發(fā)電廠防雷接地與過電壓保護

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上發(fā)電廠防雷接地與過電壓保護一、雷電放電云層受強氣流作用，內部劇烈的相對運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。當雷云中電荷密集處的場強達到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%是負極性的。雷云放電分三個階段：先導放電、主放電和余光放電。先導放電延續(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、高電位的通道（先導通道）伸向大地。沿先導通道充滿密集的電荷，當向下延伸的先導通道與大地接近而將空氣間隙擊穿短接時，開始主放電，通道產生突發(fā)的明亮，并有巨大的雷

2、響，大量電荷對地放電，產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0.1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雷過電壓。二、避雷針與避雷線保護為防止直擊雷的破壞，電氣設備要采取防雷措施，避雷針和避雷線。避雷針用于保護發(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線，也叫架空地線，保護架空線路。1 避雷針的保護范圍單支避雷針：當hxh/2時，rx=(h-hx)p

3、（m）；當hxh/2時，rx=(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h30m時，p=1；30h120m時，p=5.5/h。雙支避雷針：兩支避雷針的保護范圍，按經過兩個避雷針頂點連線中間的下方一點的圓弧來確定，該點的高度計算如下：h0=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夾角為25°，比避雷針45°小，計算公式為：當hxh/2時，rx=0.47(h-hx)p（m）；當hxh/2時，rx=(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h30m時，p=1；30

4、h120m時，p=5.5/h。雙避雷線保護：h0=h-D/4p三、避雷器限制過電壓，保護電氣設備的一種裝置。主要有三種：保護間隙、閥式避雷器和氧化鋅避雷器。保護間隙：限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進線段保護。避雷器：用于變電所和發(fā)電廠的保護，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，還用于限制內過電壓或做內過電壓的后備保護。1 保護間隙由兩個相距一定距離的、敞露于大氣的電極構成，與被保護設備并聯(lián)。缺點是熄弧能力差，不能自行熄滅，而引起斷路器跳閘。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)構成。正常情況下，火花間隙將帶電部分與閥片隔開

5、，雷電波幅值超過避雷器沖擊放電電壓時，火花間隙被擊穿，沖擊電流經閥片流入大地，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設備的沖擊耐壓值，設備就可被保護。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，結構更復雜，利用磁場的每個電弧產生運動（旋轉或拉長）來加強去游離，提高

6、滅弧能力。磁場由間隙串聯(lián)的線圈產生。輔助間隙是為消除磁吹線圈在沖擊電流通過時產生過大的壓降而使保護性能變壞。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)流就很快轉入磁吹線圈，產生磁場的吹弧作用。閥式避雷器的閥片均由金剛砂（SIC碳化硅）和結合劑燒結而成。普通型的閥片為低溫燒結成，非線性系數(shù)小，通流容量小，不能承受持續(xù)時間較長的內過電壓沖擊電流；磁吹型的閥片，為高溫燒結成，非線性系數(shù)較高，通流容量大，可用于限制內部過電壓。國

7、產普通型避雷器有FS和FZ型兩種型號，F(xiàn)S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。國產磁吹型避雷器主要有FCZ電站型保護旋轉電機的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，高溫燒結成。氧化鋅閥片伏安特性遠好于金剛砂閥片，是普通型和磁吹型避雷器的替代產品。三、發(fā)電廠的接地電氣設備接地有四種：工作接地：是為了保證電力系統(tǒng)正常運行所需要的接地。防雷接地：是針對防雷保護的需要而設置的接地。保護接地：是為了人身安全而設置的接地，也叫安

8、全接地。把電氣設備外殼接地。儀控接地：熱力控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、微機保護系統(tǒng)和遠動通訊等系統(tǒng)中，為穩(wěn)定電位、防止干擾而設置的接地，也叫電子系統(tǒng)接地。1 接觸電壓和跨步電壓電流經接地體進入大地并向周圍擴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散，離電流注入點越遠，散流面積越大，電位越小，一般15米外即可看為零電位。一設備發(fā)生接地，那么接地點的最大接地電壓Um=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到0.05A*1000=50V，就有致命的危險。2 發(fā)電廠的接地裝置根據(jù)安全和工作接地