220kVGIS變電站雷電過電壓防護(hù)措施的研究

1、    220kvgis變電站雷電過電壓防護(hù)措施的研究    張圣中 王禎 孟莉莉摘要：電是日常生活中任何地方都能找到的一種能源。隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，gis變電站占有重要地位。穩(wěn)定的供應(yīng)和運輸日益重要。 gis變電站是電力系統(tǒng)的樞紐，如果內(nèi)部變壓器和其他電力設(shè)備被雷電損壞，則會發(fā)生大面積停電，這對工業(yè)生產(chǎn)和生命產(chǎn)生更大的影響。關(guān)鍵字：變電站;雷電過電壓;防護(hù)措施前言：變電站的安全運行對于電力系統(tǒng)非常重要，如果變電站的內(nèi)部絕緣不能自動恢復(fù)，則會發(fā)生斷電，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在礦區(qū)，超過85%的電力系統(tǒng)故障是由雷電引起的。變電站的雷電事故主要由兩方面引起

2、：直接雷電和侵入雷電。任何類型的雷電對變電站都是非常有害的。由于按照規(guī)定安裝了避雷針和避雷針，因此大大減少了避雷器的頻率。因此，雷電過電壓侵入變電站，這對變電站設(shè)備和變壓器構(gòu)成了極大的危險。1雷電侵入方法雷電電磁干擾主要通過傳導(dǎo)耦合和輻射耦合傳遞到變電站，造成擊穿和損壞。一般來說，雷電進(jìn)入雷電變電站有四種方式：電力線與主控計算機之間的通道，網(wǎng)絡(luò)通訊線以及對地電位。其中，電源線侵入的可能性最大。1.1電源線侵入。變電站的電源通過低壓線輸入房間。雷電擊中配電線并以行波的形式侵入電源，這可能會導(dǎo)致電源線故障或損壞。其中，高壓線直接雷擊產(chǎn)生的過電壓經(jīng)變壓器組合后，再沿110v線侵入室內(nèi)電力設(shè)備。另外，

3、直接雷擊可能會擊穿從變壓器到房間的欠壓線路，從而導(dǎo)致過壓。同時，雷電電磁脈沖還會連接110v低壓線路的過電壓，從而嚴(yán)重?fù)p壞變電站中的設(shè)備。1.2通訊線的入侵。如果變電站周圍的直接雷電保護(hù)措施無效，則地面懸垂物或高層建筑物可能會擊中雷電，從而使雷電過電壓滲透到土壤中，并滲透到網(wǎng)絡(luò)電纜和數(shù)據(jù)收集器與主控計算機之間的電纜。絕緣層允許瞬態(tài)過電壓直接沿通信線路斷開。當(dāng)通信線路被雷電和電磁脈沖碰撞時，線路上數(shù)千伏的過電壓入侵將使整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)癱瘓。1.3地電位反擊通過接地體入侵。根據(jù)變電站建筑物的防雷規(guī)格，根據(jù)要保護(hù)的空間，將信息系統(tǒng)所在的建筑物從外到內(nèi)劃分為不同的防雷區(qū)域。強大的雷電放電放大作用擊中變電站

4、，擊中電壓可達(dá)到數(shù)萬伏。當(dāng)反擊電壓沿接地導(dǎo)線到達(dá)集成自動化系統(tǒng)的接地接口時，衰減殘留振幅足以損壞系統(tǒng)。2電氣設(shè)備中存在雷電過電壓的風(fēng)險閃電是一種電流，因此具有與其相關(guān)的所有效果。其特點是可以在短時間內(nèi)以脈沖形式提供非常大的電流。峰值可以達(dá)到數(shù)十個，特別是當(dāng)直接雷擊其峰值可達(dá)幾十千安，甚至幾百千安。因此，雷電流具有非常特殊而強大的破壞作用。特別是，它主要體現(xiàn)在以下幾個方面。2.1雷擊的熱效應(yīng)會導(dǎo)致被加熱物體立即產(chǎn)生大量熱量，并且當(dāng)雷電流流過時，被加熱物體的溫度可能會超過10000°c，非常容易著火。2.2閃電產(chǎn)生的沖擊波可以在空氣中傳播，從而嚴(yán)重?fù)p害建筑物和電氣設(shè)備。2.3雷電流的粘性

5、動力作用使金屬線斷裂，對傳輸線造成極大傷害。2.4閃電電磁和靜電感應(yīng)也稱為二次閃電。雷電不如直接觸摸電氣設(shè)備強，但是由于雷電發(fā)生的可能性很高，它可以同時在大面積的小區(qū)域引起雷電感應(yīng)并傳輸電能。該線路發(fā)送到偏遠(yuǎn)地區(qū)，擴大了雷電災(zāi)害的范圍。在電磁感應(yīng)的情況下，導(dǎo)體會產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，如果導(dǎo)體的接觸不良，則可能會直接過熱并引起火災(zāi)。靜電感應(yīng)會在局部區(qū)域形成感應(yīng)過電壓，這種感應(yīng)過電壓非常危險，因為它會導(dǎo)致建筑物的高低壓線路和電氣設(shè)備產(chǎn)生非常危險的電壓。3防雷措施研究3.1輸電線路雷電過電壓保護(hù)的策略傳輸線在電力傳輸中起著重要作用，如果傳輸線被雷電過電壓損壞，則過電壓會通過傳輸線傳輸?shù)阶冸娬驹O(shè)備和發(fā)

6、電設(shè)備，從而導(dǎo)致所有絕緣。受到威脅。地下傳輸線對雷電過電壓的危害較小，一旦雷電傳輸線遇到雷電過電壓，就會發(fā)生高溫閃絡(luò)。閃絡(luò)在電路中形成低阻抗，從而在電路通道中引起工頻電弧，從而導(dǎo)致斷電或短路。防止輸電線路中雷電過電壓的具體保護(hù)措施主要分為以下幾類。3.1.1安裝防雷電纜。雷電保護(hù)線可防止電線桿等電線直接擊中雷電，從而轉(zhuǎn)換雷電流，并降低電線上塔頂?shù)碾妱?。另外，防雷電線具有用于連接電線的耦合作用，因此減小了塔架與電線之間的電勢差并減小了絕緣體的過電壓。3.1.2為防止出現(xiàn)反擊電線，可以降低塔架的接地電阻，以減少雷擊時塔架的位置。3.1.3通過增加傳輸線的絕緣性來提高耐雷擊性。3.1.4通過通過消弧

7、線圈的接地模式或中性點接地模式來提高電線的耐閃電性。3.1.5管狀避雷器的安裝。通過使絕緣子的脈沖放電電壓高于套管避雷器的脈沖放電電壓，可以避免線路絕緣子上的閃絡(luò)，并限制過電壓。管狀避雷器還具有消弧功能，并降低了跳閘速度。3.2變電站的雷電過電壓保護(hù)策略變電站通常配備許多變電站和配電設(shè)備，并且由于雷電過電壓，變電站中的雷擊會損壞變電站和配電設(shè)備。雷電過電壓會改變傳輸線的特性，通常會將傳輸線的波阻抗更改為電氣設(shè)備的波阻抗，從而改變波的行為。因此，變電站的雷電過電壓保護(hù)尤為復(fù)雜。為了確保電氣設(shè)備的安全，可以安裝避雷器，例如閥門避雷器。雷電保護(hù)裝置的電壓與電氣設(shè)備的電壓一致，始終保護(hù)電氣設(shè)備的安全，

8、但是在真正的變電站中卻無法實現(xiàn)。用于電氣設(shè)備的一個防雷設(shè)備，通常有多個設(shè)備共享一個防雷設(shè)備。在變電站中，金屬氧化物避雷器和閥門避雷器是最常用的避雷設(shè)備。為保護(hù)變電站中的電氣設(shè)備免受過電壓影響，請在變壓器附近的母線上安裝避雷設(shè)備。在架空輸電線路上安裝防雷裝置可以完成對輸入線路的保護(hù)，并減小雷擊的陡峭電流幅度。由于閥避雷器的電流容量的限制，必須減小雷電流的幅度，以使超過避雷器的電氣設(shè)備的電壓與雷擊的突然性成正比。3.3改善接地網(wǎng)的電位分布為避免高電位，請將設(shè)備的外部和內(nèi)部保護(hù)設(shè)備連接到等電位。變電站的接地網(wǎng)采用方孔接地網(wǎng)，可根據(jù)接地電位的實際分布考慮網(wǎng)絡(luò)接地網(wǎng)。特別是通過在避雷針，避雷器和主氮設(shè)備

9、的接地部分中適當(dāng)增加一個徑向接地電極，以改善電勢分布并防止在發(fā)生雷擊時由于大電流而導(dǎo)致電勢上升到地面，從而可能損壞電力設(shè)備?？刂苹芈?。電纜安裝槽合理地配備了接地帶，并且平行于電纜槽的均壓帶被設(shè)置為接地電位不均，并干擾了次級電路的運行。接地網(wǎng)的表面電勢分布還必須滿足階躍電壓和接觸電壓的要求。3.4降低桿塔接地電阻可以適當(dāng)降低塔的接地電阻，以防止雷電流與導(dǎo)體接觸，從而在雷擊雷時電勢不會過高，此方法對110kv以上的線路具有出色的防雷保護(hù)去做。 35-60kv線路塔通常在由塔架接地的塔架上需要避雷針，因此可以保護(hù)其他兩個步驟，以防止在某個階段直接擊中雷電后發(fā)生閃絡(luò)。如果每年雷雨天超過40天，則接地電阻通常不應(yīng)超過30。在低土壤電阻的地區(qū)，應(yīng)充分考慮車隊和塔架的接地電阻，并應(yīng)分別考慮變電站的入口線路部分，采取有效而合理的電阻降低措施。接地體可以擴展。電阻降低劑被施加到塔架的底部以降低電阻，并填充有電阻相對較低的材料。在一些山區(qū)和高地地區(qū)，很難降低接地電阻，效果通常也不理想。4結(jié)論通過上面對變電站的供電和配電系統(tǒng)的描述，我們知道了如何擊中220kv gis變電站，并分析了如何研究防雷措施。知道變電站的故障總是會威脅人們的生命和健康，因此，您需要努力提高自己的技能水平，并采取防雷措施，盡可能避免人員傷亡，以保護(hù)人們的安全用電。創(chuàng)造良好的環(huán)境。參考文獻(xiàn)：1張繼輝，高東陽.220kv