220kVGIS變電站雷電過電壓防護措施的研究

1、    220kvgis變電站雷電過電壓防護措施的研究    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，則會發(fā)生斷電，造成巨大的經(jīng)濟損失。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，從而嚴重損壞變電站中的設(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、，擊中電壓可達到數(shù)萬伏。當反擊電壓沿接地導線到達集成自動化系統(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。峰值可以達到數(shù)十個，特別是當直接雷擊其峰值可達幾十千安，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)會導致被加熱物體立即產(chǎn)生大量熱量，并且當雷電流流過時，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，從而嚴重損害建筑物和電氣設(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)送到偏遠地區(qū)，擴大了雷電災害的范圍。在電磁感應(yīng)的情況下，導體會產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，如果導體的接觸不良，則可能會直接過熱并引起火災。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，從而導致斷電或短路。防止輸電線路中雷電過電壓的具體保護措施主要分為以下幾類。3.1.1安裝防雷電纜。雷電保護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)碾妱荨Ａ硗?，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尤為復雜。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。雷電保護裝置的電壓與電氣設(shè)備的電壓一致，始終保護電氣設(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，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致電勢上升到地面，從而可能損壞電力設(shè)備。控制回路。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降低塔的接地電阻，以防止雷電流與導體接觸，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，以保護人們的安全用電。創(chuàng)造良好的環(huán)境。參考文獻：1張繼輝，高東陽.220kv