变电站的防雷保护设计（精选9篇）
变电站的防雷保护设计 第1篇
一、雷电的形成
雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象, 在某种大气和大地条件下, 潮湿的热气流进入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, 当空间电场强度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, 上行雷是接地物体顶部激发起, 并向雷云方向发起的。
二、变电所的防雷措施
变电所遭受的雷击是下行雷, 主要来自两个方面:一是雷直击在变电所的电气设备上;二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。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。
(一) 变电所的直击雷防护。
装设避雷针是直击雷防护的主要措施, 避雷针是保护电气设备、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。装设避雷针时对于35kV变电所必须装有独立的避雷针, 并满足不发生反击的要求;对于110kV及以上的变电所, 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。
(二) 变电所对侵入波的防护。
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, 目前, FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻, 其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器, 主要用来保护中等及大容量变电所的电气设备;FCZ1系列磁吹阀型避雷器, 主要用来保护变电所的高压电气设备。
(三) 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。如果没架设避雷线, 当靠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。
(四) 变压器的防护。
变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器, 这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。装设避雷器时, 要尽量靠近变压器, 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降。同时, 避雷器的接线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起, 这样, 当侵入波使避雷器动作时, 作用在高压侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了 (不包括接地电阻上的电压压降) , 就减少了雷电对变压器破坏的机会。
(五) 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
三、配电变压器防雷保护措施
(一) 在配电变压器高压侧装设避雷器。
根据SDJ7-79《电力设备过电压保护设计技术规程》规定:"配电变压器的高压侧一般应采用避雷器保护, 避雷器的接地线和变压器低压侧的中性点以及变压器的金属外壳三点应连接在一起接地。"这也是部颁DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》推荐的防雷措施。 然而, 大量研究和运行经验均表明, 仅在高压侧采用避雷器保护时, 在雷电波作用下仍有损坏现象。究其主要原因, 乃是雷电波侵入配电变压器高压侧绕组所引起的正、逆变换过电压造成的。同时, 层间和匝间的电位梯度也相应增大, 可能在其他部位发生层间和匝间绝缘击穿。
(二) 在配电变压器低压侧加装普通阀型避雷器或金属氧化物避雷器。
这种保护方式的接线为:变压器高、低避雷器的接地线、低压侧中性点及变压器金属外壳四点连接在一起接地 (或称三点共一体) 。运行经验和试验研究表明, 对绝缘良好的配电变压器, 仅在高压侧装设避雷器时, 仍有发生由于正、逆变换过电压造成的雷害事故。这是因为高压侧装设的避雷器对于正变换或逆变换过电压都是无能为力的。正、逆变换过电压作用下的层间梯度, 与变压器的匝数成正比, 与绕组的分布有关, 绕组的首端、中部和末端均有可能破坏, 但以末端较危险。低压侧加装避雷器可以将正、逆变换过电压限制在一定范围之内。
(三) 高、低压侧接地分开的保护方式。
这种保护方式的接线为高压侧避雷器单独接地, 低压侧不装避雷器, 低压侧中性点及变压器金属外壳连接在一起, 并与高压侧接地分开接地。研究表明, 这种保护方式利用大地对雷电波的衰减作用可基本上消除逆变换过电压, 而对正变换过电压, 计算表明, 低压侧接地电阻从10Ω降至2.5Ω时, 高压侧的正变换过电压可降低约40%。若对低压侧接地体进行适当的处理就可以消除正变换过电压。该保护方式简单、经济, 但对低压侧接地电阻要求较高, 有一定的推广价值。
配电变压器防雷保护措施多种多样, 除以上列举的以外, 还有在配电变压器铁心上加装平衡绕组抑制正逆变换过电压;在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器等等。
四、配电变压器防雷保护措施应用
通过以上分析, 可以看出, 各种防雷保护措施各有其特点, 各地应根据雷暴日雷电活动强度来合理选择适当的防雷保护措施。一是在平原等少雷区, 配电变压器年损坏率较低, 可只采用配电变压器高压侧装设避雷器的方式。二是在一般雷电日地区, 推荐采用配电变压器高、低压侧均装设避雷器的方式。三是在多雷区, 单独采用某一种防雷保护措施往往不能奏效, 宜采用综合防雷保护措施, 即高压侧装设避雷器单独接地, 低压侧避雷器、低压侧中性点及变压器金属外壳连接在一起的分开接地。四是在重雷区, 特别是配电变压器年损坏率较高的地区, 采用综合防雷保护措施仍未收到较好的防雷效果后, 应根据技术经济比较, 在配电变压器铁心上加装平衡绕组 (即采用新型防雷避雷器) , 或在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器。
摘要：电力系统微机保护和自动化装置的方便性, 对抗干扰和耐冲击始终是微机系统在电力工业恶劣电磁环境, 装设避雷针是直击雷防护的主要措施。避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器, 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。
关键词：变电所,配电变压器,防雷措施
参考文献
[1].吴根富.氧化锌避雷器的应用与分析[J].电气开关, 2004
[2].司增彦.一起110 kV氧化锌避雷器 (MOA) 事故的原因分析及对策[J].高压电器2005
变电站二次防雷保护措施探讨 第2篇
【关键词】防雷保护；二次防雷；变电站；二次系统
【中图分类号】P415.1+3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0017-02
前言
近年来，随着现代电子技术的不断发展，微机保护和自动化设备在电力系统中得到大量的应用，调度通讯、网络等信息设备越来越多，规模越来越大，一方面自动化系统、计算机网络、通讯系统等设备是集成度很高的微机型弱电设备，其核心元件敏感性提高，耐过电流、耐雷电压的水平越来越低；另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更易遭受雷电波侵入，致使雷电灾害频繁发生，影响信息系统正常运行，特别是雷电多发区，轻者导致设备损坏、性能下降、加速老化，重者造成系统瘫痪。在这种环境下，更凸显出变电站二次设备雷击防护工作的必要性和重要性，本文探讨雷击入侵变电站二次系统的主要途径以及相应的防范措施，这对提高电力系统的自动化水平，提高运行安全、可靠性起了很大的作用。
1、雷击过电压入侵变电站二次系统的主要途径
目前，电力系统一次设备防雷击的手段是较为完善和有效的，如架空地线、线路避雷器、避雷针等，这些手段大大降低了一次设备遭受雷击的损坏率。但是，相对于一次系统来说，二次系统的防雷措施还有待进一步完善。雷击入侵变电站二次系统主要有如下途径：
1.1 配电线路
对于配电线路引入的雷电过电压雷电波通常是通过变电站临近的线路侵入母线，再经过变压器高、低压绕组问的静电和电磁耦合进入低压出线，途中经过了线路避雷器，母线避雷器等多级削峰，再经过变压器低压出线的平波作用，电压幅值大为下降。但由于雷电波的波峰幅值和能量很大，虽然雷电波在经过上述避雷器后，大部分能量得以消弱，但仍有部分雷电波以幅值相对较高且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，加到变电站内380V站用电交流回路中。同时，而220V或110V等直流线路因进出高压场等原因也是引入雷电的主要线路之一。
1.2 通信线路引入雷击
目前，变电站二次系统采用了多种多样的通信线路进行同一系统内设备与设备之间、系统与系统之间的连接。导体型通信线路感应到雷电后，雷击过电压直接传到设备，该过电压轻则使设备加速老化，重则直接将设备损坏。对于电力系统来讲，话音频与MODEM连接线、电话、网线、GPS及微波载波等馈线等都是引入雷电的通信线路。同时，因目前远距离多采用光纤传输，所以以上大部分通信线路主要是在室内被其他线路上的过电压所感应。
1.3 雷电电磁场
上述两条途径是有形的看得到的途径，而电磁场是空间传播的看不到的，这里的雷电电磁场是指雷击引起的室内的电磁场，主要集中在电缆沟、布线层及电缆井内。该电磁场使室内的线路感应到过电压，该过电压直接传到设备，进出高压场地的各种线路（如交流采样、开关量回路等）都是雷电电磁场的产生源。
1.4 地电位反击
對于电力系统来讲，因采用共用接地方式，不存在地与地之间反击，但地电位因雷击抬高时使得设备接地线对设备其他外接线之间可能产生能损坏设备的电位差。
2、变电站二次系统防雷措施
针对雷击过电压入侵变电站二次系统的主要途径，采取相应的防雷措施。均压、分流、屏蔽、接地是防雷保护中最重要的四个因素。雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其不可替代的重要作用。分别是：（1）外部防护：由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放；（2）过渡防护：由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应；（3）内部防护：由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。综上所述，我们认为变电站二次系统防雷的措施可从如下角度思考：
2.1 防雷的总体措施
2.1.1 采用多分支接地引下线，使通过接地引下线的雷电流大大减小。
2.1.2 改善屏蔽，如采用特殊的屏蔽材料甚至采用磁特性适当配合的双层屏蔽。
2.1.3 改进泄流系统的结构，减小引下线对弱电设备的感应并使原有的屏蔽网能较好地发挥作用。
2.1.4 除电源入口处装设压敏电阻等限制过压的装置外，在信号线接入处应使用光电藕合元件或设置具有适当参数的限压装置。
2.1.5 所有进出控制室的电缆均采用屏蔽电缆，屏蔽层公用—个接地网。
2.1.6 在控制室及通讯室内敷设等电位，所有电气设备的外壳均与等电位汇流排连接。
2.2 针对不同类别设备的防雷措施
2.2.1 电源部分
对电源系统回路进行过电压分级保护。在总交流配电屏、直流总馈电柜、各小室交（直流）分屏、二次设备屏、监控系统逆变电源屏、通信电源屏等各级配电线路进线处加装相应等级浪涌保护器SPD（Surge Protective Devices）。在站用变低压总配电入口处，应在两根母线上各加装一只B级三相电源避雷器；在各小室交（直流）分屏进线处加装c级电源避雷器，依次，根据防护等级，在其它屏柜加装相应SPD。室外电源线路应套金属管屏蔽或采用铠装电缆，金属管及电缆铠装层两端必须良好接地。
2.2.2 通信部分
（1）远动通道接口处应按通道类型加装相应防雷器；（2）保护小室内变电站二次设备间主要采用以太网、FDK/CAN、LONWORK等方式通信，应在通信口两端分别安装相应的信号防雷器，防止感应过电压击毁通信端口或引起设备集成电路芯片损坏；（3）对于GPS时钟系统，在馈线路进入同步装置前应串联安装高频馈线防雷器，以防其从户外引入雷击过电压进入设备；（4）对于目前仍采用电话线远传信息的电能量计量系统，应在Modem电话线接口处加装信号避雷器；（4）对于远距离传输用的光纤，虽然其本身是非金属介质的，不会引入雷电流，但是光纤的加强筋（铠装层）却有可能引入雷电流，因此需要将光纤的金属加强筋（铠装层）在进入机房时作良好的接地。
2.2.3 信号部分
从高压场进入保护室的电缆非常多（交流采样，开关量回路等），而如果每条线都需要加装SPD保护固然最好，但不太符合实际情况。现在所采取的主要措施是隔离和屏蔽。变电站二次设备采集的模拟量，必须经过设置在自动化系统各种交流回路中的隔离变压器或电容进行隔离，而且对隔离变压器的一次与二次之间必须有隔离层和屏蔽层，且屏蔽层必须安全接地。自动化系统的开关量输入和输出回路，采取光耦合隔离或继电器隔离。另外，对于测控装置，应将装置电源与遥信电源分开。
3、存在问题和建议
3.1 许多地区变电站目前二次防雷存在的问题
3.1.1 二次防雷接地技术规范未统一
近年来，二次防雷接地改造项目越来越多，生产该类产品的厂家繁多，且产品良莠不齐，技术规范不统一。如没有统一技术标准，在采购设备时缺乏技术参数依据，另一方面在改造施工过程中，难于把握施工质量和验收要求。
3.1.2 二次防雷接地方面的知识还有待进一步加强。
二次防雷接地技术发展较快，近几年来被广泛推广使用，相关工作人员缺乏从事二次防雷接地方面的工作经验，该方面（转下页）的知识比较薄弱。
3.2 建议
3.2.1 建议变电站管理部门请专门的防雷设计单位进行二次防雷设计，防雷电设计应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、便于检测、随机维护的原则。采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装浪涌保护器装置等措施进行综合防护。为确保防雷设计的科学性、先进性，在设计前应对现场雷电环境进行评估。变电站二次防雷器和接地网要定期进行检查和测试，以满足变电站二次系统防雷的要求。
3.2.2 加强对二次防雷接地知识及其重要性的学习，通过举办二次防雷方面知识培訓班等形式，不断提高工作人员的技能水平。
4、结语
随着变电站自动化程度越来越高，大量对雷电很敏感的微电子设备应用，雷电危害日益突出。本文提出对变电站的防雷保护采取有效的措施和对策，并指出目前变电站二次防雷中存在问题和建议。变电站二次系统防雷保护这一新课题的研究，对于提高变电站二次系统的运行安全性和可靠性有着重要的意义。
参考文献
变电站的防雷保护设计 第3篇
电是人们生活中不可缺少的一部分,电力的充足供应可以保障人民的基本生活需求,在这种情况下,保证变电站的正常供电就成为时下我们要解决的主要问题。
1 变电站概述
我国雨季经常出现雷电活动,一年内的雷击日相对较多。雷电影响变电站主要有2种方式:一种是雷电直接击中变电站,一种是雷电以电波的形式通过输电线路传播到电气设备上。雷电波不仅会给变电站一次设备带来危害,也会给变电站的二次设备、备用装置带来影响。
35 kV变电站出现得比较早,由于电压等级较低,35 kV变电站主要用于农网建设中,农网现在属于比较薄弱的系统,但是近年来随着经济和科技的发展,人们对电的需求量不断增加,我国也提高了对35 kV变电站建设的要求。过去所建设的35 kV变电站设备体积较大,因此占地面积也较大,故多采用户外型布置方式;设备的整体性能也较低,且由于使用时间较长,电气设备的多油化现象十分严重。
国外学者一般比较重视变电站设备的选择和功能的设计:在选择变电设备时更重视其综合性能,多选用一些体积较小、质量较好、检修周期长的供电设备;在功能方面,设计出了能够实现无人监管的变电站。在这种新思想的指导下,新建立的变电站具有占地面积小、自动化水平高、检修周期长等特点。这些都值得我国相关工作者深思和借鉴。目前,在供电形势有一定好转的情况下,我国加强了对电网的设计和规划,更加注重电网运行的实用性和稳定性。在变电站自动化设计方面,我国虽然起步较晚,但经过长期研究也取得了一定的成果。近年来,我国新建的变电站基本采用自动化设备,并且对旧设备也进行了持续不断的改良。
2 变电站的电气设计
2.1 电气一次设计
选取某一变电站进行研究,该站为35/10 kV总降压变电站,建设基地的南北长不超过45 m,东西长不超过20 m,进出线方便。本次变电站电气设计的范围是35/10 kV总降压变电站电气一次接线图设计、二次系统自动化设计、平面布置图设计、防雷与接地平面图设计。设计的规模是35 kV进线2回出线2回、10 kV出线14回、2台变压器,无功补偿装置配置在10 kV母线侧。变电站电气设计主要是确定主接线方式,主接线方式直接影响到变电站的可靠性和灵活性,主接线方式的改变会直接影响相关电气设备。所以,必须对主接线进行科学合理的设计。具体如下:(1) 35 kV侧接线方式可采用单母线接线或单母线分段接线,也可以选择外桥接线。单母线接线的可靠性较差,由于设备发生故障时,所有的供电回路都会停止工作,这就会造成全厂停电或者全站停电。在采取这种接线方式时,由于电源并列运行,所以会经常出现短路现象。单母线分段接线发生故障的概率很小,由于母线、开关和断路器发生故障时,分段断路器会自动断开,这就保证了电力的正常供应,具有一定的可靠性。在母线分段断路器处于断开状态的情况下,一般会配置备自投装置,其灵活性较好。经过分析可以得出以下结论:35 kV侧可选用单母线分段接线方式。(2) 10 kV侧接线方式可采用单母线接线、单母线分段接线或双母线接线。双母线在出现故障时,一般会通过2组母线的隔离开关进行操作,避免断电现象的发生,可靠性较强。单母线便于扩建并且不会对回路造成影响,进线、出线都可任意分配,因此具有较好的灵活性。单母线分段接线将电压接到2段母线上,这样在故障出现时,不会造成全站停电的状况。所以,10 kV侧也宜选择单母线分段接线方式。
2.2 电气二次设计
在无人值班的情况下,控制室内的监测采用的是标准柜体式,二次监控应该考虑到其稳定性和可靠性。二次系统结构采用分层分布式设计,包括间隔层、通讯网络层和主站层。网络结构包括主站层监控网和间隔层监控网,应该采用双机双网对监控网进行配置,配备工程师工作台和报表工作台。
3 变电站的防雷保护
3.1 一次系统防雷
一般来说,变电站进行防雷保护时都安装避雷针,但多次试验证明,单根避雷针并不能起到防雷的作用,所以,在本文研究的变电站两侧分别安装避雷针并且测量其高度。该总降压变电站周边存在铜材加工类企业,其生产过程中会产生大量的尘埃和颗粒,在这些灰尘中含有大量的金属离子,这就容易导致该变电站处于超负荷运行状态。另外,变电站周围会有较强的电磁场,而空气中夹杂的金属离子在电磁场的作用下会被吸附到变电站周围,使变电站四周及上方形成很浓的雾,雾的扩散范围会超出2根避雷针的保护范围,这时如果有雷电出现,雷电波不会顺着引线进入大地,而是会被传导到变电站设备上,若变电站设备不能成功将雷电流引入地下,就会由于雷电波冲击受到损坏。因此。在本电站的防雷设计中,应根据当地的风向,在向风的方向用镀锌圆钢做成避雷网,用避雷针做引线,这样就能保证在出现金属离子雾的情况下,雷电波能顺利地被引入地下,避免对变电站设备造成破坏。
3.2 二次系统防雷
雷击可能会入侵到变电站二次设备中,二次设备包括站内的微机综保装置和监控系统。
(1)感应雷达到一定的电压数值后,雷电波会沿着线路向站内输送,经过进线段和母线侧避雷器被削减后幅值仍然很高,这样电压通过电磁耦合作用感应到所用变低压侧,进而至低压二次系统。如果此时的电压幅值高于二次设备的最大承受值,则会造成二次设备受到破坏。(2)在雷电波遇到天线或者卫星信号时,就会被转化成电流信号和电压信号,如果这些信号高于二次设备的最大耐压值,二次设备也会被损坏。如果雷电波转化后的电流信号和电压信号经过防雷设备削弱但在监控装置上的值依然很高,也会对二次设备形成损坏。雷电波的电流信号和电压信号经过耦合后产生的参数值高于电压值,也会对电源线和通信系统产生影响。(3)一般来说,雷电波会沿着避雷针通往地下,但是由于土地自身也有电阻,所以如果雷电波进入地下的电荷不能和土地的电荷中和,就会造成局部土地电位出现上升的情况,高电压施加在二次设备上,会给其造成极大的危害。微机综合保护装置和监控系统等能承受的最大电压值一般为10kV,所以需要对其进行保护,以确保其正常运行。
4 结语
影响变电站正常供电的因素有很多,其中电气设计和防雷保护工作是确保变电站正常供电的决定性条件,关系到整个供电系统的安全运行。本文通过对电气设计和防雷保护进行分析,提出了一些相关的建议,希望能对今后变电站的电气设计和防雷保护起到一定的作用。
摘要：电发出后,必须经过变电站的升压和降压才能被使用,如果变电站发生故障,就会影响整个电网的供电,给人们的生产生活带来不便。现就35/10 kV总降压变电站的电气设计和防雷保护进行了研究。
关键词：总降压变电站,电气设计,防雷保护
参考文献
[1]张波.10 kV降压变电站电气部分设计实证分析[J].科技传播,2012(15)
变电运行中主变保护及防雷技术分析 第4篇
关键词：变电运行；主变保护；防雷措施
变电站建设位置大多在郊外，受雷害影响比较大，因为变电站建设设备与线路特征影响，一旦受到雷击，将会产生很严重的后果，直接影响到电网运行。因此，为提高电网运行稳定性与安全性，必须要对变电运行采取一定防护措施，做好主变保护与防雷管理。
1.主变保护要求
变电站是电网中重要组成部分，并且因为其建设位置特殊，经常会受到多种因素影响而降低运行稳定性与安全性，其中以雷害最为常见。基于雷电灾害对变电运行的影响，必须要做好主变保护与防雷措施，通过有效的处理措施来保障各变电设备的运行状态。其中，对于主变保护措施，必须要满足几个要求。第一，高速度。与超高压远距离输电线路连接的变电器发生故障时，会因为谐振而产生谐波电流，存在造成谐波制动差动保护动作延缓的可能，在对其进行处理时，应应用有效的加速措施，或者励磁涌流鉴别方法处理[1]。第二，灵敏度。在进行主变保护时，要求差动保护速度要比相间短路故障以及内部高电阻接地故障灵敏，保证变电器正常运行。第三，励磁处理。在变电运行过程中，存在大型变压器短时过电压以及频率降低时，励磁电流增加的现象。在进行保护时，要求此种情况下不会发生差动误动情况，同时还可以避免变压器因存在过大励磁电流而被烧毁。
2.主变保护原则
2.1 两套独立主保护原则
主变保护应设计成独立电流互感器与主变套管电流互感器的自动转换模式，一旦旁路断路器代替主变断路器运行，则第一套主保护可以自动转换为旁路断路器[2]。对于变电运行主变保护方式的选择，需要与变电站实际运行情况为基础进行分析，选择合理性与操作性高的处理方案。在进行处理时，必须要严格按照专业规范来进行，以求能够提高保护装置的抗干扰能力。
2.2 智能化与科学化原则
通过对变电站运行实际情况的研究分析，尽量实现集中监测与远方调度功能，遵循智能化与科学化原则，提高保护的有效性。变电站主变保护双重化保护系统数据采集与控制单元可以安装在开关柜内，通过交流采样的方式完成对电流以及电压互感器的测量工作，可以省略掉对电量变送器的使用，结合实际情况来确定开关柜指示仪表是否使用。通过两套相对独立的保护装置对主变进行保护，其中应保证两套主、后备保护能够完成交、流回路上的独立性。
3.主变保护与防雷技术分析
3.1 主变保护
（1）双重化侧后备保护
对于变电站主变压器的保护，可以选择用带偏移特性的阻抗保护方式，将保护正方向指向变压器，以此来完成对变电站的阻抗保护。变电站综合自动化系统的外电缆设计十分简单，一般都是由单根通信电缆与电源线组成，在进行保护时，通信电缆可以选择用计算用屏蔽电缆，并且应准备好备用电缆。
（2）双重化综合保护
选择用二段式保护方式来对主变压器进行保护，通过将单相式延时动作于信号，实现公共绕组过负荷保护。变电站综合自动化控数据采集与控制单元一般都设置在开关柜内，在对电流进行测量时，选择的方式是从电流或电压互感器直接进行测量，可以减少电量变送器的使用，部分情况甚至可以省去开关柜上指示仪表。变电站主变双重综合保护系统，可以将继电保护、数据测量以及远方调度结合在一起，提高变电运行的效率。
（3）差动保护主保护
主保护包括两种不同原理的差动保护，对变压器绕组以及其出线段相间短路故障进行保护，两种保护方式存在相互独立性，并且不同保护装置交流电流引入为主后合二为一，另外为避免存在保护盲区，还应将两种保护装置的范围进行重叠。变电站主变保护常用差动保护方式为无制动差流速断保护，利用比率制动原理、二次谐波制动原理等，自身具有断线警告以及闭锁等功能，其中闭锁功能主要通過控制字来选择。
3.2 防雷技术
（1）直击雷防护
直击雷是影响变电站运行的主要因素，对于35kV以及以下变电所，各设备与线路绝缘程度比较低，如果选择用避雷针进行保护，应将其设置在装置的四周，并保证避雷针接地装置与变电所主地网保持足够距离。而对于110kV以及以上配电装置，自身绝缘比较高，在进行保护时如果土壤电阻率比较低，则可以选择设置避雷针的方式处理，将其直接设置在配电装置上，然后将避雷针构架的辅助集中接地装置与变电所接地网进行连接，并应将于变压器接地点距离控制在15m左右。
（2）进线段保护
在变电运行过程中，如果直击雷作用于距离变电站比较近的导线时，在加上雷电流比较大，就会产生较大的残压，使得避雷器保护范围缩小，进而就会对变电设备造成损害。因此，为保证此类线路运行的安全性，应对距离变电站1～2km位置的线路设置避雷线。如果已经设置全线避雷线，并且仍然会受到直击雷影响，则需要在1～2km距离内加强防雷措施，进一步提高进线段耐雷水平，降低段内绕击与反击导线的概率。
（3）直配电机保护
在发电机母线上安装一组磁吹阀式避雷器或者氧化锌避雷器，以此来对侵入波幅值进行限制。其次，在发电机电压母线上安装一组并联电容器，并结合变电站实际运行状况控制好每相电容量，完成对侵入波陡度的限制，降低雷击电磁脉冲高电压。最后，在发电机中性点引出线时，在中性点设置避雷器进行保护。同时还需要做好进线段保护，对雷击产生的雷电流进行限制，避免其对线路以及设备造成影响。
（4）设备电磁兼容保护
合理布线。控制电缆最大可能的远离避雷器和避雷针接地点、电容式电压互感器、耦合电容、高压母线等静态电流入地点，并尽可能的减少平行长度。其次，接地技术。在实际应用接地技术中，所采取的是两套系统接地。即一次系统的防雷、安保（系统中性点）等接地点是引入瞬间变大电流的地方，需加大接地密集度并且设多根接地线路，以降低瞬变电流引起不同区域电位差。二次系统属于频率较低系统，即采用一点接地。
4.结语
智能电网是电力发展的主要方向，逐渐涌现出更多数字化变电站，成为电网运行的重要组成部分。为提高变电运行可靠性，对雷击影响进行研究，明确主变保护以及防雷措施，降低雷击对线路以及设备的影响，确保变电运行的安全性。
参考文献：
[1]朱华.变电运行常见故障及处理方法探究[J].电源技术应用，2013，（05）：32-33
沿海多雷区变电站的防雷保护 第5篇
根据运行经验报告,多雷区电力系统故障85%以上由雷电引起,研究多雷区变电站的防雷保护,对系统安全运行具有更强的针对性。地处沿海地区的广东省北部多山,西部丘陵,南临大海,低纬度,太阳辐射强,对流旺盛,这样的地形地貌和气候造成广东省的雷电日大于70天(为全国其它地区2~3倍),且又多发生在每年的4月到10月之间。地处粤西地区的雷州半岛更为突出,如湛江地区年均雷电日高达90天以上。
变电站是电力系统的枢纽,它担负着电网供电的重要任务,因此,它是供电部门防雷的重要保护部位。由于变电站和架空线路直接连接,而线路的绝缘水平又比变电站内的电气设备高,因此沿着线路侵入到变电站的雷电进行波的幅值也是很高的。如无完善的保护设施,就有可能使变电站内的主变压器或者其他设备的绝缘损坏。变电站一旦发生雷害事故,使设备受到损坏,就有可能造成大面积停电,给生产和生活带来重大损失和影响,其后果是十分严重的,这就要求防雷措施必须十分可靠[1]。
2 雷电侵袭供电网的主要形式
1)直击雷。雷云放电直接击中电力系统的部件,注入很大的脉冲电流,如图1所示。2)感应雷。感应雷可以来自对地雷击,也可以来自云间放电。其中对地雷击由于距雷击点较近,产生的感应浪涌电压较大,作用半径也大,在雷电侵袭范围内的电子设备均是破坏对象,如图2所示。3)雷电波。由于闪电脉冲放电峰值电流大、电场强,电流随时间变化率大,且放电过程所形成的频谱范围宽,对架空线路及金属管道都会产生强大的感应过电流和感应过电压,一旦感应过电压、过电流沿着管线侵入屋内,就会危及人身安全或损坏设备,如图3所示。
3 变电站的防雷措施
由上文分析可知,变电站遭受的雷击主要来自两个方面:一是雷直击在变电站的电气设备上;二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。
目前,广东沿海地区的多雷区,经济较发达,变电站密度大,且站内又多采用单元变压器组接线方式,任何雷电直击或绕击线路,均会构成与线路相连变电站的近区雷击,引起的侵入雷电波,幅值高、陡度大,因而危害极大。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。而变电所防雷保护是一个系统工程,它由三个子系统即三道防线组成。
1)第一道防线为变电站的直击雷防护。
对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。避雷针(线)比被保护物高,能将雷电从被保护物上方吸引到自身并安全泄入大地,从而保护设备;并且应采取措施防止避雷针(线)引流体对配电装置在空间间隙中反击和地中高电位在土壤中反击。
35 k V及以下配电装置的绝缘较弱,所以其构架或房顶上不宜装设避雷针,需要架设独立避雷针,并满足不反击的要求。
DL/T 620—1997规定,110 k V及以上配电装置,由于电气设备的绝缘水平较高,在土壤电阻率不高的地区不易发生反击,因此一般允许将避雷针装设在配电装置的构架上;但在土壤电阻率大于1 000Ω·m的地区,不宜装设构架避雷针;另外,要注意安装避雷针的构架应铺设辅助接地体,此接地体与主变压器接地点之间的电气距离应大于15 m,这是为了防止雷击时辅助接地体的电位升高反击变压器。主变压器的绝缘较弱,不应在主变压器的门型构架上装设避雷针[2]。
为了防止当雷击避雷针或避雷线时,对被保护设备的反击,DL/T 620—1997规定要求,对于110~500 k V变电站,相应构架与导线之间的空气间隙应与构架上悬挂的绝缘子串的长度相当。但对于特高压变电站,绝缘子串长度可达10 m或更长,如果构架与导线之间的空气间隙也要求这样的长度,会给设计和建设带来困难,使工程造价增加。
2)第二道防线为变电站的进线防护。
进线段保护是指在临近变电站1~2 km的一段线路架设避雷线,限制流经变电站内避雷器的雷电流的幅值和陡度,保护电气设备不受损坏。变电站的主要危险是来自进线保护段之内的架空线路遭雷击,反击或绕击导线产生雷电侵入波,因此进线段又称危险段。加强进线段防雷保护是十分重要的,要求避雷线具有很好的屏蔽和较高的耐雷水平。
若没有架设避雷线,当线路上出现过电压时,将有行波沿线路向变电站运动,其幅值不超过线路的冲击放电电压,但变电站的冲击耐压要比线路的冲击耐受电压要低很多,流经避雷器的雷电流幅值和陡度可能会超过允许值,使得避雷器上的残压超过电气设备的绝缘耐受,对变电站造成破坏。
对35~110 k V不全线架设避雷线的线路,在进线段上必须架设避雷线,耐雷水平达到有关规程规定值,以减少反击,且保护角小于20°。对冲击绝缘水平比较高的线路,以及降压运行的线路,可在进线段首端杆塔装设管型避雷器以限制入侵雷电波的幅值,且所在的杆塔的接地电阻应降到10Ω以下,以减少反击。现在管型避雷器已经大量由金属氧化物避雷器所取代。
对于35 k V的小容量变电所,可根据其重要性和雷电活动强度等情况采取简化的进线保护。由于35 k V小容量变电站范围小,避雷器距变压器的距离一般在10 m以内,故入侵波陡度允许增加,进线段长度可以缩短到500~600 m。
对35 k V变电站,若进线段装设避雷线有困难,或进线杆塔接地电阻很难降低,满足不了耐雷水平的要求,可在进线段的终端杆上安装一组1 000μH左右的电抗线圈来代替进线保护段,此电感线圈既能减小流过避雷器的雷电流,又能降低侵入波的陡度[2]。
对于35 k V及以上电缆段的变电站进线段保护,变电站进出线都有采用电缆的,应在电缆与架空线的连接处装避雷器,因为:电缆首端的架空线终端杆塔反击时,电缆末端电压升高,导致变电站内较高的过电压水平。当电缆长度超过50 m,且断路器在雨季可能经常断路运行,为了抑制断路器断口过电压,应在电缆末端也装设避雷器。此外,靠近电缆段的1 km架空线路上还应架设避雷线保护[1]。
变电站内所有电气设备距避雷器的最大允许电气距离都按进线保护段外落雷进行设计的,一旦进线段落雷将可能导致变电站内断路器、互感器等重要设备损坏。所以建议在雷电频繁地区,减小进线段避雷线的保护角,使之为0°或负,以减少进线段的绕击概率。
3)第三道防线期望将侵入变电站的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。我国主要是采用金属氧化物避雷器(MOA)。
根据《电力设备过电压保护设计技术规程》的要求,变电站的每组母线上,都应安装避雷器,作为防止高压雷电波沿架空线路、设备侵入变电站的最主要措施。避雷器的安装位置必须认真选择,要尽可能靠近主设备,当然也要兼顾其他的设备。当避雷器至主变压器的电气距离超过允许值时,应在变压器附近再增装一组避雷器,才能保护主设备的安全[3]。
只要设备离避雷器有一段距离,则设备上所受冲击电压的最大值必然要高于避雷器的残压。冲击电压的最大值Us可表示[4]:Us=Ub5+2aL×L×K。
式中,Ub5为当流经避雷器电流为5 k A时对应的避雷器残压,单位k V;aL为雷电波空间陡度,单位k V/m;L为设备与避雷器之间的电气距离,单位m;K为考虑设备电容而引入的系数。
变电站内设备距避雷器的最大允许电气距离Lm就是根据进线段以外落雷的条件下求得的,这样就可保证进线段以外落雷时变电站不会发生事故。
由这三道防线构成一个完整的变电站防雷保护系统。这三道防线各负其责,缺一不可,尤其是二、三道防线之间,若第三道防线能力强,可缩短第二道防线——危险段的长度,提高变电站耐雷可靠性;若第二道防线能力很强,可以减轻第三道防线负担,变电站耐雷可靠性将得到提高。
4)进线断路器的防护。
在雷雨季节,进线断路器或隔离开关可能经常开断。当断路器跳闸后重合前雷电波沿线路入侵,会在断口产生过电压引起断路器绝缘闪络甚至爆炸。2005年线路热备用期间断路器断口受雷电波入侵引起断路器爆炸事故在广西曾发生两起。建议在变电站内所有线路进线端加装间隙或线路避雷器保护断路器。由于间隙放电分散性大,动作时相当于线路短路会对系统产生一定的冲击,保护效果不如线路避雷器。据了解欧洲大部分国家新建变电站时在所有线路进线端加装线路避雷器[5,6]。
5)变压器的防护。
变压器的基本保护措施是靠近变压器安装避雷器,这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。装设避雷器时,要尽量靠近变压器,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降。同时,避雷器的接线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起,这样,当侵入波使避雷器动作时,作用在高压侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压(不包括接地电阻上的电压压降),从而减少了雷电对变压器破坏的机会。
另外,由于变压器不论哪一侧绕组损坏,变压器都要停运和修理,因此要求变压器绕组各侧设防耐雷可靠性一致[7]。要根据变压器重要性的不同来选用避雷器MOA的标称放电电流值In等级。In等级实际上反映变压器的耐雷可靠性,即风险程度。
变压器的防雷除了在各侧绕组装设避雷器保护,还必须考虑其中性点的保护。
DL/T 620—1997规定,35~60 k V变压器中性点一般不需保护,但对110 k V且为单进线的变电站宜在中性点上加装避雷器。对于中性点直接接地系统如110 k V及以上系统,其中一部分变压器的中性点是不接地的,这些变压器往往是分级绝缘,即变压器中性点绝缘水平要比相线首端低得多,所以需要在中性点上加装无间隙金属氧化物避雷器、间隙或两者之间相互配合的保护[8]。有关研究资料[9]表明,变压器入口处加装避雷器对限制中性点过电压没有明显效果;提高变压器中性点避雷器的通流容量对限制中性点过电压效果较好。
6)利用空心电抗器进行变电站防雷。
空心电抗器实质为一电感,根据电磁感应定律,电感起阻碍电流变化的作用。故快速瞬变雷电流在流过空心电抗器时,幅值和陡度就会被削减。因此,可以考虑利用空心电抗器进行变电站防雷,将空心电抗器安装在变电站输电线路的出口处的出线龙门架上,根据实际情况装三相或只装两边相[10]。在变电站雷害严重的地区和对防雷要求较高的场所,如矿井、油库等线路可以考虑采用该方法。
7)变电站的防雷接地及接地装置。
良好的接地体是可靠防雷的基本条件;变电站地网接地电阻必须满足规程要求,否则应首先改造地网。
接地电阻在现行“电气设备接地装置规程”中的规定如下:对于1 k V以下的装置,一般不应大于4Ω,但总容量为100 k VA以下的发电机、变压器或其并列机组的接地装置以及零线重复接地,可不大于10Ω;对于1 k V以上的装置,大接地电流系统的电气设备,其接地电阻不应大于0.5Ω,小接地电流系统的电气设备一般不应大于10Ω。因此,一般中小型变配电站的接地电阻不应大于4Ω,就可以满足了安装在避雷器柜内的阀型避雷器对接地电阻的要求[11]。
当不同电压等级的电气设备共用一个接地装置时,接地电阻应符合其中要求的最小值。为保证接地电阻的可靠性,在设计接地装置时,防雷装置的接地电阻,只需考虑在雷季中土壤干燥状态的影响。
按接地装置的布置就是将变电站所有导电体进行等电位连接并良好接地即等电位联合接地。接地装置的布置如图4所示。变配电站中电气设备接地装置具有综合的性质,它包括变压器的工作接地、电气设备金属外壳的保护接地(保护接零的重复接地)以及防雷装置的接地等。这样,在电气设备的绝缘被击穿时,限制了接触电压的数值,保障了操作人员的安全。当有雷电压进入变配电站时,接地装置能迅速地将雷电流泄入大地。
如果不采用联合接地,就有可能在雷击瞬间引起各种接地点的电位不平衡,造成高电位点与低电位点间打火放电,此类现象称为反击。万一发生多点接地,应注意接地电阻阻值的协调,最好各接地点的阻值均等,以避免出现新的电流回路。
4 变电站防雷设计应注意的问题
变电站的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便,在此前提下,要用发展的眼光,从高标准的微机化角度出发,遵循“整体防御、综合治理、多重保护”的方针及通盘考虑,力求经济合理的原则[12]。具体注意以下问题:
(1)在做防雷保护设计前,应根据当地气象部门最新的年平均雷暴日数和年平均雷暴次数的统计,以便确定设计标准。
(2)充分利用进线终端杆的高度,设计安装避雷针。避雷针与主变压器应尽量保持15~20 m的距离,避免对主变的逆闪络和逆变换电压。
(3)沿架空输电线路导线上侵入变电所的雷电波陡度和幅值应根据被保护的设备技术经济重要性的不同区别选取,避雷器与被保护设备间的最大允许电气距离也应因地制宜,以获最佳经济效益。
(4)接地电阻必须符合各种规程、规范的要求。
(5)在设计标准和设备选型时应考虑留有适当的裕度。
5 结语
文中系统地探讨了地处沿海多雷区变电站的防雷保护。变电站的防雷是一个系统工程,它由三个子系统即三道防线组成,即直击雷防护、进线防护及限制雷电波过电压的避雷器防护。此外,还讨论了进线断路器防护、变压器防护、利用空心电抗器进行变电站防雷以及变电站的防雷接地及接地装置等。最后,对此类变电站的防雷设计提出了一些建议。
参考文献
[1]贺体龙,钟建民,杨俊起.变电所防雷保护的探讨[J].电气应用,2007,26(4):48-50.
[2]邱毓昌,施围,张文元.高电压工程[M].西安:西安交通大学出版社,1995.
[3]DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].
[4]刘力,宋文鹏.220kV变电所防雷保护[J].黑龙江电力,2007,29(5):393-396.
[5]宋伟新.两起断路器雷击爆炸事故的分析及探讨[J]].广东电力,2000,13(5):43-44.
[6]谢海,尹志民.一起220kV SF6断路器事故原因分析[J].高电压技术,2006,32(11):170-171.
[7]许颖.变电所防雷保护几个问题浅见[J].电网技术,2000,24(4):12-15.
[8]彭飞,陈维江.110、220kV变压器中性点保护用新型复合间隙[J].高电压技术,2008,34(2):243-246.
[9]秦家远,阮江军.110kV变压器中性点雷击过电压分析[J].高电压技术,2007,33(1):99-110.
[10]罗道军,华大鹏.利用空心电抗器进行变电站防雷的初步探索[J].高电压技术,2007,33(1):193-195.
[11]张炜.供用电设备[M].北京:中国电力出版社,2006.
变电所的防雷保护 第6篇
1 变电所遭受雷击的来源
雷电放电是由于带电荷的雷云引起的放电现象。一般认为雷云是在某种大气和大地条件下, 由强大的潮湿热气不断上升进入稀薄的大气层冷凝成水滴或冰晶, 形成积云的结果。在强烈的上升空气作用下, 水滴被碰分裂带电。雷云的底部绝大部分带负电, 而在其顶部有一正电荷层。在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间, 或者雷云和大地之间就形成了强大的电场, 当此时电场强度超过空气击穿强度时, 空气开始游离放电, 产生强烈的闪电和雷鸣。大多数雷电放电发生在雷云之间, 雷云对地的放电虽占少数, 但雷云的电位估计最少可达100MV, 其放电通道中电流可达几十千安甚至几百千安, 其温度升高达2万℃以上。
变电站遭受雷击有以下方式: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 雷闪过电压的危害
2.1 直击雷过电压
雷闪直接对电气设备放电引起的过电压称为直击雷过电压, 其极性与雷电流的极性相同为负。直击雷过电压的幅值可达上千千伏以上, 很显然, 大多数击于输电线或电气设备上的都会产生闪络, 可能导致火灾或爆炸。但对于高压配电线路, 往往受厂房和高建筑物的屏蔽, 所以遭受直击雷的几率较小。
2.2 感应雷过电压
感应雷过电压的幅值一般在500kV以下, 因而在35kV或运行电压更高的输电线路上, 由静电感应导致闪络是不大可能的。但若此感应电压在线路上流动, 会产生很大的热量, 使导体溶化;会产生强大的机械效应, 损坏线路的横担或杆塔。此感应过电压在线路上流动, 会对送电线路造成很大的破坏。若这个电压冲击波沿导线侵入变电站的变压器绕组或厂房内高压电动机定子绕组, 将造成严重的绝缘性破坏。
3 变电所的保护对象
变电所的雷击目的物, 按下列原则分类:
A类:电工装置, 包括屋内外配电装置、主控楼, 组合导线及母线桥等。
B类:需要采取防雷措施的建筑物和构筑物。
C类:不需要专门防雷保护的的建筑物和构筑物。
4 防雷措施
防止直击雷、感应雷过电压的防雷保护装置有避雷针、避雷线、避雷器。
变电所对于直击雷的保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。
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。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值, 使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的, 在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。
变电所接地是避雷技术、短路保护最重要的环节, 不管是直击雷, 感应雷;高压短路、低压短路或其它形式的电位差, 都将通过接地装置导入大地。因此, 没有合理而良好的接地装置, 就不能有效地防止各种事故。
5 变电所装设避雷针的原则
所有被保护设备均应处于避雷针 (线) 的保护范围之内, 以免遭受雷击。 当雷击避雷针时, 避雷针对地面的电位可能很高, 如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够, 就有可能在避雷针遭受雷击后, 使避雷针与被保护设备之间发生放电现象, 这种现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上, 造成事故。不发生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最小距离。
6 避雷针与电气设备之间防雷最小距离的确定
雷击避雷针时, 雷电流流经避雷针及其接地装置, 为了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造成反击事故, 空气间隙必须大于最小安全净距。为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的间隙被击穿而造成反击事故, 空气间隙必须大于最小安全净距。
7 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以上的变电所, 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构架上, 因而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, 应装设辅助接地装置, 该接地装置与变电所接地网的连接点, 距主变压器的接地装置与变电所的接地网的连接点的电气距离不应小于15m。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, 使侵入的雷电波在达到变压器接地点时, 不会造成变压器的反击事故。由于变压器的绝缘较弱, 同时变压器又是变电所的重要设备, 故不应在变压器的门型构架上装设避雷针。
由于变电所的配电装置至变电所出线的第一杆塔之间的距离可能比较大, 如允许将杆塔上的避雷线引至变电所的构架上, 这段导线将受到保护, 比用避雷针保护经济。由于避雷线两端的分流作用, 当雷击时, 要比避雷针引起的电位升高小一些。因此, 110kV及以上的配电装置, 可将线路避雷线引接至出线门型构架上, 但土壤电阻率大于1000Ω·m的地区, 应装设集中接地装置。对于35～60kV配电装置, 土壤电阻率不大于500Ω·m的地区, 允许将线路的避雷线引接至出线门型构架上, 但应装设集中接地装置。当土壤电阻率大于500Ω·m时, 避雷线应终止于线路终端杆塔, 进变电所一档线路保护可用避雷针保护。
8 变电所铺设接地网的原则
接地网的作用较多, 在大多数情况下主要有雷电流的泄流、故障电流的泄流、工作接地三种。
8.1 雷电流泄流
雷电流的能量频谱显著高于工频电流, 泄流瞬间的电位差主要决定于电流变化率产生的感抗。
防雷装置地上高度hx处的电位:
U=UR+UL=IRi+L0·hx·di/dt
式中:UR——雷电流流过防雷装置时接地装置上的电阻电压降 (kV) ;
UL——雷电流流过防雷装置时引下线上的电感电压降 (kV) ;
Ri——接地装置的冲击接地电阻 (Ω) ;
di/dt——雷电流陡度 (kA/μs) ;
I——雷电流幅值 (kA) ;
L0——引下线的单位长度电感 (μH/m) 。
雷电流时间尺度为微秒级, 相对而言电阻电压降很小。据计算8/20μs、1.5/40μs、10/700μs波型的90%峰值电流积累值分别出现在24kHz、87kHz、和11kHz附近。其频率为工频电流的1000倍左右。感抗变得十分重要。过长的地线对雷电流的泄放作用很小, 因而主要用于雷电流泄流的地网其长度应满足防雷接地体的有效长度undefined的要求。
8.2 故障电流的泄流
由于故障电流主要为低频段的工频电流。时间尺度为秒级, 在上式中电感阻抗极小, 而电阻阻抗成为主要考虑因素, 地网设计中对故障电流的强度的分析计算, 以及对接触电压和跨步的分析成为地网设计中的关键。DL/T 621《交流电气装置的接地》、DL/T 620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规范中有比较明确的技术规定, 相对而言对地网的规模和长度限制较小, 但对地网的接地电阻值经常有比较苛刻的要求。
8.3 工作接地
作为设备工作的零电位参考点 (使电气装置或设备的非载流金属部分保持在零电位) ;为维持设备的零电位, 其基本要求是把所有接地系统连结起来, 这就是共用接地的概念。
排放设备漏电流或静电电流, 减小电嗓声 (电嗓声会产生干扰, 引起精密电子设备的数据出错) ;
综上所述, 在设计地网时首先应确认其主要目的, 并满足其基本要求。在实际中经常是同时有几个目的, 应分析情况确定地网设计的基本原则和设计要点。
8.4 接地和接地电阻
A、接地的意义
接地是把导体 (线路和设备) 使用导线接到大地, 并和埋在大地的接地极和地网连结。接地的主要目的是以大地作为电气设备的零电位, 安全泄放雷电流或其它故障电流, 避免地电位升高太大, 通过均压和等电位联结以保障设备和人员安全。对于现代化的通信、微电子设备而言, 除设备和人员安全外, 对保障系统和设备的稳定性十分重要。
B、接地电阻
对于接地系统最重要的要求是接地电阻。它由三部份组成:
(1) 接地导体包括连接导体及连接器的电阻;
(2) 接地导体表面与其相连接土壤间的接触电阻;
(3) 接地导体周围土壤的散流电阻。
上述三部分中以土壤的散流电阻对接地的影响最重要, 影响因素最复杂。土质、土壤含水量、接地体的形状、尺寸、长度、数量都对其有复杂的影响, 接地系统的设计是地网设计的关键。其决定了能否以最低的造价获得最小的接地电阻值。
9 结束语
变电站是电力系统的中心环节, 一旦发生雷击事故, 会造成大面积的停电, 严重影响社会生产和人民生活, 因此, 变电所的防雷是不可忽视的问题, 建设单位和设计部门都应认真考虑, 加以重视。
摘要：电力系统内电气设备由于遭受直接雷击或雷电感应而引起的过电压, 称为雷闪过电压或大气过电压, 又称为外部过电压。由于雷电引起的大气过电压将会对变电所的电气设备和建筑物产生严重的危害, 因此, 对变电所采取有效的防雷措施是电力行业的重中之重, 否则, 将会给国家和人民造成巨大的损失。
关键词：系统,雷电,防患,措施
参考文献
[1]袁小华.电力工程[M].中国电力出版社.
变电站的防雷保护设计 第7篇
1雷电事故对110kV变电站造成的危害
雷电对110kV变电站造成的危害主要包括直击雷和感应雷两方面,其中,直击雷对变电站造成的危害最为严重。直击雷的危害主要是通过带电云层放电直接击中电力设施造成,由于云层带电量大、 放电时间短,导致放电瞬间电力设备上电流值与电压值极高,高压电流产生的冲击力远远大于电力设备承受值,在经设备时对设备造成热效应或机械效应,导致电力设备变形或爆裂,对变电站运行系统造成严重破坏。感应雷对变电站的破坏属于直击雷破坏的附加伤害,感应雷主要是由于直击雷破坏电力设备过程中产生了电磁脉冲等电磁场感应,从而对变电站系统以及相关电力设施造成电磁干扰,影响其正常运行。感应雷对变电站的破坏主要发生在直击雷电流入地后在接地电网上产生一定的局部放电现象,导致变电站相关设备表面绝缘层绝缘性降低,或在直击雷电流流经地下接引线的过程中产生电磁场, 导致变电站电力设备电压发生变化,影响变电站电力系统的正常运行。
2雷电事故对110kV变电站造成危害的主要原因
雷电事故对110kV变电站造成严重破坏的原因主要包括:(1)直击雷产生高电压、高电流会导致变电站电力设备中强大的冲击电压,冲击电压对变电站电力设备造成破坏,导致设备短路等现象的发生,严重者造成火灾或设备元件爆炸。(2) 直击雷形成的高强电流流经电力设备中过程中,产生高热效应,导致线路或设备等发生金属熔化甚至汽化现象,影响变电站电力设备正常运行,严重者发生火灾或设备爆炸等。(3)直击雷形成的高强电流在电力设备中产生机械效应可能造成设备断裂、变形或爆炸等情况的发生。(4)电流流经电力设备时,由于电磁感应或静电感应而造成的强电磁场可能导致设备放电,进而产生火花以致引发火灾等。(5)雷电波侵入建筑物后,可能导致建筑物内线路短路,尤其对于建筑物的易燃物品等, 容易造成火灾或爆炸等。(6)电流在接地网产生的反击现象对电力设备表面绝缘层造成一定破坏,导致设备元件绝缘性降低,容易造成火灾或爆炸等现象,对变电站造成破坏,严重影响变电站系统的正常运行。
3 110kV变电站防雷保护原理
110kV变电站线路杆塔主要包括铁塔和木杆,其中,铁塔是目前110kV变电站线路中使用最为广泛。铁塔是变电站线路水平布置时的标准装置,一般情况下, 为确保铁塔线路抗雷性能符合变电站要求,铁塔接地电阻取值应在8欧姆至10欧姆之间。
110kV铁塔中,线路铁塔保护角通常取20度左右,目的在于该设置能忽略雷电穿过避雷线的雷击电流。此外,安装避雷线时,应保证避雷线具有足够的悬挂高度,避免避雷线弛度过大而与地面距离过小,并将避雷线安装在管型避雷器保护装置交叉挡距的界限线杆上。在110kV木杆线路中,避雷线一般悬挂于线杆主杆上, 并且仅在变电站进线长度在1公里至2公里的线路上悬挂避雷线,避雷线保护角度小于30度。当木杆杆塔接地电阻达到10欧姆时,避雷线线路完全具有耐雷性, 保护值达到200千安。特殊情况时,例如在向强雷地区的重要用户进行供电时,可选择在110kV木杆线路全长上安装避雷线进行线路保护。
110kV变电站户外防雷主要是通过在需进行防雷保护的部分安装避雷针来实现。这一过程中,为减少装置成本费用,可在110kV屋顶、变电站铁杆、变电站照明塔上安装避雷针,这一措施适用于110kV至220kV变电站的户外防雷设施安装过程中,其原因是由于相同电压相同等级的配电装置具有很强的绝缘性,并且变电站回路接地电阻值很小,因此,铁塔线杆对流经电流产生的反击作用危险性较小。一般情况下,安装避雷针的铁杆支柱必须相应的安装配套接地装置,且接地装置溢流电阻值小于10欧姆,以保证变电站系统和控制终端间的线路至少有一档处于线路保护范围之内,对该档线路的保护可以通过在终端线路杆塔装置避雷针或连接变电站铁杆上安装的避雷针来实现,其中,在终端杆塔安装避雷针时,应保证避雷针接地与变电站总接地回路的连接状态。
在终端杆塔装置避雷针时,避雷针绝缘水平应高于110kV杆塔的绝缘标准,并将个别的避雷针接地装置电阻控制在5欧姆内,同时应避免不同变电站间终端避雷针装置和接地装置产生连接。空气间隙距离的确定应根据相应公式进行计算,在任何情况下都是大于或等于5m的,以避免避雷针接地装置与变电站铁杆之间发生反击现象。反击现象的可能发生条件是避雷针接地装置与变电站接地装置间发生土壤击穿的现象,为避免两接地装置之间反击现象的发生,避雷针接地装置与变电站铁杆接地装置间的最小距离应大于3m。
4 110kV变电站防雷保护措施
4.1安装避雷装置
防止雷击对变电站造成破坏不能消除雷击电流,只能通过雷击电流拦截和引导设施将电流引入地下,从而达到保护变电站系统和电流设备的目的。在110kV变电站中安装避雷装置是通过将带电云层未放电或放电未影响变电站电力设备时, 及时将雷击电流通过接地装置引入地面, 以避免雷击电流对变电站电力设备造成破坏,避雷装置包括避雷针、避雷线和避雷器等。规模较小的变电所多采用独立避雷针进行防雷保护,大型变电所多采用在变电站系统架构上安装避雷针或避雷线, 根据变电所实际防雷需求进行选择,特殊情况下可以将避雷针和避雷线进行综合安装,在避雷针或避雷线的安装过程中, 必须严格要求并保证雷击电流引流线和接地装置的安装质量。在台风、暴雨、雷击现象发生频率较高的地区,应根据天气实际情况,对避雷针、避雷线等防雷措施进行检查,对不符合要求的避雷装置及时更新,以确保避雷装置对变电站的保护作用。此外,雷击现象频繁的地区应对接地网络进行定期检测,确保接地网络的接地阻值符合防雷要求,提高配套网络线路的防雷水平。针对台风天气中风力较大的现象,变电站应及时对杆塔进行检查并加固杆塔基础,保证杆塔强度,避免台风天气倒杆现象的发生。
4.2变电站变压器低压侧安装避雷器
避雷器的作用在于可以降低侵入变电站的雷电波幅值大小,保证雷电波处于变电站电力设备绝缘强度范围之内。应在变电站电压值小于400V的低压侧安装避雷器,以避免雷电波入侵时发生线路过电压现象。此外,在低压侧安装避雷器时应注意限制入侵雷电波的陡值,并限制避雷器余留电压,以保证变电站电力设备的安全顺利运行。目前,我国变电站安装使用的避雷器大多是金属银氧化物避雷器,国外变电站安装技术氧化物避雷器时,为增强避雷器失效后背保护,一般会在变电站电力设备上安装空气间隙。
4.3电源入口端装置浪涌保护器
由于雷击电流产生的雷电波具有较大的能量值和较高的峰值,为保护电源装置,应在电源入口处安装浪涌保护器。浪涌保护器不能完全过滤雷电波中的高频分量及能力,为避免剩余雷电波破坏电源系统,可采用LC低通滤波器将高频分量过滤以及采用加装压敏电阻吸收雷电波中的能量。
4.4变电站接地装置
保证变电站接地装置良好的导流效果才能将雷击电流导入到地下,避免电位升高而出现系统危险事故。变电站接地装置普遍应用于不同电压等级的输送电网、 配送电网以及变电站,是确保变电站电力设备安全运行的重要装置。变电站发生雷击事故会造成电力系统故障,电力设备不能正常运行,导致大范围停电,对社会各项建设生产以及人民群众的正常生活造成严重影响。
5结语
雷电灾害给变电站、电力输送网络、 配电网络带来的破坏是不可想象的,对国家项目建设和人民生活都有很大的影响, 严重者会危及人民群众的生命财产安全, 因此,做好变电站防雷保护对电力系统整体安全运行具有重要意义。110kV变电站的防雷保护措施的设计与安装必须全面考虑变电站的防雷需求,确保变电站安全稳定的运行状态,为国家与人民群众提供优质的电力服务。
摘要：在110kV变电站的实际运行中,雷电事故对变电站造成的损失最为严重,是危害变电站与电力系统安全稳定运行的重要因素。本文以雷电事故对变电站造成的危害为切入点,就110kV变电站的主要防雷保护措施进行了分析与探讨,以确保110kV变电站安全运行。
牵引变电所的防雷保护 第8篇
1 过电压的概念
1.1 过电压的类型及产生
过电压按产生的原因, 分为内部过电压和外部过电压两大类。
内部过电压是在电网工作电压的基础上产生的, 它是由于系统内部参数发生变化时电磁能量的振荡和积累所引起的, 它又分为操作过电压和暂时过电压两类。
外部过电压是由系统以外的雷电引起的, 故称之为大气过电压或雷电过电压, 通常简称为雷电。雷电是带电荷的雷云引起的放电现象, 产生雷电的大气层是一个以水为溶剂与其它溶于水的微量物质为溶质组成的水溶液与气溶胶的混合体的水气云团, 以及包围水气云团的绝缘空气组成。
1.2 防雷保护的措施
大量的研究及运行经验表明:变电所的雷击事故主要来自两个方面:一是雷直击于变电所;二是雷击输电线路后产生的雷电波侵入变电所。根据上述分析, 防雷保护可以从外部和内部两个方面来考虑:一方采用避雷针和避雷线等避雷装置避免直击雷和防止雷电入侵变电所;另一方面采用避雷器、分流保护等设备技术消除入侵波和内部过电压, 现场运行中通常采用下面不同的防雷设备, 在实践中证明是安全可靠的。
2 防雷保护的主要设备
2.1 外部防雷保护设备
雷电破坏的主要方式是直接对建筑物或构筑物发生闪击, 巨大能量集中在闪击点, 直接损坏建筑物结构。外部防雷措施是利用金属接闪体迎击雷电, 利用下线将电流导向大地, 从而保护建筑物的安全。因此外部防雷是整体防雷中的第一道防线。
2.1.1 避雷针
装设避雷针可以保护整个变电所建筑物免受直接雷击。避雷针可以装设在单独杆塔、户外配电装置的构架或投光灯的杆塔, 但不能装设在变压器的门型构架, 否则雷击过电压有可能损坏变压器。
独立安装的避雷针的安装距离标准有以下两方面。
第一, 地上由独立避雷针到配电装置的导电部分之间、变电所电气设备与构架接地部分之间的空气隙一般不小于5 m。
第二, 地下由独立避雷针本身的接地装置与变电所接地网间最近的地中距离一般不小于3 m。
2.1.2 避雷线、避雷器
防止雷电冲击波沿高压线路侵入变电所, 从而起到保护主变压器免受损坏。为此, 要求此类避雷装置的安装, 应尽量靠近主变压器。
对于35 k V电力线路, 为保护变电所附近线路上的变电设备免受雷电沿线路入侵波的危害, 一般仅在变电所进出线1~2 km段内装设避雷线, 而不采用全线装设架避雷线的方法来进行直击雷防护, 但是通常在架空避雷线的两端装设管型避雷器, 限制沿保护段以外的线路进入变电所内的入侵波, 其接地电阻不得大于10Ω。
对于电压35 k V、容量3200 k VA以下的一般负荷变电所, 可采用简化的进出线段保护接线方式。
对于10 k V以下的高压配电线路进出线段, 只装设FZ型或FS型阀型避雷器, 以保护其线路断路器及隔离开关。
2.2 内部防雷保护设备
变电所的进出线段虽已采取防雷措施, 且雷电波在传播过程中也会逐渐衰减, 但沿线路侵入变电所内的部分, 其过电压对内设备仍有一定危害。特别是对价值最高、绝缘相对薄弱的主变压器更是这样。而外部防雷设备只能防护雷电直击设备或雷电入侵变电所, 针对内部雷电入侵波、雷击感应过电压以及系统操作过电压的防护, 则必须采用内部防雷保护设备。
2.2.1 阀型避雷器
通常在变压器母线上装设一组阀型避雷器进行保护。
在6~10 k V变电所中, 阀型避雷器与被保护的变压器间的电气距离, 一般不应大于5 m。为使任何运行条件下变电所内的变压器都能够得到保护, 对于分段母线的每段母线上都应装设阀型避雷器。
在多雷区, 当变压器的低压侧中性点不接地时, 其中性点可装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙, 用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。防雷系统的各种钢材, 必须采用镀锌防锈钢材, 联接方法要用焊接。圆钢搭接长度不小于6倍直径, 扁钢搭接长度不小于2倍宽度。在装设避雷针时, 应注意以下两点:第一, 照明线或电话线不要架设在独立的避雷针上, 防止雷击避雷针时雷电波沿导线传入室内, 危及人身安全。第二, 独立避雷针及其接地装置, 不应装设在行人经常通行的地方, 与道路或出入口的距离不应小于3 m, 否则应采取均压措施, 或敷设厚度为50~80 mm的沥青加碎石层。
2.2.2 分流保护
分流保护是保护各种电子设备或电气系统的关键措施, 是现代防雷技术迅猛发展的重点,
所谓分流就是在包括电力电源线、数据线、电话线或天馈线等信号线等在内的所有从室外来的导体与防雷接地装置或接地线之间并联避雷器SPD, 当直击雷或雷击效应在线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时, 避雷器的电阻值急剧下降, 近于短路状态, 雷电电流由此处分流入地。雷电流在分流之后, 仍会有少部份沿导线进入设备, 危及不耐高压的微电子设备的安全, 所以对于这类设备在导线进入机壳前, 应进行多级分流, 要求至少不低于三级防雷保护。
3 变电所的防雷接地
接地就是让已经内入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地, 而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用, 良好的接地才能有效地泄放雷电能量, 降低引下线上的电压, 避免发生反击。良好的接地体是可靠防雷的基本条件, 否则雷电将通过避雷针、避雷带等设备引入到接地体, 产生二次反击雷, 从而严重危害电子设备。所以, 变电所接地网在变电所投入运行时, 要确保接地电阻满足规范要求, 并且要对电网的接地电阻定期进行检测, 以确保接地电阻满足安全运行的要求。
由于根据变电所防雷的特点、条件和要求, 采取相应雷电防护措施, 因此对处在不同区域的设备系统, 须进行等电位连接和安装电源防雷装置及浪涌电压保护装置, 使得处在不同层次的设备系统达到统一的防雷效果。
变电所防雷保护满足要求以后, 还需要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网, 并且在避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求。防雷装置的接地体通常单独敷设。
4 结论
为了满足现代电气化铁路的运营要求, 牵引变电所的防雷保护措施必须全面可靠地适应不断提高的综合自动化技术的发展, 以保证牵引供电系统的万无一失。
参考文献
[1]林宝权.浅谈发电厂、变电所防雷设计图审的实践和认识[J].浙江气象, 2006 (2) .
变电站的防雷保护设计 第9篇
因为变电站二次系统内部结构线路的纷杂错综, 如果在阴雨天气里, 出现雷击的恶劣情况, 雷电击中二次系统设备周围的地面、或者其周围的架空线缆产生放电现象, 抑或是因为静电因素还有线圈电磁感应而产生冲击电压, 在这两种情况下, 雷电产生的电流非常容易经由设备或者系统的一系列端口, 通过传导、辐射或耦合的形式传到变电站二次系统的内部, 这样就极易破坏二次系统正常的运行程序, 更有甚者还引起雷击事故的发生。变电站二次系统的这些内部结构, 是它容易遭受雷击的内部因素。
2 列举几项雷电入侵变电站二次系统的途径
1) 雷电恰好落在变电站二次系统的周围。变电站二次系统附近一旦遇到雷击入侵, 系统周围的磁场就会产生异常变化, 磁场的变化会以电磁感应的方式改变二次设备的系统运行, 干扰变电站二次系统的正常工作。并且, 需要说明的是, 雷击入侵的强度与其对变电站二次系统设备的干扰强度二者是正比例的关系。
2) 雷电通过二次系统的直流电缆入侵二次系统, 造成电压过强。变电站二次系统内部结构包含一系列的直流电缆, 这些直流电缆布置于综合自动化系统设备柜当中, 与直流电源相联结。阴雨天气里, 如果雷电产生于变电站的空间区域内, 在变电站的周围会出现很强的电磁场, 在这样的情形下, 如果二次系统的变电柜接地良好且具备较强的屏蔽作用, 那么它所受到电磁场的影响就会相对较小;反之则是比较大的。
3) 雷电通过反击的形式入侵变电站二次系统。到了雷雨天气, 在雷电活动范围当中, 如果雷电正好落在建筑设施的防雷装置上的时候, 即使这些防雷装置安装了非常好的接地系统, 它们的接地电阻也是非常小的, 电阻较小, 而雷电的电流值较大, 瞬间电流有可能会急剧地上升至上百千伏, 这样的瞬间放电就很容易对变电站的二次系统造成毁坏。
4) 雷电通过变电站的通信线路入侵二次系统。前面我们已经介绍了二次系统的内部结构, 我们知道通信电缆和变电站二次系统设备是直接相联的, 如果是通过架空线设置的线路, 那么它们的线路很容易受到直击雷的入侵。雷电非常容易通过通信线路入侵二次系统, 对其造成破坏。
5) 雷电入侵变电站二次系统的形式还有一种是电磁脉冲辐射的过程。天空中的闪电在发生雷电放电现象时, 雷电所产生的电流会随时间发生均匀的变化, 放电电流会向外辐射出电磁波, 电磁脉冲的辐射值尽管会因为距离的增加逐渐变小, 可是这个变小的过程是非常得缓慢的, 如果在这缓慢的过程中, 电磁脉冲辐射经由的空间范围中正好包含了非常敏感的电力电子设备, 那么, 就会对这些设备造成毁坏。
6) 雷电入侵变电站二次系统的途径还有电压互感器这一种。我们都知道, 电压互感器的工作原理和变压器的工作原理是非常相近的, 他们都是通过并联的方式联在高压线路上, 这些并联的电压互感器类似于一台变压器, 只不过这台变压器是降压的, 这台降压的变压器有可能把雷电引入到二次系统中去, 从而会对变电站的二次系统进行破坏。
3 简要地提出几项变电站二次系统的防雷保护及其措施
电力专业系统人员都知道, 弱电设备的抗过电压能力是很低的, 所以到了雷雨天气时, 它们很容易会被雷电损坏, 使得整个系统都不能够正常运行, 甚至会逆向运行。因此, 我们必须提前做好变电站二次系统的防雷保护及措施以保证所有设备的正常有效运行。
1) 变电站二次系统的接地方式按照安全规定的要求进行, 照章进行的时候也要不忘记改进接地方式, 使接地方式更加合理安全。变电站二次系统的接地方式必须统一地采用联合式, 同时接地的配套电阻要在国家规定允许的情况下选择和安装。因为联合接地能够很好地解决电位升高的问题, 接地系统是否完好, 对于防雷的效果起到直接的影响。同时, 对于接地系统的布置与安排, 要做到共网不共线。变电站内所有二次系统的联结电缆都要使用屏蔽线。我们对于二次系统接地方式进行改进, 可以在遵循安全规章的前提下, 合理地改进二次系统的接地方式, 使其能够更好地防止雷电的破坏和干扰。
2) 变电站二次系统的安装与线路配置要照顾到分流与隔离的作用, 才能更好地起到防雷保护的效果。变电站二次系统安装时, 要充分考虑到分流的巨大作用, 因为通过分流能够很好将直击雷经过许多条分离的接电引线引入到地下, 这样能够有效地避免在一根接地线上承受超大的雷电电流而使其被烧毁。接地线埋好以后, 还要定期地对其进行检查与维护, 这样才能长久地保持其分流作用。变电站二次系统的安装还要做到不同接地网之间的通信线要隔离布置, 我们可以通过光电隔离、变压器隔离的方式去配置隔离。
3) 变电站二次系统的防雷保护我们还可以采纳合理选择电缆铺设路径的措施。为能够更好地降低二次系统的配套电缆因一次系统的自动设备等产生感应耦合, 我们在选择变电站二次系统的电缆时, 要做到尽量地避开高压线缆, 这样才能使电缆平行铺设的长度减小。如果现实情况电缆通道过于狭小, 无法实现规定的间距铺设, 我们还要注意做好不同类型和不同系统间电缆的隔离与屏蔽。如果我们选用了非金属材料的护套线, 电缆的铺设必须要穿套金属管, 同时确保金属管两头安全可靠实现接地, 以更好地保障金属管内的电气贯通。
4) 通过对接地网电位的分布进行改善, 我们也可以实现二次系统的有效防雷。改善接地网的电位分布这一措施, 能够降低二次系统各设备间的电位差影响, 电位差越大对于二次系统设备的干扰就会越大。所以, 如果我们能够在实际工作中合理科学地改善电位的分布, 会起到很好的二次系统防雷保护效果。
4 结束语
通过以上内容, 分析了二次系统内部结构, 阐述了二次系统易遭受雷击的原因, 提出了几项变电站二次系统的防雷保护及措施, 希望能够对于我们的电力系统工作人员有所借鉴。
参考文献
[1]席佳伟, 刘宏耀, 刘全龙, 师兵兵.变电站二次系统防雷措施的探讨[J].硅谷, 2011.
[2]徐鹏.配电网综合防雷技术研究[D].长沙理工大学, 2012.
[3]吴将.500kV变电站二次设备雷击暂态过电压仿真研究[J].电瓷避雷器, 2010.
