浅析变电站的防雷措施

1、浅析变电站的防雷措施摘要:变电站是电力系统中对电能的电压和电 流进行变换、 集中和分配的场所 ,是联系发电厂与电力 用户的纽带 ,担负着电压变换和电能分配的重要任务。 如果变电站发生雷击事故 ,会给国家和人民造成巨大 的损失。所以变电站的防雷是不可忽视的问题。关键词:变电站;防雷保护 ;雷击原因;防雷原则;具 体措施中图分类号： TU856 文献标识码： A 文章编号： 随着电力系统的快速发展 ,使得电能这一清洁能 源在人民生产、生活中得到了普遍使用。但当高压输 电网在为人们提供动力和照明时 ,不能忽视自然界产 生的雷电对高压输变电设备产生的大量危害。因此 , 必须加强变电站雷电防护问题的认识

2、与研究。一、变电站遭受雷击的主要原因 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 通常情况下变电站雷击有两种情况 :一是雷直击于变电站的设备上 ;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站。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

3、 ,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。二、变电站防雷的原则针对变电站的特点 ,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

4、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

5、 棒相连。三、变电站防雷的具体措施 变电站遭受的雷击是下行雷 ,主要雷直击在变电 站的电气设备上 ,或架空线路的感应雷过电压和直雷 过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。 因此 ,避免直 击雷和雷电波对变电站进线及变压器产生破坏就成为 变电站雷电防护的关键。1、变电站装设避雷针对直击雷进行防护 架设避雷针是变电站防直击雷的常用措施 ,避雷 针是防护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接收 器,其作用是把雷电吸引到避雷针身上并安全地将雷 电流引入大地中 ,从而起到保护设备效果。 变电站装设 避雷针时应使所有设备都处于避雷针保护范围之内 , 此外 ,还应采取措施 ,防止雷击避雷针时的反击事故。 对 于

6、 35 kV 变电站 , 保护室外设备及架构安全 , 必须装有 独立的避雷针。2、变电站的进线防护 要限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陂 度就必须对变电站进线实施保护。当线路上出现过电 压时 ,将有行波导线向变电站运动 ,起幅值为线路绝缘 的 50%冲击闪络电压 , 线路的冲击耐压比变电站设备 的冲击耐压要高很多。 因此 ,在接近变电站的进线上加 装避雷线是防雷的主要措施。 如不架设避雷线 ,当遭受 雷击时 ,势必会对线路造成破坏。3、变电站对侵入波的防护 变电站对侵入波的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，SFZ系列阀型避雷器

7、，主要有用 来保护中等及大容量变电站的电气设备。 FS 系列阀型 避雷器 ,主要用来保护小容量的配电装置。4、变压器的防护 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 , 避雷器的连线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点 连接在一起 ,这样就有效减少了雷电对变压器破坏的 机会。5、变电站的防雷接地 变电站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

8、置下敷设单独的接地体。小变电站用独立避雷针 ,大变电大多在独立避雷 针与配电装置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离必须大于三 米,变电站电气装置的接地装置采用水平接地极为主 的人工接地网，水平接地极采用扁钢50mmx 5mm,垂 直接地极采用角钢50mm x 5mm,垂直接地极间距 5m6m,主接地网接地装置电阻不大于 4Q，主接地网 埋于冻土层 1m 以下。人工接地网的外缘应闭合 ,外缘 各角应做成圆弧形。 6、变电站防雷感应 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 ;除了在电源入口装设处压敏电阻 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 用一个接地极 ;在控制室和通信室铺设等电位 ,所有电 气设备的外壳均与等电位汇流牌连接。结语 :变电站是电力系统防雷的重要保护设施 ,如 果发生雷击事故 ,将造成大面积的停电 ,严重影响社会 生产和人