发电厂的过电压保护和接地装置 PPT
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发电厂防雷接地与过电压保护一、雷电放电云层受强气流作用,内部剧烈的相对运动使云各部分带有不同极性的电荷,形成雷云。
雷云中的电荷分布不均匀,一般为密集的中心。
当雷云中电荷密集处的场强达到25〜30V/cm时,就会发生放电。
大部分只发生在云间,只有小部分对地放电,对地放电的雷云90%是负极性的。
雷云放电分三个阶段:先导放电、主放电和余光放电。
先导放电延续几毫秒,从雷云开始,以游离方式逐级向下发展,形成一条高温、高电导、高电位的通道(先导通道)伸向大地。
沿先导通道充满密集的电荷,当向下延伸的先导通道与大地接近而将空气间隙击穿短接时,开始主放电,通道产生突发的明亮,并有巨大的雷响,大量电荷对地放电,产生幅值很大的冲击电流(一般几十万安培),时间短,一般不超过0.1毫秒。
然后剩余的电荷沿通道继续放电,亮光很小,称为余光放电,大约再持续几毫秒。
雷过电压又称为大气过电压,分直击雷过电压和感应雷过电压。
二、避雷针与避雷线保护为防止直击雷的破坏,电气设备要采取防雷措施,避雷针和避雷线。
避雷针用于保护发电厂和变电所。
分接闪器(针头)、引下线和接地体。
针头为10mm以上、长1到2m的圆钢制作,引下线不小于10mm的圆钢,接地体2.5m长的钢管或角钢。
避雷线是悬挂线在空中的水平接地导线,也叫架空地线,保护架空线路。
1避雷针的保护范围单支避雷针:当hx N h/2时,rx=(h-hx)p(m);当hx<h/2时,rx=(1.5h-2hx)p(m);式中:h为避雷针高度(m);P为高度影响系数,当h W30m时,p=1;30<h W120m时,p=5.5/限双支避雷针:两支避雷针的保护范围,按经过两个避雷针顶点连线中间的下方一点的圆弧来确定,该点的高度计算如下:=h-D/7phD为避雷针间的距离(m);p与单支的形容一致。
2避雷线避雷线顶部的保护夹角为25°,比避雷针45°小,计算公式为:当hx N h/2时,rx=0.47(h-hx)p(m);当hx<h/2时,rx=(h-1.53hx)p(m);式中:h为避雷针高度(m);P为高度影响系数,当h W30m时,p=1;30<h W120m时,p=5.5/Vh o双避雷线保护:=h-D/4ph三、避雷器限制过电压,保护电气设备的一种装置。
发电厂和变电站直击雷过电压保护1)发电厂、变电站的直击雷过电压保护可采用避雷针或避雷线。
下列设施应装设直击雷保护装置:屋外配电装置,包括组合导线和母线廓道。
②火力发电厂的烟囱、冷却塔和输火等系统的高建筑物。
③油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装卸油台、易燃材料仓库等建筑物。
④乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢气罐储存室、天然气调压站、天然气架空管道及其露天储罐。
多雷区的列车电站。
微波塔机房和大型计算机室。
注:上述直击雷保护装置包括兼作接闪器的设备金属外壳、电缆金属外皮、建筑物金属构件等,其接地可利用发电厂或变电站的主接地网,但应在直击雷保护装置附近装设集中接地装置。
2)雷电活动特别强烈地区的主厂房、主控制室和配电装置室宜设直击雷保护装置。
3)峡谷地区的发电厂和变电站宜用避雷线保护。
4)可不装设直击雷保护装置的设施。
发电厂的主厂房、主控制室和配电装置室。
为保护其他设备而装设的避雷针,不宜装在独立的主控制室和35kV及以下变电站的屋顶上。
但采用钢结构或钢筋混凝土结构等有屏蔽作用的建筑物的车间变电站可不受此限制。
已在相邻高建筑物保护范围内的建筑物或设备。
③露天布置的GIS 的外壳。
④发电厂的煤场。
5)主厂房如装设直击雷保护装置或为保护其他设备而在主厂房上装设避雷针,应采取加强分流、装设集中接地装置、设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点、避雷针接地引下线尽量远离电气设备等防止反击的措施,并宜在靠近避雷针的发电机出口处装设一组旋转电机阀式避雷器。
6) 主控制室、配电装置室和35kV及以下变电站的屋顶上如装设直击雷保护装置时:①若为金属屋顶或屋顶上有金属结构,则将金属部分接地。
②若屋顶为钢筋混凝土结构,则将其焊接成网接地。
③若结构为非导电的屋顶时,则采用避雷带保护,该避雷带的网络为8~10m,每隔10~20m 设引下线接地。
7)有易燃物、可燃物设施的建筑物的保护。
有爆炸危险且爆炸后可能波及发电厂和变电站内主设备或严重影响发供电的建筑物(如制氢站、露天氢气储罐、氢气罐储存室、易燃油泵房、露天易燃油储罐、厂区内的架空易燃油管道、装卸油台和天然气管道以及露天天然气储罐等),应用独立避雷针保护,并应采取防止雷电感应的措施。