高電壓技術(shù)：10 發(fā)電廠和變電站的防雷保護(hù)1、2

1、10 發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)10.1 發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護(hù)10.2 發(fā)電廠和變電所的行波保護(hù)10.3 變電所防雷的幾個(gè)具體問題10.4 氣體絕緣變電所的防雷保護(hù)10.5 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷發(fā)電廠、變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，電力系統(tǒng)的重要設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器）等都安裝在這里。如果受到雷擊損壞，將帶來大面積的停電事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此必須采取可靠的防雷措施。發(fā)電廠、變電所的雷電過電壓有兩個(gè)來源：1)雷直擊發(fā)電廠、變電所； 2)雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入發(fā)電廠和變電所。對(duì)直擊雷的防護(hù)一般采取避雷針或避雷線。對(duì)入侵波防護(hù)的主要措施是發(fā)電廠、變電所內(nèi)安裝避雷器以限制電氣設(shè)備

2、上的過電壓幅值；同時(shí)在發(fā)電廠、變電所的進(jìn)線保護(hù)段上采取相應(yīng)措施，以限制流過閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。對(duì)于直配電機(jī)，在電機(jī)母線上裝設(shè)電容器以降低侵入波陡度，使電機(jī)的匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣不受損壞。10.1 發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù)防止直擊雷的措施是采用避雷針、避雷線及良好的接地網(wǎng)。原則：所有設(shè)備處于保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)該注意雷擊避雷針或避雷線后，如果避雷針或避雷線與被保護(hù)設(shè)備的距離不夠大，對(duì)電氣設(shè)備在空氣中或地下接地裝置間發(fā)生反擊。按安裝方式的不同，避雷針分為獨(dú)立避雷針和架空避雷線兩類。設(shè)計(jì)內(nèi)容：選擇避雷針的支數(shù)、高度、裝設(shè)位置、驗(yàn)算它們的保護(hù)范圍、應(yīng)有的接地電阻、防雷接地裝置設(shè)計(jì)等。

3、為了防止避雷針對(duì)被保護(hù)物體發(fā)生反擊，避雷針，與被保護(hù)物體之間的空氣間隙應(yīng)有足夠的距離，同樣，接地體之間為了防止反擊，也要有足夠的距離。10.2 發(fā)電廠和變電所的行波保護(hù) 為防止雷電波侵入變電所損壞電氣設(shè)備，一般從兩方面采取保護(hù)措施：一是使用閥式避雷器限制來波幅值。二是在距變電所適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)，裝設(shè)可靠的進(jìn)線保護(hù)段，利用導(dǎo)線高幅值入侵波所產(chǎn)生的沖擊電暈，降低入侵波的陡度和幅值，利用導(dǎo)線自身的波阻抗限制流過閥式避雷器的沖擊電流幅值。避雷器的保護(hù)作用： 安裝避雷器是限制變電所入侵波的主要措施。 如果避雷器和被保護(hù)設(shè)備直接接在一起，則由避雷器的保護(hù)特性沖擊放電電壓（有間隙）和殘壓來決定避雷器上的電壓，它

4、也就是作用在被保護(hù)設(shè)備絕緣上的電壓。 但是在變電所中不可能也沒有必要在每個(gè)設(shè)備旁都裝一組避雷器，一般只在變電所母線上安裝避雷器，它除保護(hù)變壓器外，還要對(duì)其他設(shè)備提供保護(hù)。 這樣，避雷器與各個(gè)電氣設(shè)備之間就不可避免地要有一定距離的電氣引線。在這種情況下，當(dāng)閥式避雷器動(dòng)作時(shí)，由于波的折射與反射，會(huì)使作用于被保護(hù)設(shè)備上的電壓高于避雷器的沖擊放電電壓或殘壓，影響了避雷器的保護(hù)效果。變電所的進(jìn)線保護(hù)： 當(dāng)線路遭受雷擊時(shí)，將有行波沿導(dǎo)線向變電所運(yùn)動(dòng)，其幅值不超過線路的沖擊放電電壓。線路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高得多。 如果沒有架設(shè)避雷線，那么靠近變電所線路上受到雷擊時(shí)，不但流過避雷器的雷電流幅值

5、可能超過規(guī)定值，而且陡度也會(huì)高于允許值，從而會(huì)導(dǎo)致變電所產(chǎn)生雷害。因此，在靠近變電所的一段進(jìn)線上必須加裝避雷針（線），使得這一段線路繞擊和反擊于導(dǎo)線的概率都非常小，以減少變電所的雷害事故。 對(duì)35110kV線路，并不要求全線架設(shè)避雷線進(jìn)行保護(hù)，但在靠近變電所的12km范圍內(nèi)應(yīng)裝避雷線、避雷針或其他防雷裝置，通常稱此線段為進(jìn)線段。 對(duì)全線有避雷線的線路來說，把靠近變電所附近2km長的一段線路也叫進(jìn)線段。它除了線路防雷外，還擔(dān)負(fù)避免或減少變電所雷電行波事故的作用。未沿線路架設(shè)避雷線的35110kV線路進(jìn)線保護(hù)全線有避雷線的變電所進(jìn)線保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)線段保護(hù)方式中還裝有管形避雷器GB1和GB2。 對(duì)沖擊絕緣水平比較高的線路，如木桿或木橫擔(dān)線路，以及降壓運(yùn)行的線路，其侵入波幅值比較高，流過避雷器的電流可能超過規(guī)定值，這就需要在進(jìn)線段首端裝設(shè)GB1以限制侵入波的幅值，且所在的桿塔接地電阻應(yīng)降到10以下，以減少反擊。 在雷雨季節(jié)，進(jìn)線的斷路器或隔離開關(guān)可能經(jīng)常開斷，而線路側(cè)則可能帶來工頻電壓，當(dāng)沿線路有雷電波襲來到達(dá)開路的末端時(shí)，電壓將上升到2U50，這時(shí)可能使斷路器絕緣放電并產(chǎn)生工頻電弧，加裝GB2是為了保護(hù)斷路器。變電所中的大氣過電壓包括兩類：雷直擊變電所和雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入變電所。發(fā)電廠、變電所直擊雷的防護(hù)措施是采用避雷針、避雷線及良好的接地網(wǎng)