摘要:防雷技术,是一种可以保护人们生命安全的优秀技术。本文将会介绍防雷接地技术的主要原理,雷电的巨大危害,避雷器的防雷原理以及保护范围,全面解析了在电力系统中如何能够提高变电站防雷水平。
关键词:变电站;防雷接地技术;技术探究
变电站,对于我们的生活相当重要,分配出来的电力让我们能够使用便捷的电力设备,但,有得必有失,变电站因为其极其易吸引雷电的原因,危险系数也极限上升。所以变电站防雷技术,是一种必须要研究的重要技术。
一、雷电的危害及防雷接地的必要性
雷电不管是电流还是电压都很大,其具有极强的冲击性,对于人体有着电性质和热性质的严重破坏作用。其中电性质的破坏产生的冲击电压甚至能毁坏发电机、断路器、变压器等以导致大规模的城市停电。有时还会因为损坏了其绝缘层造成短路从而发生爆炸事故。雷电的高温电弧产生的热性质可以点燃附近的一切可燃物,造成巨大的火灾。
电力系统中,变电站连接着发电厂以及用户,其对具有变换电能、分配电能的重要作用,变电站是否安全直接影响电力系统的安全性。确保变电站安全运行,这对确保电力系统稳定、安全运行意义重大。我国变电站分布广泛,一些偏远地区、县市的雷害严重,站内控制中心设备时常受到雷电的电磁脉冲的影响而受损,因此必须将变电站控制中心的防雷工作做好。
二、变电站防雷防护
1、强化变电站内进线防护措施
直击雷是最容易击中变电站的雷电,在它集中变电站时,散发出的波动能够直接烧坏内部输电线路,所以必须要一定要加强直击雷的防范。要加强变电站内部的进线保护措施,必须要将雷电造成的伤害降到最低。变电站的电气设备被抗冲击性都很孱弱,无法独立的进行雷电防范,唯一的办法就是安装避雷装置。
2、避雷针防护
一般为了防止雷电击中建筑和电力设备,变电站都会选择安装避雷针来吸引雷电,并将其引入大地之中,保护电力设备,这是变电站经常使用的避雷方法。要一字一句的按照避雷针安装手册进行避雷针安装,让避雷针能够完全的发挥其作用。按照变电站的范围来确定要安装多少避雷针。如果避雷针是独立类型的,那就要让其远离地面。
3、增强防雷感应
近几年来,随着科学的不断进步,防雷技术也发展的越来越好,变电站的防雷能力变得越来越强,现在的变电站,已经能够有效的降低雷电产生的损害,但还是有着一些不足之处,需要进行仔细的研究优化。有时候变电站会遭到很严重的电磁干扰,所以必须整体优化布局,确保能够降低雷电的同时布置很多接地引线增强防雷感应[1]。
三、侵入波的防护措施
1、侵入波
当直击雷击中变电站线路后,其会直接借由电线侵入到变电站内部造成破坏。避雷器是限制侵入波的常用措施,安装避雷器时,要严格选定避雷器的参数、型号,这样才能为变电站电气设备提供保护。除此之外,要合理确定保护接线方式,确定避雷器的装设位置以及数量等。
2、进线段的防雷保护
所谓进线段指的是变电站附近一到两千米的电线线路,因其离变电站比较近,所以非常容易受到侵入波影响。进线段防雷最重要的就是限制雷电流幅值以及降低侵入波陡度。进线段是全程都没有防雷保护的线路,所以要尽快的在其之上架设避雷线。
除了这些,进线段还会受到冲击电晕影响,应该及时提升其雷电阻抗,以此降低侵入波侵扰的概率和雷电流的破坏。
3、母线段的防雷保护
母线段在运行中一直都有巨大电能通过,如果出现短路它就会承受巨大的电动力效应以及发热,为了避免这种情况,必须要在母线上安装避雷装置来防范短路,确保变电站正常运行。变电站内有很多的母线段,每一条都应该根据其电压等级安装相对的避雷装置。避雷装置要在完全保护母线段的情况下与其保持安全规范距离。
4、变压器的防雷保护
变压器是变电站电子设备中最重要的,它的防雷保护也是最为关键的,如果没法保护它,就相当于变电站没有防雷保护措施。变电站如果只有一台变压器时,需要在其中性点安装一组避雷装置,如果是分级绝缘,就安装与该绝缘点相同等级的避雷装置,如果是完全绝缘的变压器,则无需安装任何避雷装置。
四、变电站防雷接地保护
1、保护接地
所谓的接地保护是一种能够对变电站进行有效保护的雷电防护措施。如果将避雷针和接地保护装置安装在一起就能够将变电站变得更加安全。而使用接地保护措施的前提就是安装接地网,只要安装了接地网就可以放心的使用接地保护装置,在实际的安装中,要准备好两根能够交错在一起的横截面引线,将它们交织在一起,这样可以避免引线被烧断而发生火灾,也可以将好几根具有着多截面的引线,安装在避雷针或者其他避雷装置下,这样就形成了一个集合了避雷、接地的完全雷电防护装置,能够更大的提高效果和安全性。随时检查和维护变电站雷电防护装置,如果有线路腐蚀情况,要及时的进行处理,避免因为设备损坏而发生重大的雷电事故。除了雷电防护设备,所有变电站的工作人员都应该增强安全防雷意识,能够在遭受雷击之时正确的进行处理,保障人员的生命财产安全[2]。
设备引线被烧断时,此时形成的高电位对低压设备可造成严重危害,为了预防此类现象的发生,设备接地网要采用2根接地引线,将截面适当增加。电流沟的两侧要敷设屏蔽接地体,其功能在于限制电缆外层的电压、感应电流。避雷针、避雷器、主变压器的接地部位要部署集中垂直接地体以便于加强泄流,减少暂态电压反击。结合具体情况采取降阻、隔离、绝缘等措施以减少转移电位、跨步电势、接触电势对设备、人体带来的呃危害。建筑物周围应部署环形均压接地体以减少设备之间、设备绝缘层之间的电位差。
2、屏蔽接地
屏蔽接地基本运用在建筑物、低压电缆和弱电电子设备这三种之上。使用屏蔽接地可以明显减弱外界电磁干扰,并且减少变电站电子设备阻碍,保证其正常运作。
3、信号接地
在进行远距离设备通话时,可能会引起瞬间的高频电噪音,导致其信号传输质量受到极大影响。信号接地是不能进行乱接的,进行信号接地设置时,时刻要注意强弱电的混合接线,母线接地在长度合理的情况下必须要与强接地保持距离。
结语
雷电对于电力系统安全的影响极其之大,如果发生雷击,就会导致大面积的停电,所以,对于雷电的防护至关重要,而变电站的防雷和接地防护是极为复杂繁琐的一项工程,在进行工程时,必须要按照变电站实际情况来对症下药,合理选择防雷装置以及接地措施,这样才能完全保障变电站正常运行和人民的用电安全。
参考文献:
[1]王志平.变电站防雷接地技术[J].电子技术与软件工程,2017(17):233-234.
[2]沈颂云.变电站电气设备防雷接地技术研究[J].时代农机,2018,45(01):59.