发变电站直击雷保护

单元三发电厂、变电站防雷保护(1)输电线路雷害影响相对较小，且一般有备用电源，只导致工况短时恶化；发电厂、变电站有许多重要设备，如变压器、发电机等，且是多条线路交汇点和电力系统的中枢，雷害往往导致大面积停电。1、发电厂、变电站防雷保护的重要性(2)变电设备内绝缘水平往往低于线路绝缘，且不具有自恢复功能，一旦雷过电压导致绝缘击穿，后果十分严重。所以其保护要求更严格、措施更严密、可靠。项目一发电厂、变电站直击雷防护概述：2、发电厂、变电站雷害来源：直击雷；侵入波；感应过电压3、发电厂、变电站防雷保护内容：直击雷防护;侵入波防护;重要设备的保护。一、发电厂、变电站的直击雷保护1、直击雷保护原则：（1）装设避雷针或BLX，使被保护物处于其保护范围内；（2）雷击避雷针或BLX时不对被保护物发生反击。2、避雷针的类型：按照安装方式可分独立避雷针和装在配电装置构架上的架构避雷针。有专用支座和接地装置，接地电阻一般≤10Ω对绝缘水平不高的35kV及以下变电站宜装设独立针，因为雷击架构避雷针时很容易导致绝缘逆闪络（反击）。（1）独立针：（2）架构避雷针：无独立支座，采用其他配电装置作为支座。110KV及以上配电装置可装；土壤电阻率不高地区（m500）可装；为保护主变绝缘免遭反击威胁，在避雷针架构附近应加装辅助集中接地装置，且避雷针与地网连接点与主变和地网连接地点间电气距离≮15m。0AchdiUIRhLdtiRUchG为防止避雷针与被保护设备或构架间空气间隙Sk被击穿发生反击，要求Sk必须大于一定距离。雷击独立避雷针时，雷电流i在避雷针电感L及其接地电阻R上产生很高的电位。避雷针离配电构架最近一点A处对地电压及接地装置上对地电压分别为：hRch1.02.0Sk≥以独立避雷针为例说明。3、避雷针安装原则：空中、地中均不对临近设备、线路和架构发生反击。同样，避雷针接地电阻上也会产生较高的电位Ud，若该值超过土壤耐电强度，土壤也会击穿。因此，地中距离Sd也要求必须大于一定值，以防在地中出现反击。除满足以上计算外，在任何情况下都应满足：空气间隙距离≮5m；地中距离≮3mchR3.0Sd≥4、直击雷防护措施：（1）发电厂、变电站的直击雷过电压保护可采用避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊接成网等。下列设施应装设直击雷保护装置：①户外配电装置，包括组合导线和母线廊道；②烟囱、冷却塔和输煤系统的高建筑物（如煤粉分离器）；③油处理室、燃油泵房。露天油罐及其架空管道、装卸油台、大型变压器修理间、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贮罐。⑤微波塔机房和大型计算机房；⑥雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置；⑦无钢筋的砖木结构的主厂房；避雷针不宜装在独立的主控制室和35kV及以下的高压屋内配电装置的顶上。（2）主控制室（楼）或网络控制楼及屋内配电装置应装置直击雷保护的措施：①若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地；②若屋顶为钢筋混凝土结构，应将其钢筋焊接成网接地；③若结构为非导电的屋顶时，采用避雷带保护。该避雷带的网格为8～10m，每隔10～20m设引下线接地。上述的接地可与主接地网连接，并在连接处加装集中接地装置，其工频接地电阻应不大于10Ω。（3）峡谷地区的发电厂、变电站宜用避雷线作直击雷保护。（4）110kV及以上的屋外配电装置，一般将避雷针装在配电装置架构上，但在土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，宜装设独立避雷针。否则，应通过验算，采取降低接地电阻或加强绝缘等措施。66kV的配电装置，可将避雷针装在配电装置架构上，但在土壤电阻率大于500Ω·m的地区，宜装设独立避雷针。35kV及以下的配电装置，为防止雷击时引起反击闪络的可能，一般采用独立避雷针进行保护。安装在架构上的避雷针应与接地网相连接，并应在其附近装设辅助的集中接地装置，其接地电阻应不大于10Ω。避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15m。在变压器的门型架构上，不宜装设避雷针、避雷线。对于220kV及以上变压器如需在门型架构上装设避雷针、避雷线，应通过验算，采取限制反击过电压的措施。（5）110kV及以上屋外配电装置，可将保护线路的避雷线连到出线门型架构上，土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，应装设集中接地装置。35～66kV屋外配电装置，在土壤电阻率不大于500Ω·m的地区，允许将线路的避雷线连接到出线门型架构上，但应装设集中接地装置。在土壤电阻率大于500Ω·m的地区，避雷线应架设到线路终端杆塔为止。从线路终端杆塔到配电装置的一档线路的保护，可采用独立避雷针，也可在线路终端杆塔上装设避雷针。（6）在选择独立避雷针的装设地点时，应尽量利用照明灯塔，在其上装设避雷针。装有独立避雷针的照明灯塔上的照明灯电源线、装有避雷针和避雷线的架构上的照明灯电源线，均需采用直接埋入地下的带金属外皮的电缆或穿入金属管的导线。电缆外皮或金属管埋入地中长度在10m以上，然后才允许与35kV及以下配电装置的接地网及低压配电装置相连接。严禁在装有避雷针（线）的构筑物上架设未采取保护措施的通信线、广播线和低压线。二、发电厂、变电站的感应雷防护1、避雷针、避雷线尽量远离35kV及以下电压等级的配电装置，包括组合导线、母线廊道等，以降低感应过电压。2、对发电厂、变电站内各类建筑物的供电，一律采用电缆，不允许将架空线引入建筑物。电缆的金属铠装在供电端须接地，而直接进入建筑物的电缆铠装则应接在防感应雷接地网上。不允许任何用途的架空导线靠近建筑物，其距离不小于10m。3、为防止感应雷，应沿建筑物的周围敷设防止感应雷的接地装置，接地装置敷设成环路，其总接地电阻应不大于5～10Ω（此接地装置可利用保护接地的接地装置）。应将所有金属物体（钢屋架、钢筋、器械、管道）与防止感应雷的接地装置相连。如屋顶为金属结构时，则由屋顶两端起，每隔10～20m装一根引下线。钢筋混凝土的屋顶则应将钢筋焊接后再每隔10～20m连接至接地体；非金属材料的屋顶可在上面装设8～10m格子的金属网，再与防止感应雷的接地装置相连。4、建筑物内所有长的金属管道或电缆，当它们之间距离在10cm以内时，应相互连接，并每隔20～30m接地。电缆头、法兰盘等要用截面为16～35mm2的铜或钢导体接成良好的电气通路。5、防止感应雷的接地装置应与防止直击雷的接地装置分开设置，相互间距离不得小于3m。思考题：8-1