变电站的防雷措施

1变电站雷击来源及解决方案

变电站是电力系统防雷的重要保护设施。如果雷击,会造成大面积停电,严重影响社会和人民生活。因此,变电站的防雷措施必须非常可靠。(1)闪电的来源。第一,雷电直接击中变电站内的设备;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侵入沿线变电站。(2)变电站直击雷的防护,一般通过安装避雷针或沿变电站进线一定距离内架设避雷针来解决。(3)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站,是变电站雷害的主要原因。如果不采取防雷措施,变电站内电气设备的绝缘会受到破坏,造成事故。变电站安装避雷器的目的是为了限制入侵雷电波的幅值,使电气设备的过电压不超过其冲击耐受值,而在变电站进线安装保护段的主要目的是限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵雷电波的陡度。

2变电站安装避雷针的原则

所有受保护的设备都应在避雷针(线)的保护范围内,以避免被雷击。当雷电击中避雷针时,避雷针对地的电位可能很高。如果避雷针和被保护的电之间的绝缘距离不够,雷击后避雷针和被保护的设备之间就有可能放电。这种现象叫做逆袭。此时,避雷针仍可将雷电波的高电位加到被保护的电气设备上,造成事故。

3避雷针与电气设备之间最小防雷距离的确定

当雷电击中避雷针时,雷电流流经避雷针及其接地装置。为防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而引起反击事故,空气间隙必须大于最小安全净距。

4.安装避雷针的相关规定

对于35kV及以下的变电站,由于其绝缘水平较低,必须安装独立的避雷针,以满足不反击的要求。对于110kV以上的变电站,由于该电压等级的配电装置绝缘水平较高,避雷针可以直接安装在配电装置的框架上,因此避雷针雷击产生的高电位不会引起电气设备的反击事故。带避雷针的配线架应设置辅助接地装置,主变压器接地装置连接点与变电站接地网的电气距离不应小于15m。其作用是使避雷器接地装置上产生的高电位在沿接地网向变压器接地点传播的过程中逐渐衰减,使入侵的雷电波到达变压器接地点时不会造成变压器的反击事故。由于变压器绝缘较弱,且变压器是变电站的重要设备,所以不应在变压器的龙门架上安装避雷针。因为变电站的配电设备与变电站出线的第一个杆塔之间的距离可能比较大,如果允许杆塔上的避雷线引到变电站的框架上,这个导线就会受到保护,比使用避雷针更经济。由于避雷针两端的分流效应,当雷击时,比避雷针引起的电位上升要小。因此,110kV及以上的配电装置可将线路避雷针引至出线门架,但土壤电阻率大于1000ω·m的地区应设集中接地装置。35 ~ 60 kV配电设备,在土壤电阻率不大于500ω·m的地区,允许将线路的避雷针引至出线门架,但应装设集中接地装置。当土壤电阻率大于500ω·m时,避雷针应端接在线路的终端塔上,变电所内的第一道线路保护可采用避雷针保护。

雷电的作用机理非常复杂,我们无法完全控制雷击损害的发生,但可以通过必要的防雷措施减少雷击损害的发生。为确保电网安全运行,应不断总结经验教训,加强运行、检修和维护工作,重视防雷对策和技术改造,采取有针对性的防范措施。