芻議電力系統(tǒng)防雷技術

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隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,國內電力系統(tǒng)送變電行業(yè)的防雷減災工作日顯突出,顯示了它的重要和迫切性,特別是電力行業(yè)中的電力、設備及計算機控制等部門都要協(xié)調配合。根據(jù)電力等級、不同地區(qū)都有雷暴情況,不同設備及其建筑物等,因地制宜地進行綜合防護,加強總體協(xié)調,才能完成電力供電生產(chǎn)與安全,達到保護人身與設備的正常運營,以及設備正常要求。
　　防雷減災是以電力、計算機控制網(wǎng)絡等系統(tǒng)防雷及接地工程技術為整體內容的防雷保護工作。
　　
　　1 電力供電系統(tǒng)防雷設計
　　
　　1)變電所、配電所、設備接地網(wǎng)、架空線路、電纜線路應采取防止直接雷擊和雷電感應過電壓保護措施。
　　2)220kV及以上變電所、開閉所、分區(qū)所和自耦變壓器所的室外配電裝置(包括母線廊道)采用避雷針或避雷線防護應滿足以下要求:
　　(1)避雷針不宜裝設在220kV變壓器屋頂、配電裝置架構上和變壓器的門型架構上,可安裝在采用鋼結構或鋼筋混凝土結構等由屏蔽作用的建筑物的附屬變電所的上述位置。
　　(2)110kV及以上的送變電裝置,可將避雷針裝在送變電裝置的架構上,但在土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū),宜裝設獨立避雷針。35kV及110kV配電裝置,避雷針可裝在送變電裝置的架構上,但土壤電阻率大于500Ω·m時,宜裝設獨立避雷針。
　　(3)裝在架構上的避雷針應與接地網(wǎng)連接,并應在其附近裝設集中接地裝置。裝有避雷針的架構上,接地部分與帶電部分間的空氣中距離不得小于非污染地區(qū)標準絕緣子串的長度。但在空氣污穢地區(qū),如有困難,空氣中距離可按非污穢區(qū)標準絕緣子串的長度確定。
　　(4)強雷區(qū)的電力主控設備和高壓送變電裝置,宜設獨立避雷針。
　　(5)220kV、110kV,35kV室外送變電裝置,在土壤電阻率不大于500Ω·m時,避雷線應架設到線路終端桿塔位置,從線路終端桿到送變電裝置的一檔線路的保護,可采用獨立避雷針,也可在線路終端塔上裝設避雷針。
　　(6)變電所、開閉所、分區(qū)所和自耦變壓器所,宜采用避雷針防護。
　　3)電力區(qū)段防雷方法
　　(1)經(jīng)常發(fā)生雷害地段的220kV~110kV及以下線路可架設空地線。桿塔上架空地線對邊導線的保護角,宜采用20℃~30℃。桿塔上兩根架空地線的距離,不應超過導線與架空地線間垂直距離的5倍。檔距中央導線與架空地線間的距離,應符合防止雷擊檔距中央反擊導線的要求。
　　(2)除少雷地區(qū)外,對110~35kV鋼筋混凝土電桿鐵橫擔線路,應提高絕緣子的絕緣爬距等級,并應以較短時間切除故障;絕緣導線鐵橫擔線路,可不提高絕緣子爬距等級。
　　(3)110kV、35kV及以上架空線路中電纜長度大于50m時應在兩端設避雷器,小于50m時,可在任一端裝設。其接地端與電纜金屬外皮連接。
　　(4)110~35kV及以上架空、電纜閉塞及貫通回路應設一次重合痼裝置。
　　(5)110~35kV柱上斷路器、負荷開關、電容器,應在電源側裝設避雷保護,其接地線應與柱上斷路器等的金屬外殼連接。
　　(6)同級電壓電力線路相互交叉或與較低電壓線路或弱電線路交叉時,交叉檔兩端的鋼筋混凝土桿或鐵塔均應接地。
　　4)變電所、送變所防雷設計應滿足以下要求:
　　(1)110kV~35kV及以上變電所應在架空進線段1~2km內裝設架空地線。當采用電纜引入時應在電纜與架空線連接處設避雷器。
　　(2)110kV~35kV送變電所的每段母線上和每路架空進、出線上,都應裝設避雷器。當采用電纜引入(出)應在電纜與架空連接出裝設避雷器。
　　5)桿架式或落地式送變電臺防雷設計應滿足以下要求:
　　(1)220kV或110kV送電變壓器,進線段可不架設架空地線,其高、低壓側均應裝設避雷器保護。
　　(2)35kV送電變壓器,應在高壓側裝設一組避雷器保護。多雷區(qū)亦在低壓側亦裝設一組避雷器保護。強雷區(qū)和對供電的送電變壓器低壓側應裝設一組避雷器保護。
(3)避雷器應靠近變壓器裝設,其接地線應變壓器低壓側中性點及金屬外殼連在一起接地。
　　6)供電線路防雷設計應滿足以下要求:
　　(1)35kV交流送變電線路和分支線路應采用TN-S系統(tǒng)的接地型式。
　　(2)進出建筑物的電源線路應采用電纜線路埋地敷設引入控制設備機房。當采用架空線路轉換為電纜埋地引入時,其電纜長度就不小于25m。
　　(3)低壓送變電線路的始端,應在電力總送變控制內裝設第一級電源保護器防護,可將防雷件裝在低壓斷路器后的相線上。
　　7)變電所、開閉所、分區(qū)所和自耦變壓器所的每組母線上都宜裝設金屬氧化物避雷器,高雷區(qū)及以上地區(qū),宜在饋電線首端加設雷圈或采用進線段保護。避雷器應以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接,同時應在其附近裝設集中接地裝置。
　　8)自耦變壓器必須在兩條出線上裝金屬氧化物避雷器,作為過電壓保護裝置。
　　9)在高雷區(qū)、強雷區(qū),接觸網(wǎng)在下列地點應采用避雷器防護:
　　(1)分相和戰(zhàn)場端部的絕緣區(qū)段關節(jié)。
　　(2)長度大于200m的供電線或自耦變壓器供電線連接到接觸網(wǎng)上的接線處。
　　10)共用接地系統(tǒng)的接地干線的材質宜采用鋼材耐腐長效降阻劑包封(等電位接地子板的進、出線除外)改善土壤的電阻阻率,導體截面積應滿足熱穩(wěn)定和機構強度的要求,并符合下列規(guī)定:與接地網(wǎng)連接的接地干線,可用銅排或熱度(滲)鋅扁鋼,銅排的截面積不小于50mm2,熱鍍(滲)鋅扁鋼的截面積不小于200mm2。厚度均不小于4mm,用降阻劑包封。
　　11)應在建筑物地網(wǎng)四周及垂直接地體處設置相關標志。
　　2 供電系統(tǒng)接地
　　1)供電系統(tǒng)的設計應采取以下措施,改善電源回流的分配、降低變壓器電位接觸電壓和跨步電壓。
　　(1)選用有利于改善牽引回流分配、降低變壓器電位的供電制式。
　　(2)利用接觸網(wǎng)支柱單引活性電極等自然接地體。
　　(3)pW線或NF線的連接必須通過扼流變壓器芯線圈中性連接貫通地線與完全向連接連接點、pW線或NF線的引下線與扼流電壓器或空芯線圈中性點連接宜在同一里程。
　　(4)為平衡回流、降低變電變壓器電位,更具需要也可間隔300~500m將上、下行pW線或NF線并聯(lián)。