芻議電力系統(tǒng)防雷技術(shù)

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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)送變電行業(yè)的防雷減災(zāi)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(shè)備及計(jì)算機(jī)控制等部門都要協(xié)調(diào)配合。根據(jù)電力等級(jí)、不同地區(qū)都有雷暴情況,不同設(shè)備及其建筑物等,因地制宜地進(jìn)行綜合防護(hù),加強(qiáng)總體協(xié)調(diào),才能完成電力供電生產(chǎn)與安全,達(dá)到保護(hù)人身與設(shè)備的正常運(yùn)營(yíng),以及設(shè)備正常要求。
　　防雷減災(zāi)是以電力、計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)防雷及接地工程技術(shù)為整體內(nèi)容的防雷保護(hù)工作。
　　
　　1 電力供電系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)
　　
　　1)變電所、配電所、設(shè)備接地網(wǎng)、架空線路、電纜線路應(yīng)采取防止直接雷擊和雷電感應(yīng)過電壓保護(hù)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(hù)應(yīng)滿足以下要求:
　　(1)避雷針不宜裝設(shè)在220kV變壓器屋頂、配電裝置架構(gòu)上和變壓器的門型架構(gòu)上,可安裝在采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(gòu)上,但在土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū),宜裝設(shè)獨(dú)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(gòu)上,但土壤電阻率大于500Ω·m時(shí),宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針。
　　(3)裝在架構(gòu)上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接,并應(yīng)在其附近裝設(shè)集中接地裝置。裝有避雷針的架構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)絕緣子串的長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)絕緣子串的長(zhǎng)度確定。
　　(4)強(qiáng)雷區(qū)的電力主控設(shè)備和高壓送變電裝置,宜設(shè)獨(dú)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(shí),避雷線應(yīng)架設(shè)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(hù),可采用獨(dú)立避雷針,也可在線路終端塔上裝設(shè)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(hù)。
　　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(shè)空地線。桿塔上架空地線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角,宜采用20℃~30℃。桿塔上兩根架空地線的距離,不應(yīng)超過導(dǎo)線與架空地線間垂直距離的5倍。檔距中央導(dǎo)線與架空地線間的距離,應(yīng)符合防止雷擊檔距中央反擊導(dǎo)線的要求。
　　(2)除少雷地區(qū)外,對(duì)110~35kV鋼筋混凝土電桿鐵橫擔(dān)線路,應(yīng)提高絕緣子的絕緣爬距等級(jí),并應(yīng)以較短時(shí)間切除故障;絕緣導(dǎo)線鐵橫擔(dān)線路,可不提高絕緣子爬距等級(jí)。
　　(3)110kV、35kV及以上架空線路中電纜長(zhǎng)度大于50m時(shí)應(yīng)在兩端設(shè)避雷器,小于50m時(shí),可在任一端裝設(shè)。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(yīng)設(shè)一次重合痼裝置。
　　(5)110~35kV柱上斷路器、負(fù)荷開關(guān)、電容器,應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)避雷保護(hù),其接地線應(yīng)與柱上斷路器等的金屬外殼連接。
　　(6)同級(jí)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(shí),交叉檔兩端的鋼筋混凝土桿或鐵塔均應(yīng)接地。
　　4)變電所、送變所防雷設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求:
　　(1)110kV~35kV及以上變電所應(yīng)在架空進(jìn)線段1~2km內(nèi)裝設(shè)架空地線。當(dāng)采用電纜引入時(shí)應(yīng)在電纜與架空線連接處設(shè)避雷器。
　　(2)110kV~35kV送變電所的每段母線上和每路架空進(jìn)、出線上,都應(yīng)裝設(shè)避雷器。當(dāng)采用電纜引入(出)應(yīng)在電纜與架空連接出裝設(shè)避雷器。
　　5)桿架式或落地式送變電臺(tái)防雷設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求:
　　(1)220kV或110kV送電變壓器,進(jìn)線段可不架設(shè)架空地線,其高、低壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)避雷器保護(hù)。
　　(2)35kV送電變壓器,應(yīng)在高壓側(cè)裝設(shè)一組避雷器保護(hù)。多雷區(qū)亦在低壓側(cè)亦裝設(shè)一組避雷器保護(hù)。強(qiáng)雷區(qū)和對(duì)供電的送電變壓器低壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)一組避雷器保護(hù)。
(3)避雷器應(yīng)靠近變壓器裝設(shè),其接地線應(yīng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼連在一起接地。
　　6)供電線路防雷設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求:
　　(1)35kV交流送變電線路和分支線路應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)的接地型式。
　　(2)進(jìn)出建筑物的電源線路應(yīng)采用電纜線路埋地敷設(shè)引入控制設(shè)備機(jī)房。當(dāng)采用架空線路轉(zhuǎn)換為電纜埋地引入時(shí),其電纜長(zhǎng)度就不小于25m。
　　(3)低壓送變電線路的始端,應(yīng)在電力總送變控制內(nèi)裝設(shè)第一級(jí)電源保護(hù)器防護(hù),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(shè)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(shè)雷圈或采用進(jìn)線段保護(hù)。避雷器應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接,同時(shí)應(yīng)在其附近裝設(shè)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(hù)裝置。
　　9)在高雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū),接觸網(wǎng)在下列地點(diǎn)應(yīng)采用避雷器防護(hù):
　　(1)分相和戰(zhàn)場(chǎng)端部的絕緣區(qū)段關(guān)節(jié)。
　　(2)長(zhǎng)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(zhì)宜采用鋼材耐腐長(zhǎng)效降阻劑包封(等電位接地子板的進(jìn)、出線除外)改善土壤的電阻阻率,導(dǎo)體截面積應(yīng)滿足熱穩(wěn)定和機(jī)構(gòu)強(qiáng)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(yīng)在建筑物地網(wǎng)四周及垂直接地體處設(shè)置相關(guān)標(biāo)志。
　　2 供電系統(tǒng)接地
　　1)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)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(diǎn)、pW線或NF線的引下線與扼流電壓器或空芯線圈中性點(diǎn)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)。