变电所防雷保护
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摘要变电所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。
如果变电所发生雷击事故,会给国家和人民造成巨大的损失。
所以变电所的防雷是不可忽视的问题。
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,必须加强变电所雷电防护问题的认识与研究。
关键词:变电所;防雷保护;雷击原因;防雷原则;具体措施目录摘要 (2)1,变电所遭受雷击的主要原因 (4)1.1微机设备屡遭雷害的原因 (4)1.2远动载波系统受雷害特别严重原因 (4)2、变电所防雷的原则 (4)2.1、外部防雷和内部防雷 (5)2.2、防雷等电位连接 (5)3、变电所防雷的具体措施 (5)3.1、变电所装设避雷针对直击雷进行防护 (5)3.2、变电所的进线防 (6)3.3、变电站对侵入波的防护 (6)3.4、变压器的防护 (6)3.5、变电所的防雷接地 (7)3.6、变电所防雷感应 (7)4教训与收获 (7)5结束语 (7)6参考文献 (8)1变电所遭受雷击的主要原因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,这样就形成了强大的电场,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是雷云对地的放电,从而形成雷电。
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。
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,供配电系统中部分电压会大大超过正常状态下的数值.雷电波通常是通过变电所临近的10kV线路侵入10kV母线,再经过10kV所用变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合,闯入低压出线。
电力变电站防雷防电安全知识培训
简介
本文档旨在为电力变电站工作人员提供有关防雷和防电安全的知识培训。
电力变电站是一个重要的设施,它将高压电力转换为低压电力以供分配和使用。
因此,了解如何正确操作和维护变电站以确保安全非常重要。
电力变电站的雷电防护
雷电是电力变电站面临的主要风险之一。
以下是一些常见的防雷措施:
1. 安装避雷针:在变电站周围安装足够数量的避雷针以吸引雷电,并将其安全地引导到地面。
2. 地线系统:建立有效的地线系统以确保雷电能够安全地释放到地面,而不会对设备和人员造成危害。
3. 金属屏蔽:在关键设备和电缆周围使用金属屏蔽以减少雷击的危险。
电力变电站的电击防护
电击是另一个潜在的危险,以下是一些建议的电击防护方法:
1. 保护装置:使用合适的保护装置,如绝缘手套和绝缘工具,以防止电流通过身体流过。
2. 安全距离:在与高压设备操作时,要保持安全距离,避免直接接触电源。
如果需要接近设备,请确保先切断电源。
3. 合适的接地:确保电力变电站的设备和接地电线都是正确接地的,以防止漏电和电击。
常见安全注意事项
在进行电力变电站操作和维护时,请记住以下安全注意事项:
1. 定期检查设备:定期检查设备的状态和工作性能,确保其正常运行。
2. 危险警示标识:在变电站内外明显位置标识危险区域,并提供必要的安全警示标识。
3. 安全培训:确保所有工作人员都接受过适当的安全培训,了解操作变电站时需要采取的安全措施。
请将这些内容与变电站工作人员分享,以提高他们的防雷和防电安全意识,并确保他们清楚如何正确应对潜在的危险。
变电所防雷保护措施及避雷器的选择变电所防雷保护措施及避雷器的选择,抑制大气过电压的防雷措施,分析了雷电的危害,防止感应雷的措施,防止直击雷的措施,以及避雷器与避雷针的选择要求等。
变电所防雷保护措施一、变电所防雷保护电力及供电系统中,各种电气设备都有肯定的绝缘强度。
假如超过了设备所能承受的程度,绝缘就会击穿。
引起电气设备绝缘击穿的电压叫过电压。
引起过电压的原因有两种:①是操作过电压,也叫内部过电压;②是大气过电压,也叫外部过电压。
操作过电压产生的原因有很多种,如弧光接地,切断电感或电容都会产生过电压。
大气过电压的产生是由雷电现象引起。
【变电所防雷保护措施及避雷器的选择】因此,要抑制大气过电压,防雷措施就显得非常紧要。
1雷电的危害雷电的形成伴随着巨大的电流和极高的电压,在它放电的过程中产生极大的破坏力,雷电的危害重要是以下几个方面:1.1雷电的热效应雷电产生强大的热能使金属熔化,烧断输电导线,摧毁用电设备,甚至引起火灾和爆炸。
【变电所防雷保护措施及避雷器的选择】1.2雷电的机械效应雷电强大的电动力可以击毁杆塔,破坏建筑物,人畜已不能幸免。
1.3雷电的闪络放电雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏,断路器跳闸,导致供电线路停电。
2、雷电过电压雷电过电压又称为大气过电压它是由于内的设备或构筑受到直接雷击或雷电感应而产生的过电压。
由于引起这种过电压的能量来源于外界,固有成为外部过电压。
雷电过电压产生的雷电冲击波,其电压幅值。
可高达108V,其电流幅值可高达几十万安,因此对电力系统危害极大,必需实行有效措施加以防护。
二、雷电过电压的基本形式2.1雷击过电压(直击雷)雷电直接击中电气设备,线路或建筑物,强大的雷电流作用,通过该物体泄入大地,在该物体上产生较高的电位差,成为直击雷过电压。
雷电流通过被击物体时,将产生破坏作用的热效应和机械效应,相伴的还有电磁效应和对相近物体的闪络放电。
2.2感应过电压(感应雷)当雷云在架空线路上方时,由于雷云先导作用,使架空线路上感应出与先导通道符号相反的电荷。
变电站的防雷接地技术变电站作为电力系统中的重要组成部分,其正常运行对于电力系统的稳定供电具有重要意义。
而雷电是导致电力设备损坏和电力系统故障的主要原因之一,因此,在变电站的设计和建设过程中,防雷接地技术是至关重要的。
一、防雷接地的基本概念和作用防雷接地是指通过合理布置接地设施,在雷电侵袭时迅速引导雷电流入地下,减少雷电对设备和系统的损害。
其主要作用有以下几个方面:1. 接地安全:良好的接地系统可以防止雷电对设备和人员的危害,保证安全运行。
2. 电气设备的保护:合理的接地系统可以将雷电流迅速引到地下,避免雷击对设备造成直接或间接的损害。
3. 系统可靠性:优良的接地系统可以提高系统的可靠性,减少故障发生的可能性。
二、变电站防雷接地技术1. 接地系统的设计变电站的接地系统主要由接地电阻、接地极、接地网和接地体等组成。
(1)接地电阻:接地电阻是指将接地极与大地相连的电阻。
它的主要作用是限制接地系统的电流在合理范围内,在雷击时减少对设备的伤害。
接地电阻的设计要根据变电站的场地情况和工程要求灵活选择。
(2)接地极:接地极是将接地电阻埋设在地下的部分。
它的选择要考虑土壤的导电性、外部介质的腐蚀性以及可靠性等因素。
常用的接地极有水平接地极、竖直接地极和涂铜接地极等。
(3)接地网:接地网是由多个接地极和导线连接而成的网状结构。
它通过增大接地面积,降低接地电阻,提高接地的可靠性和稳定性。
接地网的布置要根据变电站的场地和设备的要求进行合理设计。
(4)接地体:接地体是指其他与接地系统有关的构造物,如金属结构、设备等。
接地体的选择和设计要根据具体的变电站情况和设备要求进行合理布置。
2. 接地材料的选择接地材料的选择要考虑其导电性能、耐腐蚀性能和可靠性等因素。
常用的接地材料有裸铜导线、镀锌钢导线、铜包钢导线和铜排等。
其中,裸铜导线具有良好的导电性能和耐腐蚀性能,是较为理想的接地材料。
3. 接地设施的布置变电站的接地设施要合理布置,使得接地系统的电流均匀分布、电势降低,并减少相互干扰。
变电所怎么防雷变电所防雷保护措施有关变电所防雷的保护措施,认真介绍了变电所受到雷击的重要原因,变电所防雷的原则,外部防雷和内部防雷,防雷等电位连接,变电所防雷的实在措施等。
变电所防雷保护措施一、变电所受到雷击的重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。
通常情况下变电所雷击有两种情况: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。
表现形式: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,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。
因此,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重要原因,若不实行防护措施,势必造成变电所电气设备绝缘损坏,引发事故。
二、变电所防雷的原则针对变电所的特点,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);堵塞沿电源线或数据、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,相互搭配,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),工变电器为三维防护(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,重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。
变电所防雷安全技术措施
为了保障变电所正常、安全、稳定运行,防止雷击事故的发生,需要采取一系列防雷安全技术措施,以下为相关内容。
一、选址和布局
变电所选址应在低地形地带和电气环境好、无火灾危险源、不
受环境污染的地方。
布局要合理,主变压器、配电变压器、开关设
备合理布置,防止雷电冲击直接侵入变电设备。
二、接地引下
变电所应设置雷电接地系统,采用三阶或四阶接地系统,增加
接地体密度,安装避雷针或钢管杆等雷电接地引下装置,在雷暴发
生时将雷电引入地中。
三、避雷器
变电所安装避雷器,作为一道防守雷电冲击的重要措施。
避雷
器品种繁多,应根据实际需要选择合适的避雷器,串联或并联方式
使用。
四、接闸器和开关器
接闸器和开关器作为变电所电力控制的主要设备,应加强对其
防雷的控制。
采用合适的防雷器接入电源回路,以保证变电所电气
设备正常使用。
五、合理电缆布线
合理布线有利于减少雷电冲击的影响,方便维修,在布线过程
中应避免多头插座、绝缘材料老化等影响电缆安全的情况。
六、设立雷电探测器
雷电探测器可准确地测定雷电距离和方向,实现针对性的防雷
对策,对保障变电所安全运行具有很大作用。
七、维护管理
定期对变电所设施进行巡视,发现问题及时处理和维护,避免
设备老化和维护不及时带来的安全隐患。
综上所述,变电所防雷安全技术措施是确保变电所正常、安全、稳定运行的关键,需要针对实际情况采取一系列的技术措施,使其
实现最佳防雷效果。
2 变电所主要防雷设备
防止雷电直击的主要设备有避雷针、避雷线;防止雷电波沿架空线路侵入电气设备和建筑物内部的主要设备有避雷器等。
避雷针有单支、多支,等高和不等高之分;避雷器有阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。
3 变电所的防雷设计
3.1 35kV进线段的防雷设计
变电所防止雷电直击线路的措施是安装避雷线;根据线路的负荷性质、地形地貌特点,该地区雷电活动的强弱以及土壤电阻率高低等情况,合理选用。
对于35kV送电线路不宜沿全线架设避雷线,通常采用的方法是在变电所的进线段架设1~2km的避雷线。
单根避雷线的保护范围应按下列公式确定:
(1) 当h
x ≥h/2时,r
x
=0.47(h-h
x
)p
式中h
x
-被保护物的高度,m
h-避雷线(针)的高度,m
r
x
-每侧保护范围的宽度,m
p-高度影响系数,当h≤30m,p=1;当30<h≤120m,
(2) 当h
x <h/2时,r
x
=(h-1.53h
x
) p
杆塔避雷线对边导线的保护角,一般采用20°~30°。
避雷线常用GJ-50、70mm2等型号钢绞线作架空避雷线。
3.2 变电所防雷设计
防止雷电直击的主要设备是避雷针,避雷针由接闪器和引下线、接地装置等组成。
避雷针位置的确定,是变电所防雷设计的关键步骤。
首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定,避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求,初步确定避雷针的安装位置后,再根据下列公式进行计算,校验是否在保护范围之中。
(1) 单支避雷针在地面上的保护半径应按下式计算:
r=1.5h
式中 r-保护半径,m
(2) 单支避雷针在被保护物高度h
x
水平上的保护半径应接下式计算:
①当h x≥h/2时,r x=(h-h x) p=h a p
式中 r
x -避雷针在h
x
水平面上的保护半径,m
h
a
-避雷针的有效高度,m
②当h x<h/2时,r x=(1.5h-2h x) p
(3) 两支等高避雷针保护范围确定方法:
两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定,两针间的保护范围应按下式计算:
h
o
=h-D/7p
式中 h
o
-两针间保护范围上部边缘最低点的高度,m;
D-两支避雷针间的距离,m
两针间h
x
水平面上保护范围的一侧最小宽度按下式计算:
b x =1.5(h
o
-h
x
)
式中 b
x
-保护范围的一侧最小宽度,m
当D=7h
a P时,b
x
=0。
求得b
后,即可确定两针间的保护范围。
x
(4) 三支等高避雷针所形成的外侧保护范围,分别按两支等高避雷针的计算
≥0时,则方法确定;如在三针内侧各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度b
x
全部面积即受到保护。
四支以上等高避雷针所形成的四角形或多角形,可先将其分成两个或几个三角形,然后分别按三支等高避雷针的方法计算确定保护范围。
3.3 35kV及10kV母线防雷设备的选择
根据《电力设备过电压保护设计技术规程》的要求,变电所的每组母线上,都应安装避雷器,作为防止高压雷电波沿架空线路、设备侵入变电所的最主要措施。
在母线防雷设备选择上应尽量按以下三个方面选择:
(1) 按额定电压选择:避雷器的额定电压必须大于或等于安装处的电网额定电压。
(2) 按工作环境温度选择:选择工作环境温度在-40℃至+40℃之间,适用高寒、高温工作环境设备。
(3) 应首先采用高新技术产品,并有一定可靠运行记录的新产品。
选用通流能力强,工频续流小,放电时间短,稳定性高,残压低的避雷器。
硅橡胶金属氧化物避雷器是当前高新技术应用的代表性产品,具有良好的电气绝缘性能、防潮、抗老化性能。
同时还具有使用寿命长,试验周期长,运行维护费用低,体积小、重量轻等优点。
是当前农网新建工程中使用较多的避雷器之一。
现常选用避雷器型号有:HY5W-57/154、HY5W1-53/51和金属氧化物跌落式避雷器。
4 防雷设计基本经验和体会
(1) 在作防雷保护设计前,应到当地气象部门了解最新的当地年平均雷暴日数和年平均雷暴次数,以便确定设计标准。
(2) 根据开关场布置形式,确定避雷针的个数、高度。
如箱式变电站,因占地面积较小,可采用高度较高的单支避雷针,以求降低工程造价的目的。
如35kV、10kV设备均在户外,设备布置为水平排列,尽量选多个高度低些的等高的独立避雷针,以求布置均称,整体美观的效果。
(3) 充分利用进线终端杆的高度,设计安装避雷针。
(4) 选择两支避雷针时,两针距离与避雷针高度之比不宜大于5。
(5) 避雷针与主变压器应尽量保持15~20m的距离,避免对主变压器的逆闪络和逆变换电压。
(6) 应充分考虑跨步电压的危险。
建议避雷针距主控室的距离不宜小于
10m,独立避雷针距道路应在3m以上。
(7) 接地电阻必须符合各种规程、规范的要求。
(8) 在设计标准和设备选型应考虑留有适当的裕度。