發(fā)電廠防雷接地與過電壓保護(hù)

1、發(fā)電廠防雷接地與過電壓保護(hù)一、雷電放電云層受強(qiáng)氣流作用，內(nèi)部劇烈的相對運(yùn)動使云各部分帶有不同極性的電荷，形成雷云。雷云中的電荷分布不均勻,一般為密集的中心。當(dāng)雷云中電荷密集處的場強(qiáng)達(dá)到2530V/cm時，就會發(fā)生放電。大部分只 發(fā)生在云間,只有小部分對地放電，對地放電的雷云90%是負(fù)極性的。雷云放電分三個階段：先導(dǎo)放電、主放電和余光放電。先導(dǎo)放電延續(xù)幾毫秒，從雷云開始，以游離方式逐級向下發(fā)展，形成 一條高溫、高電導(dǎo)、高電位的通道(先導(dǎo)通道)伸向大地。沿先導(dǎo)通道充滿密集的電荷，當(dāng)向下延伸的先導(dǎo)通道與大地接近而 將空氣間隙擊穿短接時，開始主放電，通道產(chǎn)生突發(fā)的明亮，并有巨大的雷響，大量電荷對地放電

2、，產(chǎn)生幅值很大的沖擊電流(一般 幾十萬安培)，時間短，一般不超過0.2毫秒。然后剩余的電荷沿通道繼續(xù)放電，亮光很小，稱為余光放電,大約再持續(xù)幾毫秒。雷過電壓又稱為大氣過電壓，分直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓。二、避雷針與避雷線保護(hù)為防止直擊雷的破壞，電氣設(shè)備要采取防雷措施，避靂針和避雷線。避雷針用于保護(hù)發(fā)電廠和變電所。分接閃器(針頭)、引下線和接地體。針頭為10mm以上、長1到2m的圓鋼制作，引 下線不小于10mm的圓鋼，接地體2.5m長的鋼管或角鋼。避雷線是懸掛線在空中的水平接地導(dǎo)線,也叫架空地線，保護(hù)架空線路。1避雷針的保護(hù)范圍單支避雷針：當(dāng) hxMh/2 時,rx二(h-hx)p (m)；當(dāng)

3、 hxh/2 時x=(1.5h-2hx)p (m)；式中：h為避雷針高度(m)；P為高度影響系數(shù)，當(dāng)時,p=l； 30hl20m時,p=5.5/。i/i雙支避雷針:兩支避雷針的保護(hù)范圍，按經(jīng)過兩個避雷針頂點(diǎn)連線中間的下方一點(diǎn)的圓弧來確定，該點(diǎn)的高度計(jì)算如下:ho=h-D/7pD為避雷針間的距離(m) ； p與單支的形容一致。2避雷線避雷線頂部的保護(hù)夾角為25。，比避雷針45小,計(jì)算公式為：當(dāng) hx2h/2 時,rx二0.47(h-hx)p (m)；當(dāng) hxh/2 時,rx二(h-1.53hx)p (m)；式中：h為避雷針高度(m)；P為高度影響系數(shù)，當(dāng)hW30m時,p=l； 30hl20m時,

4、p=5.5/。雙避雷線保護(hù)：ho=h-D/4p三、避雷器限制過電壓,保護(hù)電氣設(shè)備的一種裝置。主要有三種：保護(hù)間隙、閥式避雷器和氧化鋅避雷器。保護(hù)間隙：限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進(jìn)線段保護(hù)。避雷器：用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù)，在220KV及以下系統(tǒng)是用來限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中，還用于限制內(nèi)過電壓或做 內(nèi)過電壓的后備保護(hù)。1保護(hù)間隙由兩個相距一定距離的、敞露于大氣的電極構(gòu)成,與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。缺點(diǎn)是熄弧能力差,不能自行熄滅，而引起斷路器跳1/1閘。2閥式避雷器裝在密封瓷套中的間隙（火花間隙）和非線性電阻（閥片）串聯(lián)構(gòu)成。正常情況下，火花間隙將帶電部分與閥片隔開，雷電波幅值

5、超過避雷器沖擊放電電壓時，火花間隙被擊穿，沖擊電流經(jīng)閥片流入大 地，閥片上出現(xiàn)電壓降（殘壓）。只要使避雷器的沖擊放電電壓和殘壓低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓值，設(shè)備就可被保護(hù)。避雷器的滅弧電壓必須高于所在系統(tǒng)的最高工作電壓，才能保證雷電波過后順利熄滅工頻續(xù)流電弧。閥式避雷器分普通型和磁吹型。普通型火花間隙是由多個單個間隙串聯(lián)而成，由黃銅板沖壓成,用云母墊隔開，間隙在1mm 以下，工頻續(xù)流電弧被分成多段短弧，容易熄滅。同時,閥片電阻是非線性的，電壓大,電阻小，工頻下電阻變大,也限制了工頻續(xù)流。磁吹型避雷器火花間隙與閥式類似，結(jié)構(gòu)更復(fù)朵，利用磁場的每個電弧產(chǎn)生運(yùn)動（旋轉(zhuǎn)或拉長）來加強(qiáng)去游離，提高滅弧能

6、力。磁場由間隙串聯(lián)的線圈產(chǎn)生。輔助間隙是為消除磁吹線圈在沖擊電流 通過時產(chǎn)生過大的壓降而使保護(hù)性能變壞。 沖擊電壓作用下,主間隙被擊穿，放電電流 通過磁吹線圈，其上的壓降使輔助間隙擊穿 放電電流通過輔助間隙、主間隙和電阻閥片 流入大地,使避雷器的壓降不致增大。當(dāng)工頻續(xù)流通過時，磁吹線圈壓降減小，又迫使輔助間隙中的電弧熄滅，工頻續(xù)流就很快轉(zhuǎn) 入磁吹線圈，產(chǎn)生磁場的吹弧作用。閥式避雷器的閥片均由金剛砂（SIC碳化硅）和結(jié)合劑燒結(jié)而成。普通型的閥片為低溫?zé)Y(jié)成，非線性系數(shù)小,通流容量小, 不能承受持續(xù)時間較長的內(nèi)過電壓沖擊電流；磁吹型的閥片，為高溫?zé)Y(jié)成，非線性系數(shù)較高，通流容量大，可用于限制內(nèi)部過

7、電 壓。國產(chǎn)普通型避雷器有FS和FZ型兩種型號,FS型通流容量小，只用于小容量的10KV以下配電裝置中；FZ型性能較好,通流容 量大，用于大中型變電所中。國產(chǎn)磁吹型避雷器主要有FCZ電站型保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的FCD型。高壓避雷器頂部裝有均壓環(huán)，用以減少對地電容引起的電壓不均勻現(xiàn)象。3、氧化鋅避雷器實(shí)際也是一種閥式避雷器，其閥片以氧化鋅為主料，加少量金屬氧化物，高溫?zé)Y(jié)成。氧化鋅閥片伏安特性遠(yuǎn)好于金剛砂閥 片，是普通型和磁吹型避雷器的替代產(chǎn)品。三、發(fā)電廠的接地電氣設(shè)備接地有四種： 工作接地：是為了保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行所需要的接地。防雷接地：是針對防雷保護(hù)的需要而設(shè)置的接地。1/1 保護(hù)接地：是為了人身

8、安全而設(shè)置的接地，也叫安全接地。把電氣設(shè)備外殼接地。儀控接地：熱力控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動通訊等系統(tǒng)中，為穩(wěn)定電位、防止干擾而設(shè) 置的接地,也叫電子系統(tǒng)接地。1接觸電壓和跨步電壓電流經(jīng)接地體進(jìn)入大地并向周圍擴(kuò)散所遇到的電阻叫接地電阻。正常情況下，大地看為零電位,但大地具有一定的電阻率, 當(dāng)電流流過，大地各處就具有不同的電位,以電流場的形式向四處擴(kuò)散，離電流注入點(diǎn)越遠(yuǎn)，散流面積越大，電位越小，一般15米外 即可看為零電位。一設(shè)備發(fā)生接地,那么接地點(diǎn)的最大接地電壓Um二IR,I為接地電流,R為接地電阻，電流一定時，接地電阻越小，接地電壓越小。一般人體通過50mA以上的電流就有生命危險，人體電阻從幾十千歐到1000歐姆，人的接觸電壓只要達(dá)到0.05A*1000Q1/12發(fā)電廠的接地裝置根據(jù)安全和