110kV变电站的防雷保护措施探讨

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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

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】1lOkV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。IEC61312《雷电电磁脉；中的防护'及GB5。。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。防雷有如防洪，对于任何—个环节的疏漏，都会造成安全隐氟

110kV变电站运行及保护措施分析探讨

摘要:本文结合工程项目实例,详细介绍了独立式电压无功综合控制系统的工作原理,对其在110kV变电站运行中应注意的问题、保护措施技术及改进建议进行了详细阐述,分析总结出了电压无功综合控制系统在110kV变电站的运行效果。

关键词:独立式电压无功综合控制系统;电压无功调节;保护措施

1工程项目概况

某110kV变电站,现有2台S10型主变,容量均为20000kVA,具备有载调压功能,额定电压为110×(1±8×1·25% ) kV/38·5kV/10·5kV。正常情况下, 2台主变分列运行,各带一段10kV母线及出线,每段母线上装设一组电容器,容量分别为2

000kvar、2 200kvar,满足国家电网公司无功电压管理规定及技术导则中有关无功补偿容量的要求。2009年该变电站进行了综合自动化改造,保护、监控系统采用NS2 000变电站综合自动化系统,同时投运了一套VQC-2A型独立式电压无功综合控制系统装置,以确保该变电站的正常安全运行及管理。

2独立式电压无功综合控制系统工作原理

为控制变电站电压与无功(或功率因数)在规定范围内,通常采用改变主变分接头档位和投切电容器组来改变系统的电压和无功。在实际应用中,主变分接头调节主要用于调节电压,电容器的投切主要用于调节无功,也用于电压的调节。下面以一台变压器为例,介绍各种情况下的电压与无功的调节方式。其中电压U取值于主变的低压侧母线线电压,无功Q取值于主变的高压侧无功。

2·1调节原理

分接头调节对U及Q的影响:分接头上调(向主变二次侧电压升高方向调整)后U将变大, Q将变大;分接头下调(向主变二次侧电压降低方向调整)后U将变小,

Q将变小。电容器投切对U及Q的影响:投入电容器后Q将变小, U将变大;退出电容器后Q将变大, U将变小。

2·2调节策略

独立式电压无功综合控制调节方式分为:调电压;调无功;电压优先(当电压与无功不能同时满足要求时,优先保证电压正常);无功优先(当电压与无功不能同时满足要求时,优先保证无功正常);智能调节(当电压与无功不能同时满足要求时,保持现状)。以下主要讨论电压优先、无功优先和智能调节方式的调节对策。

Ｉ丝一皇　研霾…………………………一　

论１１０ｋＶ变电站的防雷保护的几点措施　

国网湖北省电力公司黄石供电公司　叶幼君　

【摘要】变电站是电力系统中变换、集中及分配电能的场站，用于联接发电厂与电力用户，承担着电压变换及电能分配的重要任务。雷击是危害电力系统运行安全稳定性　

的重要因素，・旦变电站遭到雷击，将会造成严重影响。本文主要介绍了雷电对１ｌＯｋＶ变电站的危害及原因，同时提出了ｌｌＯｋＶ￣电站的防雷保护措施。　

【关键词】１ｌＯｋＶ￣电站；防雷；危害原因；保护措施　

电力行业是关系我国国计民生的基础性　

产业之一，随着社会经济建设水平的提高，电　

力需求不断扩大。如何有效提高电力系统运行　

的安全性、稳定性及电力供应质量，成为目前　

电力行业迫切需要解决的问题。“ＯｋＶ变电站　

作为电力系统重要组成部分，承担着电力输送　

及分配的重要任务，因此其建设质量直接关系　

到电力网络建设质量及后期运行质量。雷击事　

故严重威胁到变电站的安全运行，所以必须在　

１ｌｋＯＶ变电站建设过程中采取有效的防雷防护　

措施，这对于ｌ　ｌｋ０ｖ变电站运行的安全稳定性　

及后期维护有着重要意义。　

１．雷电对１　１ＯｋＶ变电站的危害　

影响１ｌＯｋＶ变电站安全运行的因素种类较　

多，气候条件就是其中的一种，要想确保变电　

站电力系统在额定电压下正常运行，必须要提　

高电气设备的绝缘性能。如果雷击产生的电压　

使电力系统的电压超过出正常值，那么变电站　

运行的安全稳定性将受到严重影响。所以，降　

低雷击对变电站危害极其重要，目前ｌｌＯｋＶ变　

电站所遭受的雷击有两种。　

１．１直击雷　

雷击是对电力线路造成危害程度最深的　

自然因素，如果雷云直接击中电力装置，会产　

生强大雷电流，电力装置会产生较高电压，一　

旦雷电流经过时，会发生热效应及机械效应，　

这两类因雷击而造成强度破坏作用的效应对　

１ｌＯｋＶ变电站的影响最深。　

１．２感应雷　

一旦雷电击中防雷系统，就会立刻产生雷　

电放电及电磁脉冲，雷电过压经过金属管道、