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雷电的形成_变电站设备的防雷保护措施

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2021-01-01 23:22:05

本文介绍了雷电的形成,下行雷与上行雷的区别,以及变电站的防雷措施,包括变电站的直击雷防护、变电站对侵入波的防护、变电站的进线防护以及变电站的防雷接地等措施。

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、变电站的防雷措施

变电站遭受的雷击是下行雷,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。

因此,直击雷和雷电波对变电站进线及变压器的破坏的防护十分重要。

1、变电站的直击雷防护。

装设氧化锌避雷器是直击雷防护的主要措施,装设氧化锌避雷器时,对于35kV变电站必须装有氧化锌避雷器,并满足不发生反击的要求;对于110kV及以上的变电站,由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高,可以将氧化锌避雷器直接装设在配电装置的架构上,因此,氧化锌避雷器所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。

2、变电站对侵入波的防护。

变电站对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设氧化锌避雷器。氧化锌避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻。

3、变电站的进线防护。

对变电站进线实施防雷保护,其目的就是限制流经氧化锌避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。(电工技术之家 )当线路上出现过电压时,将有行波沿导线向变电站运动,其幅值为线路绝缘的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,在靠近变电站的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。

如果没架设避雷线,当靠近变电站的进线上遭受雷击时,流经氧化锌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。

4、变压器的防护。

变压器的基本保护措施是靠近变压器安装氧化锌避雷器,这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。

装设氧化锌避雷器时,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,氧化锌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。

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,然后避雷针和氧化锌避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求,或在防雷装置下敷设单独的接地体。

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