电对变电站的安全以及电力系统的正常运行存在很大的威胁,如果不重视变电站的防雷措施就会造成很严重的后果,本文首先分析了雷电对110kV变电站的危害,同时阐述了110kV变电站的防雷措施,最后对全文进行了总结。
关键词:110kV变电站;防雷措施;变压器
一、雷电对110kV变电站的危害
雷电是最常见的自然现象之一,雷电天气直接影响着变电站的安全问题以及供电网络的稳定运行。
根据相关的调查显示,我国的变电站事故中有52%都是雷电引发的,110kV变电站遭受到雷击的话就会出现闪络以及爆炸事故额发生,同时也会影响供电网络的稳定运行,给人们的用电带来不便。
下面根据雷电对110kV变电站的危害进行分析,雷电对110kV变电站的危害具体体现在两个方面:
(一)感应雷
当雷电击中变电站的防雷系统之后,就会产生电磁脉冲以及雷电放电的现象(如下图1所示)。
雷电的电压会通过金属管或者是变电站的电缆对变电站室内的设备进行电磁干扰,给整个电力系统带来很严重的损害。
根据相关的数据调查显示,雷电击中变电站的防雷系统时所产生的电流就会经过避雷接地引线,形成强大的电磁场,影响设备的正常运行。
雷电的电流会经过变电站内的接地网出现电流反击的现象,导致接地连线上的雷电流和各点电位差异很大,当雷电流超过连接在不同地网上工作的电气设备内的电位差异最大承受能力时,将导致设备的损坏,直接影响着变电站设备的可靠运行。
(二)直击雷
直击雷就是雷电直接击中变电站的户外高压设备,一次雷击的电流一般为几万安培甚至十几万安培,瞬间产生强大的电流,在变电站的户外高压设备上形成强大的电压层。
当雷电的电流通过变电站高压设备的时候,电流就会带动高压设备产生机械效应。
热能效应等,这些效应对变电站设备的危害极大,会引发火灾,阻碍着电气设备的正常运行以及变电站电能传输的稳定性。
二、110kV变电站的防雷措施
(一)在电源的接口处安装保护装置
雷电中的雷电波具有能量大、峰值高的特点,在电源接口处应该安装相应的保护装置,在电源接口遭到雷电击打的时候,雷电波经过保护装置之后,相对会减少一些能量,需要注意的是,保护设置不能够完全将雷电的能量进行分散,还需要安装独立的避雷针对电源的接地线路进行单独的保护,例如:安装了浪涌保护装置之后还必须要安装压敏电阻。
压敏电阻是近几年电源接口保护装置中最实用的一种,压敏电阻拥有良好的非线性,能够将电压控制在安全的范围内,可以有效的吸收电波的能量,避免电波给电源设备带来点危害。
(二)在变电站安装避雷设备
110kV安装避雷设备,不会影响变电站的设备,能够及时的将雷击电引入到地下,防止雷击电流对变电站的电力系统带来影响。
避雷设备主要包括:避雷针(如下图2所示)、避雷线以及避雷器等。
大型的变电站,可以在变电系统的构架上安装避雷针,也可以根据实际的情况安装避雷线。
小型的变电站,安装独立的避雷针进行防雷即可。
对于一些雷雨天气频发的地区可以采用避雷针和避雷线综合使用的方式进行变电站有效的防雷,在安装的过程中需要注意的是要保证接地装置以及电流引线的安装施工质量。
(三)变电站的接地保护
接地保护的原理是:降低雷电流经过接地保护的相关装置进行对地电位,从而防止雷击电流对变电站设备的危害。
因此,接地保护的施工质量非常重要,变电站除了独立的避雷针或者是避雷线的安装以外。
还要安装其他的接地保护设备。
变电站的建筑物中的避雷网的安装应该呈环形,将建筑物进行包围。
通过焊接的方式进行室内外的人工接地线路设置,形成等电位效应。
为了保证接地防雷装置的安全、可靠性,引下线的根数设置应该不得小于2根。
(四)变压器的防雷保护
变压器是变电站电力系统正常运行的重要部分,变压器的运行质量直接影响着变电站的总体供电水平。
因此,为了电力系统的稳定运行,110kV变电站要将变压器的防雷措施作为重中之重。
在110kV变电站变压器的防雷保护措施上,可以在变压器的中性点上安装小型的避雷器,要需要在变压器上安装分级的绝缘综合防雷装置,安装的绝缘必须要大于变压器的绝缘水平。
在进行变压器防雷保护施工设计的时候,要对变压器的中性点进行特殊的设计,在变压器上加入金属氧化物同变压器结合的防雷装置,以此提高变电站变压器的整体防雷水平。
(五)变电站进线部位的防雷保护
变电站使用的避雷器大多都是阀型的避雷器,为了降低避雷器的雷电负担,保证避雷器能够发挥作用,要对变电站的进线部位进行保护,对进线采取保护措施主要是:1、利用进线部位的线段,对经过避雷器的冲击电流进行限制;2、对于一些进入变电站的雷电电压波可以起到冲击电晕的作用,将雷电的电压降到最低,对变电站进行有效的保护。
在变电站进行1-2km的范围内安装避雷线可以有效的降低雷电对变电站的损害。
(六)变电站侵入电波的防止保护
侵入电波入侵变电站会造成变电站的电力设备故障,引发电力设备短路,严重的话还可能会引发爆炸甚至火灾。
为了变电站更好的进行运作,需要对变电站的侵入电波进行有效的防范。
变电站的侵入波电波防雷保护主要是在进线端安装阀型的避雷装置,将防雷保护装置安装在引入部位,保护设备的下部分接地,上部分连接在变电站母线的位置。
阀型避雷器的零件主要有非线性电阻、火花间隙等。
(七)定期维护和检查
为了更好的落实110kV变电站的防雷保护工作,除了安装相应的防雷设备以外,还需要进行定期的设备检查维护以及设备的巡视工作。
特别是在大风、雷雨、台风天气的时候。
对设备进行定期的维护巡视工作是110kV变电站运检工作的重要步骤,在巡视和维护的时候着重加强对机械设备的观测和清理工作,及时发现机械的故障,做好相应的防范措施,确保各类设备的正常运行。
同时,还需要组建专门的团队进行避雷设备的检查和维护,对故障设备及时进行更换,保证110kV变电站防雷设备的正常运行。
三、结束语
综上所述,随着各行各业的用电需求增大,对电能可供应量的要求也越来越高,提高供电的可靠性,提高变电站电气设备的安全性,是电力设计项目的重点和难点之一。
通过本文的相关分析,笔者希望电力相关部门能够重视变电站的防雷措施,提供更加安全、可靠的电能。
参考文献:
[1]吴昊.江苏省如皋地区110kV输电线路雷击跳闸率分析及防雷措施研究[D].华北电力大学(北京),2016.
[2]石鑫,白晓丹.油田110kV输电线路综合防雷措施分析[J].科技风,2015,12:43.
[3]邓园铭.110kV变电站的防雷保护措施探析[J].科技与创新,2014,17:35+37.。
110kV变电站的防雷保护措施探讨
110kV变电站的防雷保护措施探讨随着电力系统的不断发展,变电站的重要性日益凸显。
而变电站的运行稳定与否直接关系到电网的安全运行和电力设备的可靠性。
在变电站运行中,雷击是一个不可忽视的危险因素。
一旦发生雷击,将会对变电站设备和运行产生严重影响,甚至导致事故发生。
对于110kV变电站的防雷保护措施的探讨是十分必要的。
110kV变电站的防雷保护措施主要包括设备的防雷设计、接地系统的设置、避雷针的安装、雷电监测系统的建设等方面。
下面将对这些方面逐一进行探讨。
一、设备的防雷设计110kV变电站中的各种设备,如变压器、开关设备、避雷器等,都需要进行防雷设计。
其目的是在雷暴天气中,尽可能减小雷电对设备产生损害的可能性,确保设备的安全运行。
防雷设计的主要措施包括采用耐雷电水平高的材料和结构设计、增强设备本身的绝缘水平、设置避雷器等。
避雷器是110kV变电站中最为重要的防雷设备之一,它能够在雷电冲击时将电流分流到地下,有效保护设备的安全。
二、接地系统的设置110kV变电站的接地系统起着非常重要的作用,它不仅是电气设备的安全设施,还是防雷的关键措施之一。
合理的接地系统能够有效地消除雷电对设备的影响,确保设备的安全运行。
接地系统的设置主要包括接地电阻的设计、接地网的布设、接地极的选择等方面。
通过合理的接地系统设置,可以有效降低雷电冲击对设备的损害。
三、避雷针的安装110kV变电站的避雷针是其防雷保护措施中不可或缺的部分。
避雷针能够将大气中的电击置于地下,降低雷击发生的概率,从而保护变电站设备的安全。
避雷针的高度和数量的设置应根据变电站的实际情况以及当地的气象条件来确定,以保证其防雷效果。
四、雷电监测系统的建设110kV变电站的雷电监测系统是对雷电天气进行监测和预警的重要手段,它可以实时监测大气中雷电的频率、强度等信息,及时发出预警信号,提醒变电站工作人员采取相应的防雷措施,为设备的安全运行提供保障。
雷电监测系统的建设应尽可能覆盖变电站周围的范围,并具备足够的灵敏度和准确性,确保其能够及时、准确地进行雷电监测与预警。
110kV变电站遭受雷击事故分析及防范措施
110kV变电站遭受雷击事故分析及防范措施摘要:2017年07月05日03点15分,变电站监控后台报“35kV母线保护差动保护启动、110kV高压线路保护保护启动、#1风电线保护启动、#4风电线保护启动、#5风电线保护启动、接地变保护启动、站用变保护启动、故障录波启动”,35kV#1站用变316断路器跳闸。
本文将对该事故的原因进行分析,并在此基础上对此类事故的未来防范工作提出相应的防范措施。
关键词:风电厂;跳闸事故;故障;防范引言架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分,由于它暴露在大自然中,易受到外界的影响和损害。
而雷击是其中最主要的一个方面。
据统计,雷击引起的跳闸事故占电力系统事故的50%~70%。
一、事故经过概述2017年07月05日03时15分46.2389秒变电站监控后台报“#1站用变316保护启动”,03时15分46.2559秒#1站用变316电流速断动作(动作电流:292.757A),35kV#1站用变316断路器跳闸,监控画面显示316断路器已在分闸位置,运维人员随后到35kV配电室核实316断路器确已在分闸位置。
二、事故原因分析(一)故障波形分析03点20分,对故障录波装置进行检查,故障波形见下图一。
03时15分46.2329秒时,35kV母线电压出现波动,其中B、C相最为严重;35kV #1站用变316进线柜B、C相电流首先出现较大波动,随后A相电流也出现波动;查看其他间隔,35kV#1接地变318进线柜电流A、B、C三相都发生了电流突变,其余间隔电流在03时15分46.2329秒时有轻微波动,但都能在2ms内恢复正常。
根据故障录波波形初步判断为35kV #1站用变316发生过流。
图一:故障录波波形(二)视频监控查看分析查看站内视屏监控故障时间点的录像,发现07月05日03点15分时有雷电击中110kV出线侧门型架防雷线上,就地检查发现该风电场110kV侧门型架接地扁铁抱箍有放电痕迹。
浅析110KV变电站的防雷措施
浅析110KV变电站的防雷措施作者:张小兵来源:《中国科技纵横》2013年第20期【摘要】雷击对110KV变电站造成的灾害最为严重。
本文在110KV变电站的雷电灾害形式的基础上,详细阐述了安装避雷装置、SPD以及接地防雷等110KV变电站的主要防雷措施,从而确保110KV变电站的安全稳定运行。
【关键词】 110KV变电站的防雷措施避雷装置安装SPD 接地防雷随着国民经济的快速发展以及科学技术水平的不断提高,人们对日常生产生活电力需求大大增加,电力行业作为现代工业的基础得到了长足的发展。
110KV变电站是电力系统重要的组成部分,是电力配送的重要环节以及电网建设的关键环节。
然而由于110KV变电站的特殊性,雷电放电时很容易与变电站的电气设备接触,如果缺少特殊设备的保护,雷电中瞬间高电压强电流会使110KV变电站中的设备发生绝缘闪络或者击穿,引起变电设备和电气设备短路,进而造成大规模破坏,甚至发生严重的火灾,危及到人们的生命安全和财产安全,造成不可弥补的损失。
所以对于电力系统来说雷电灾害一直是影响系统稳定安全运行的主要因素之一,而对于110KV变电站的建设来说,雷电防护更是主要的保护措施,所以对110KV变电站的雷电防护研究对于其稳定安全运行就有非常重要的意义。
1 雷电对110KV变电站造成的破坏对于110KV变电站来说,来自雷电灾害的威胁有两方面,分别为直击雷和感应雷。
其中直击雷是对变电站乃至整个电力系统危害最大的雷击方式,是带电云层放电时直接击中110KV变电站的电力设备而进行放电的一种灾害形式。
由于带电云层直击放电时间短、电荷量大,所以产生的瞬间放电具有超高电压和超强电流,而这些高电压强电流的冲击远远超过了110KV变电站电力装置的承受范围,从而对电力设备造成大规模破坏,而直击雷放电时一般伴随着热效应和机械效应的产生,导致物体遭受严重的撕裂、扭曲以及爆炸等灾害发生,对电力系统造成二次破坏。
对于感应雷,顾名思义可以是由于电磁场感应而引发的雷电灾害,感应雷属于直击雷的附带灾害,当有直击雷对变电站的电力系统或者附近建筑等发生发电时,强电流通过金属管道或者电缆线会与110KV变电站的控制室中的电力设备和电气设备造成严重的电磁干扰,进而影响整个电力系统的正常运行。
变电站运行中的防雷改进措施研究
变电站运行中的防雷改进措施研究摘要:在实际运行中,变电站的防雷系统往往会出现各种新情况、新问题,需要进行具体分析与针对性改进。
本文以一座受雷击危害较为严重的110kv变电站发生的雷击事故为例,参照变电站的防雷理论并结合现场实际情况对该变电站的防雷进行了深入细致的分析与研究,提出了改进方案并付诸实施,取得了良好的应用效果。
关键词:变电站;防雷;改进措施1 概述变电站的防雷是一项系统工程,为此变电站在设计中已经予以充分考虑。
但是由于各种因素的限制,变电站的防雷设计并不能完全满足现场实际要求。
这就需要根据现场实际运行中暴露出来的问题,进行针对性地改进。
一般来说,变电站的防雷主要由以下几个方面构成:1.1 对直击雷的防护变电站对直击雷的防护方法是装设避雷针,将变电站的进线杆塔与室外电气设备全部置于避雷针的保护范围之内。
为了防止避雷针落雷时对被保护物产生反击,避雷针与被保护物应保持一定距离。
1.2 对雷电入侵波的防护变电站的防护雷电入侵波危害的主要方法是在变电站的进线段装设避雷器,在进线段杆塔上装设一段(1~2km)避雷线,以限制雷电流。
另外,在变电站母线上装设避雷器,在用电缆引出的架空线上电缆接头附近亦装设避雷器。
2 新安太堡110kv变电站概况与雷击事故经过中煤平朔公司新安太堡110kv变电站是安太堡矿区的主要电源点,共有2路110kv进线,12路35kv出线。
该站双回110kv电源引自朔州地区公用电网,110kv系统和35kv系统均采用双母线接线方式,安装3台40000kva主变压器,110kv设备与主变压器户外安装,35kv设备户内安装。
2011年7月10日当夜雷电活动频繁,19时26分,2#、3#主变压器同时跳闸,同一时刻322、324出线跳闸。
事故发生时运行人员看到站内东北角避雷针有火球落下,表明该站被直击雷击中。
2011年8月25日中午雷电活动强烈,12时44分,2#、3#主变压器同时跳闸,同一时刻322、324出线跳闸,故障特征与第一次较为相似。
110kv变电站二次系统的防雷保护措施
110kV变电站二次系统的防雷保护措施姬慧(扬州供电公司,江苏扬州225000)cI{奄要】变电站二次系统防雷这个课题的探讨和实践,对馓高变电站内.0惫设备的运行安全巨和可靠性是有重要意叉的。
【关键词】1l O kV变电站;二次系统;过电压;防雷保护1变电站二次设备过电压防雷保护的必要性随着大规模集成电路的使用,电子元器件的性能大大提高。
但其抗电磁干扰、抗过电压和雷击的能力却变得十分脆弱。
例如,电磁型继电器的摧毁能量为0.1J,而现在普遍使用的微机保护摧毁能量仅为O.001J。
随着变电站综合自动化和继电保护微机化改造,微电子设备的应用越来越广泛,如果不采取有效的防护措施,这些脆弱的控制自动化设备就无法正常工作,甚至成为电力系统的安全隐患。
2变电站二次系统防雷保护原则现时变电站所采用的外部防雷措施是有效的,它们保护一次设备免受直接雷击。
但是单凭这些外部避雷设施,还远不足以消除间接雷电或一次设备事故、操作对二次设备及微电子设备的危险影响,因此,变电站必须有—个完整的—、二次防雷防电磁冲击的保护网。
2.1=次设备防雷保护的设计思想根据这一原则,为变电站内二次设备和电子设备创造一个良好的电磁环境,同时也是对变电站运行人员人身安全的保护。
通过安装在低压配电线路和信号线路上的电涌保护器,把能量较大的雷电流在纳秒级的时间内泄放入大地,使自动化系统通信和配电设备免受;中击。
I E C61312《雷电电磁脉;中的防护'及G B5。
571994健筑物防雷设计规;蛰分别提出和规定了系统防护的概念和方法。
要求在建筑物内外建立均压等电位系统,如图1所示;指出现代意义的防雷工作应从以建筑物为保护重点,发展到以电子信息系统为保护核心:强调综合治理、整体防御、分级泄流、层层设防的思路,把防雷看成—个系统工程。
图l建筑物舫雷系统框图建筑物防雷系统框图,对于任何一个系统的防雷工程而言,只有全面、正确、有效地实施图1所示各项环节,才能构成完整的防雷体系。
浅析110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计
浅析 110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计摘要:110kV的输电线路在当今社会的电力系统中发挥着至关重要的作用,由于110kV的输电线路多在高空和山区中架设,存在着许多不安全的因素,很容易遭受鸟粪、污秽物附着、雷电等不安全因素的影响,从而导致线路跳闸、短路等电网事故的发生。
所以说防雷技术与降低接地电阻可以增强架空线路安全性,提高综合防雷技术,降低对110kV输电线路的维护费用。
因此110kV输电线路综合防雷技术与降低接地电阻的设计至关重要。
关键词:110kV输电线路防雷技术接地电阻一、110kV输电线路遭受雷击原理以及降低铁塔接地电阻的必要性110kV输电线路对整个电网系统中起着至关重要地位,在社会中也起着重要作用,能够促进社会经济的发展,提高人们的生活水平。
110kV一旦发生事故,可能导致大面积停电,造成重大经济损失,因此110kV输电线路的安全也十分重要。
110kV输电线路现在已经广泛使用,但在使用过程中经常受到雷击导致的架空输电线路事故。
而雷电属于自然现象,雷云放电一般在云中或者是云间进行的,只有很少一部分电子会对地发生,而雷云相对于其他云较低,再加上110kV输电线路的周边没有任何的带其他电性的电荷云层,这样110kV架空输电线路就会对带电雷云造成吸引,雷云集聚足够多的电荷后雷云电子被吸引且会形成电流,这些能够在很短时间内达到最大值,之后再逐渐的衰减下去,其冲击波陡度和雷电流幅值也会到达最大值。
当铁塔接地电阻没有较大时,雷击塔顶时将导致塔顶电位较高,塔顶电位Uk=Ik×R×a。
其中:Uk-塔顶电位;Ik-雷电流;R-铁塔接地电阻;a-雷电流冲击系数。
这个电压Uk足够高时,可以击穿空气,雷电流向导线释放。
再加上绝缘子表面脏污,导通电流不能及时恢复绝缘强度时,形成持续性放电,最终导致跳闸和引发一系列的事故。
这个雷击后电流也会通过输电线路的铁支架传递到地面,可能对当地的居民也会造成一定的危害。
110kV变电站的防雷保护措施探讨
110kV变电站的防雷保护措施探讨110kV变电站作为电力系统重要的枢纽,承担着电能输送和分配的重要任务。
在电力系统中,变电站是非常重要的一环,其正常运行对系统的安全稳定具有重要意义。
随着天气变化和环境条件的改变,雷击对变电站产生的危害也是不可忽视的。
变电站的防雷保护措施显得尤为重要。
本文将探讨110kV变电站的防雷保护措施,以期提高变电站的安全性和可靠性。
一、对110kV变电站的防雷重要性110kV变电站在输电过程中,需要承受外界环境因素的影响,其中雷击是最为常见和具有破坏性的一种。
雷击会对变电站的设备和系统造成直接损害,甚至引发火灾、爆炸等重大事故,对电力系统的运行安全造成严重威胁。
对110kV变电站进行科学有效的防雷保护措施具有十分重要的意义。
1. 雷电传导路径的设置110kV变电站的建筑物、设备等构件都应设有雷电传导路径。
通过合理设置的导体,将雷电流引导到地面,减少雷电对设备和结构的影响。
在建筑物上可以设置避雷针、接地线等,导体应连接到地下的深埋良好的接地装置上,以确保雷电的安全释放。
2. 接地系统的建设110kV变电站的接地系统是防雷保护的核心部分。
接地系统应具备良好的导电性和散流能力,能够及时将雷电流引入地下。
接地系统的建设需要严格按照相关规范和标准进行,确保接地电阻的合格性,以及接地网的合理性和可靠性。
3. 避雷装置的设置110kV变电站的设备和建筑物上,应适当设置避雷装置,以吸收或抑制雷电,减小雷击对设备的危害。
避雷装置可以采用金属避雷带、避雷网等方式,对建筑物和设备进行有效保护。
4. 防雷检测与监控系统110kV变电站还应配备完善的防雷检测与监控系统,用于实时监测雷电活动和变电站周围的雷电情况。
通过信息采集和处理,及时掌握雷电活动的情况,为变电站的安全运行提供重要依据。
5. 人员培训和应急预案110kV变电站的工作人员需要接受相关的防雷知识培训,了解防雷设施的使用方法和维护保养,提高对雷电的防范意识。
110kV220kV变电站防雷接地技术
110kV220kV变电站防雷接地技术发布时间:2021-06-25T10:36:41.827Z 来源:《中国电业》2021年3月第7期作者:吴承俊[导读] 110kV220kV变电站是我国输配电网络中主要的高压变电站类型,直接承担着我国大部分的高压输配电任务,变电站的安全运行关系着电网的安全稳定运行吴承俊桂林丰源电力勘察设计有限责任公司广西桂林 541001摘要:110kV220kV变电站是我国输配电网络中主要的高压变电站类型,直接承担着我国大部分的高压输配电任务,变电站的安全运行关系着电网的安全稳定运行。
而雷电灾害是影响变电站运行的主要外部因素,一旦发生雷电故障,将导致严重的后果。
因此,本文主要分析110kV220kV变电站防雷接地技术的应用。
关键词:变电站;防雷接地技术;应用1.110kV220kV变电站出现雷击现象的主要因素由于110kV220kV变电站具有相对特殊的功能和特性,其一般位于相对空旷的区域,户外电气设备基本为金属设备,因此发生雷击的可能性非常高,一旦变电站发生雷击,可能导致严重事故,如停电将对社会的生产生活造成较大影响,也可能导致设备损坏造成严重的经济损失。
为了保护电气设备不受雷电的影响,有必要对变电站的防雷接地技术进行深入研究,一般来说,在变电站正常运行期间,电网电气设备以额定电压运行,但是在雷雨天气中,雷击导致输配电系统中的某些线路出现过电压,进而影响到变电站,根据不同的雷击方式,变电站的雷击过电压主要有以下几种[4]。
1.1雷直击设备过电压雷电直接击中电气设备后,会在电气设备中产生大的雷电流和超高压,同时还会释放出大量的热量,出现的热量将直接影响电气设备的正常运行,容易造成电气设备损坏,影响变电站的正常运行。
1.2雷直击线路及感应雷过电压当雷场移至架空线上时,在静电感应的影响下,会导致架空线上更多的异常束缚电积累,雷云一旦释放地面,将在架空输电线路上造成极高的感应过电压,此外,雷直击中输电线路时,在线路上形成雷电波,雷电波沿着输电线路侵入变电站,从而导致变电站电气设备过电压,这些过电压的出现会对变电站造成严重损害。
变电站电子设备的防雷分析及保护措施
一、概述随着我国现代化建设的不断提高,各类先进的电子设备广泛地运用到了各电压等级的变电站内。
但是一方面由于电子设备内部结构高度集成化,从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。
据统计,雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%,例如变电站线路落雷,造成主控地与设备之间的电位差而损坏大量的保护设备;变电站的微波塔落雷,由于感应过电压而造成大量的通讯、远动设备损坏,我们应当对雷电的危害性引起高度重视,加强防雷意识,做好变电站预防工作,将雷害损失降到最低限度。
二、几种主要的雷击方式2.1雷的直击和绕击雷云单体浮在大地上空,其所带电荷拖着地表相反电荷犹如一个影子随风移动。
如果途经变电站的避雷针或地表其他突出物,地电荷会导致突出物顶端电场畸变集中。
闪电开展之前先是雷云底部的始发先导按间歇分级跃进方式向地表发展,当距地面50~100m时,由避雷针等地表电场畸变集中的地方产生垂直向上的迎面先导。
两者相接,进入直击或绕击的主放电阶段。
通常当地面上突出物的高度为h,雷云正下方的平均电场强度大于和等于580h-0.7 kV/m 时,则该突出物将容易受到直击雷。
原因是高为h的避雷针可影响雷云单体向下的始发先导发展方向的半径,用公式表述为:R=16.3h0.61m。
该式还表明,地表安装独立避雷针后,将会在其附近出现大量的散击,甚至对避雷针进行直击,对受避雷针保护范围内的物体进行绕击。
一次雷击主放电一般为几万安培到十几万安培,释放的能量相当大,瞬间所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们的生产生活带来多种危害,如引起火灾和大爆炸,金属导体连接部分断裂破损,建筑物倒塌,电气设备损坏等等。
2.2雷击反击直击雷电流通过地表突出物的电阻入地散流。
假如地电阻为10Ω,一个30kA的雷电流将会使地网电位上升至300kV。
浅析110kv变电站的二次系统防雷措施
是按照 绝缘耐压 的等级 电压 中的第 四级耐 压 电源端设 备加设 一套 三相 电源的 防雷模 块 。 UP S 系 统的 防雷保 护选 取并联 加设 一个 单相 防雷 模块 电源 , 是C 级
防护 , 保 护水 平小 于等于 1 . 6 k V。
2、 信 号 避 雷
1 1 0 k V 变 电站的 二次设备 系统造成 相应 程度的损 害 , 其产生 的过 电压威 胁 和操 作二次 系统信号 流的 电磁冲击 , 容 易引发 1 l O k V '  ̄电站 的二次设 备系统 的管理 和控 制 上 的 混 乱 , 不 但 使 得 相 应 的设 备 受 到 损害 , 而 且 雷 电 冲击 必 然 引 起 1 1 0 k V'  ̄ 电站 的二 次系统 产生过 电压 , 导 致1 l O k V变 电站 的微机 和 自动 化系 统
1 、 设计 1 1 O k V 变 电站 的二 次系统 防雷保 护 的思想
科学配 置1 l O k V 变 电站 的二次 系统 的避 雷针和 避雷器 作为保护 , 一定要 能 够 起到 防止避免遭 受直 接雷击 , 1 l O k V 变 电站的 线路接地 也可 以在一 定程度避 免 受到雷击 , 保护 站 内设备 的效果 。 在使 用接 地技 术开展防雷 保护 时必须注意 : ( 1 ) 1 l O k V变 电站 的 内控制 室与机 房选 取联合 地 网 ; 全 部屏柜 必 须设置 专 项接地 铜排 ; 屏柜 金属外 壳必 须安全 接地 ; 机柜 内的各 种接地 线必 须选取 独立
1 l O k V变 电站的二 次设备 系统 必须在 一个 相对抗 干扰 能力 强的 电磁 环 境
中才能安 全运行 。 除 了I l O k V 变 电站内的 带 电一次 设备 、 操作 过 电压 、 邻 近变 电 站 带 电 和送 电线路 等 几方 面 的故 障外 , 其他 的 1 l O k V变 电站 的故 障都 会对
