电力系统防雷保护

摘 要：雷电瞬间产生的高压效应高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压,并且雷电本身还会产生巨大的热能当电力系统瞬间遭受雷击时,完全可以让电力系统停止工作并且可能导致的人员伤亡和经济财产损失.而防雷系统的启用则是对雷击所带来的灾害降低到最低点.

关 键 词：防雷；电力系统；基础保护措施

中图分类号：TM863文献标识码：A文章编号：1674-7712（2013）10-0226-01

中国的防雷技术相对西方国家要晚一些,九十年代初期才建成了具有真正意义上的防雷企业,2002年第一届防雷论坛在深圳召开,标示着我国在防雷领域渐入佳境,之后我国制定了两大防雷的通用规定,GB-50057――1994《建筑物防雷设计规范》和GB-50343――2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》,从此防雷技术在我国推广及应用得到了相当大的进步.

电力系统的组成要素是由：发电系统、输送电力、变电配电和用电等环节组成的雷电所产生的各种自然现象对电力系统有着极高的破坏性和危害性,直接影响了人们的正常生活和经济效益.所以,电力系统的防雷保护工作相对来说非常的重要.

一、电力系统中的高压线路防雷保护措施

因为电力系统中的高压线路在室外架设的原因,遭受雷击的机率非常的大,防雷技术的预警保护措施起到了预防的作用.三千伏到一万伏架设线路防雷保护措施如下.增强高压线路的绝缘能力.横担采用瓷结构在输送电线路中应用,瓷结构的横担要优越于铁横担的防雷、防腐蚀能力.当雷电击中高压线路时,从而形成工频电弧和相间闪络,达到减少因雷电造成的跳闸现象.使用铁横担的高压电线杆的线路上,为了加大电力系统的防雷保护的能力,应该在原有的基础上使用具有绝缘性瓷瓶.

电力系统的高压线路比较高的电线杆,高压线相互间的连接处,闭合部分等等,这些都是绝缘性比较差的地方.在遭受雷击的时候非常容易遭受短路.必须在这些容易发生问题的地方,加设避雷器或保护间隙.或者加设自重合闸熔断器和自动重合闸以起到系统防雷的作用.

高压线路顶端保护应采取三角型结构.因为三千伏到一万伏高压线路中间点多数采取不接地设计,顶线绝缘如果有保护间隙,当遭遇雷电攻击的时候,间隙随即穿透,雷击产生的电流直接释放到了大地,这样大大的保护了电力系统跳闸的现象,更加直接的保护了另外两根连接线.

事实告诉我们,电力系统的高压线路遭受雷电攻击时,不发生短路的机率非常的小,尤其是三千伏到一万伏的高压线路,当线路断路器自动跳闸或者熔断器工作,电弧消失,在0.7s左右的时间后又自动闭合,电弧复燃的几率非常的小,恢复电力系统正常的工作.因为停电的瞬间性,对于电力系统的损害不是很大的,保障了电力输送的正常性.

二、电力系统中的低压架空线路的防雷保护措施

民众对绝缘认识的知识了解少,而现实生活中有经常遇到雷击民房的例子,所以低压线路的加设防雷保护器非常重要,雷电保护措施如下.民宅的低压线所采用的绝缘子铁脚接入大地.在雷击时通过绝缘子释放到大地.绝缘子接地极电阻不应超过30Ω,如果当地土质电阻率在200Ω以下,而此地区采用的是铁横担水泥杆线路,水泥杆已经起到连续接地的作用可以不在加设接地极,如有特殊要求可在房屋前方五十米处加装一组低压防雷保护器,屋内可在加装一组防雷保护器.如果建筑物室内是机电设备可在门口处加设绝缘子接地极接入大地.如果是高密度人口集聚区采用的是木质结构的接线横担,在加设专用接地装置的同时绝缘子接地极必须接入大地.如果是钢筋混凝土结构的电线杆电阻不超过30Ω的可以不用.

三、电力系统中的配电变压器防雷保护措施

在以前当配电变压器遭受雷击后,当时的结论是高压绕组出现了问题,这种认识在某种程度上是片面性的,在以事实为依据下：配电变压器在遭受雷击后产生损害的主要原因是“正反变换”的超电压引发的,而由反变超电压引起的事故非常巨大.

电压在正变换过当低侧线路遭遇电击时,雷电所产生的电流渗透进低压绕组由中性处防雷保护接地极引流大地,进入大地的电流Ijd在接地极电阻Rjd上产生压降.这个压降使得低压侧中性处电位增大.增加在低压绕组产生过电压,对低压绕组产生危害.这时电压通过高低压绕组的电磁感应电流升高到高压侧,高压绕组的电压增强,导致高压绕组产生危险的过电压.被雷电攻击后的低压绕组,由于经过电磁感应从而转换到高压侧,所产生的超电压高压绕组现象叫做正变换过电压.

电压在反变换过当高压侧线路遭遇电击时,雷电所产生的电流通过高压侧防雷保护器接地极引流到大地,接地极电流Ijd在接地极电阻Rjd出现压降.这个压降的功效在低压侧中性处上,使得低压侧出线好比经电阻接地,电压很多部分加载低压绕组上.经过电磁感应后的压降变比升至高压侧,并且累计在高压绕组相电压之上,以此高压绕组过电压出现雷电击穿的灾害,由于高压侧被雷电攻击后,功效相当低压侧,经过电磁感应又转换到高压侧,导致超电压的高压绕组叫反变换过电压.

电力系统中的配变高压侧加设防雷保护器,对于预防电击产生的电波有很大的作用.在低压侧加设防雷保护器预防正变换过电压,在经过实践的正反变换过电压结论下,导致正反变换过电压是低压绕组过电压产生的,只要有效的控制低压绕组过电压的增强,正反变换过电压即可恢复到原有的基础上.低压侧加设防雷保护器以达到有效控制低压绕组的增强.加设低压防雷保护器,正反变换过电压才能被彻底控制,达到保护高压绕组的目的.

电力系统中的配变必须安装高压熔断器,防雷保护接地极必须使用三体合一的接地方法.防雷保护器接地极引线与配变箱外壳,和低压侧中间点相互连接到接地装置的连接称为三体合一.雷电密集区域配变低压侧端口应加设低压防雷保护器.接地装置一定要符合技术规定,接入大地必须安全,使其成为保护配变的护身符.

从以上分析研究得出的结果,专业人士或者普通民众对待电击的危害性,要有充分的准备,尽可能的普及雷电预防知识,以及科学的预防方法和完善的防雷措施.大家只要运用得当,预先做好基础的防护措施,对于电击所带来的灾害会降低到最低点,所以防雷知识不仅要保证电力系统的长期安全稳定运行,还要让国家和人民的损失降低到最低点.