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电力系统防雷技术论文

2018-01-02 10:23:32  字体:   打印 收藏 

摘 要:摘 要:随着电力技术的发展与需求的不断增长,电力的安全问题日益突出。对于电力线路,因雷电现象发生意外一直是影响其正常工作的重要因素。本文通过对电力系统防雷方法加以介绍,对确保电力系统稳定运行,就如何做好防雷措施进行了探讨和分析。 中国论文网

关键词:电力系统技术论文


  摘 要:随着电力技术的发展与需求的不断增长,电力的安全问题日益突出。对于电力线路,因雷电现象发生意外一直是影响其正常工作的重要因素。本文通过对电力系统防雷方法加以介绍,对确保电力系统稳定运行,就如何做好防雷措施进行了探讨和分析。

  关键词:线路 防雷 电力 接地

  中图分类号:TM12 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0103-01

  雷电是一种自然现象,它能释放出巨大的能量,极具破坏力,其电压可高达数百万伏,瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来,雷电所造成的破坏不计其数。雷击中心1.5~2 km半径的范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。一直以来,致力于电力生产和电力设备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索,对雷电的危害采取了一定的预防措施,有效地降低了雷害。

  随着电子技术的不断发展,各种电子设备不断应用,各种网络系统广泛应用于电力,随着电力系统容量的增加和自动化水平的不断提高,电力自动化系统已使用了相当数量的计算机和其它微电子设备,电力调度及其变电所由于所在地土壤电阻率较高或地处山区,其地网的接地电阻往往很难达到电力标准规范中的要求,为防雷工作增加了许多难度,由于一些微电子器件工作电压仅几伏,传递信息电流小至微安级,对外界的干扰极其敏感,而雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰和损害尤为严重,在雷雨季节,电力局调度大楼和所属自动化显示系统、通讯系统常常损坏,造成较大的直接和间接经济损失,影响当地电力系统的正常调度、工农业生产和人民的日常生活,因此,电力系统的防雷工作非常重要,采取切实可行的预防措施,对确保电力系统正常运行具有重大意义[1]。

  发电厂、变电所的雷电灾害事故主要来源于三方面:(1)雷电击中避雷针时而在引下线附近产生的高电位和感应过电压而产生的破坏;(2)雷电直击于发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备产生的破坏;(3)输电线路传导来的雷电波击坏设备。

  电力线路受到雷击时,导线会因电磁感现象而产生过电压,此电压会高出线路相电压两倍及以上,因此破坏线路绝缘遭而引起事故,当雷击发生时,巨大的雷电流在线路对地阻抗之间产生很大的电位差,因此导致线路绝缘闪络,雷击危害线路本身的安全,还会沿导线瞬间传到变电站,如变电站内防雷措施不佳,会造成变电站内设备严重损坏[2]。

  雷击引起线路闪络的形式有以下两种:(1)绕击:雷电直接击在相线上,电击概率与雷电在架空线路上的迎面先导的发展跟定向有关,若迎面先导自导线向上发展,发生绕击概率就会增大,一般与导线在档距中的驰度、邻近线路的存在、导线的数目和分布及其它几何因素有关,因此要求降低杆塔的接地电阻、加强线路绝缘、重雷区的线路架设耦合地线等,对于无架空线地线的情况,雷击可能性很大,雷电流很大时,电压太高,就会通过支持绝缘子对地放电,形成回路,严重时引起绝缘子击穿、线路断线等严重故障;(2)反击:雷电直接击在避雷线或杆塔上,此时作用在绝缘层上的电压大大超过其冲击放电电压,则发生从杆塔到导线的线路绝缘反击,该电压等于导线间与杆塔的电位差,雷击杆塔时,开始几乎所有电流都流经杆塔及其接地装置,随时间的增加,相邻杆塔参与雷电流放入地的作用越来越大,因此使被击杆塔电位降低,所有除要求增加线路无架空地线的绝缘水平外,还应当减小线路架空地线接地电阻[3]。

  为了避免雷击对线路的伤害,常采用以下电力线路防雷办法:(1)放电间隙串联辅助间隙:35 kV以下的情况,为防止间隙产生误动作,应该在其接地引下线中串接一辅助间隙,这样当树枝、鸟类、昆虫或其它物体意外引起主间隙短路,不至于引起接地和放电,同时起辅助灭弧作用。其距离可采用5~20 mm,电压为60 kV以上时,由于其主间隙距离很大,因此不必增加辅助间隙;(2)避雷器并联放电间隙:将放电间隙和避雷器同时使用,雷击发生时避雷器会先动作,避免放电间隙频繁动作而影响使用寿命,而当避雷器损坏失去作用时,放电间隙起第二层保护,此方法的优点是价格低廉,节约成本[4]。为防止间隙频繁动作,要求在满足安全情况的条件下,尽可能增加间隙的距离。

  电力系统防雷技术的要点可概括如下:(1)发电厂、变电所的建筑物防雷保护:发电厂、变电所等的建筑物防雷,主要是要注意被保护设备要在避雷针的保护范围之内以及两者之间的有效绝缘距离问题。解决了这方面的问题,也就解决了发电厂、变电所等的建筑物防雷保护问题;(2)输电线路的防雷保护主要是安装避雷线、增强绝缘性及安装管型或阀型避雷器和保护间隙,其中避雷线的安装是关键。而电机和变压器等的防雷主要是安装磁吹避雷器、管型或阀型避雷器和保护间隙等。管型避雷器,是一种改进以后放在管状外壳内的火花隙。多用于电力输送网的线路保护上。阀型避雷器,是火花隙和阀片串联而成,是变电所最主要的防雷保护装置。保护间隙,是简单而原始的避雷器。

  由于大气雷电活动的复杂性和不可预测性,在现有科技条件下对于雷电研究,人类还相当有限。我国富源广阔,自然条件复杂,在安装电力系统时需根据当地实际情况,造成了单一防雷方法是不能全国通用,因此需因地制宜,合理采用多种防雷措施相结合,才能满足现实需要[5]。

  电力系统技术论文参考文献

  [1] 周泽存.电压技术[M].水利电力出版社,1988.

  [2] 邱毓昌.高电压工程[M].西安交通大学出版社,1995.

  [3] 苏邦礼.雷电与避雷工程[M].中山大学出版社,1996.

  [4] 南京气象学院防雷教材选编[M].南京气象学院印刷厂,2000.

  [5] 关象石.防雷技术标准规范汇编[S].2001.

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