摘要：在經(jīng)濟(jì)等方面不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，我國電網(wǎng)行業(yè)迎來了飛速發(fā)展時(shí)期，而變電站作為其中不可缺少的關(guān)鍵部分，社會(huì)各界人士更是對其提出了更高的關(guān)注。在變電站日常運(yùn)行當(dāng)中，避雷器設(shè)備作為維持其穩(wěn)定運(yùn)行的核心設(shè)備，基于雷電天氣下，要想保證變電站不受到到雷電的破壞，那么企業(yè)相關(guān)工作人員就必須根據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀，提前制定切實(shí)可行的避雷器配置計(jì)劃，當(dāng)然，此環(huán)節(jié)最重要的就是對電擊點(diǎn)累積等工作形成高度重視。文章出于保護(hù)變電站免受雷電威脅的視角下，詳細(xì)圍繞特高壓GIS變電站雷電過電壓防護(hù)方面開展深入的分析，希望能夠給相關(guān)人士提供重要的參考價(jià)值。
變電站運(yùn)行管理中，安全是運(yùn)行管理的核心內(nèi)容，尤其是變壓器作為核心設(shè)備，如果受到落雷擊穿絕緣，無法自行恢復(fù)，將會(huì)威脅到設(shè)備正常運(yùn)行，帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。通常情況下，變電站雷電災(zāi)害多表現(xiàn)在侵入雷和直擊雷，隊(duì)友一些依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求安裝避雷針的，事故幾率較低，但是雷電可能會(huì)沿著線路侵入變電站，產(chǎn)生過電壓威脅到變壓器正常使用。安裝MOA可以有效抵御變電站侵入雷電，但是需要結(jié)合變電站選擇合理的MOA參數(shù)，在合理接線方式支持下，全面保障變電站的GIS系統(tǒng)運(yùn)行安全。
1、雷電過電壓概述
雷電過電壓也稱外部過電壓，是由于電力系統(tǒng)中的設(shè)備或建筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過電壓。雷電沖擊波的電壓幅值可高達(dá)1億伏，其電流幅值可高達(dá)幾十萬安，因此對系統(tǒng)危害極大，必須加以防護(hù)。而雷電過電壓又分為直擊雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓、侵入雷過電壓。
2、特高壓GIS變電站雷電過電壓防護(hù)的具體措施
2.1對于直擊雷的保護(hù)措施
目前，我國常見直擊雷的保護(hù)方式是利用接閃器、引下線以及接地設(shè)施組成保護(hù)系統(tǒng)。其中引下線的作用是將接閃器中雷電電流安全引入地下，需要注意的是引下線需要安裝兩根以上，并且沿著建筑的周圍進(jìn)行均勻布置，同時(shí)引下線的之間距離不得小于18m。但重要的通信建筑和高度在100層以上的通信大樓設(shè)置引下線時(shí)，引下線之間的距離不能大于12m。引下線進(jìn)行連接時(shí)需要采用焊接的方式，與各層均勻的進(jìn)行壓環(huán)焊接，通常選用10mm的圓鋼或者相同面積的扁鋼作為材料。利用多根引下線的方式不僅能夠提高防雷設(shè)備的穩(wěn)定性，而且同時(shí)能夠分流，從而降低不同引下線的電流壓力，降低雷擊的風(fēng)險(xiǎn)性。此外，多根引下線的方式也能夠讓雷電電流均勻地引入地下，促使電流雷擊產(chǎn)生磁場在其引導(dǎo)下相互抵抗，從而達(dá)到電位平衡的目的。接地設(shè)施是指在土壤層中安裝防雷設(shè)備，起到疏散電流的作用。接地設(shè)備需要材料有鋼管、角管以及扁鋼等，而鋼管的尺寸直徑一般不會(huì)＞50mm，厚度不會(huì)＞3.5mm，角鋼的尺寸一般為50mm×50mm×5mm，扁鋼的尺寸一般為50mm×4mm。在整個(gè)接地設(shè)備使用過程中，需要將不同的接地設(shè)備連接成為地接網(wǎng)，形成環(huán)形的接地網(wǎng)，而引下線需要連接到接地設(shè)備周圍，這種連接方式能夠有效對雷電電流進(jìn)行分流，保持內(nèi)部電位平衡。垂直的接地裝置一般長度在1.5～2.5m，深度在0.8m左右，電極之間的間隔一般在5m左右，水平接地裝置埋藏的深度在1m左右，而建筑物向外引申的長度一般不會(huì)超過50m。對于框架結(jié)構(gòu)的通信站會(huì)利用鋼筋作為接地裝置，接地網(wǎng)需要采用閉合環(huán)狀進(jìn)行連接，當(dāng)接地網(wǎng)出現(xiàn)無法閉合的情況時(shí)接地線的長度出現(xiàn)偏差，粗細(xì)也會(huì)不均勻，同時(shí)電感的分布和導(dǎo)線電阻的情況也會(huì)不一樣，當(dāng)出現(xiàn)雷電襲擊時(shí)不同接地點(diǎn)到電源設(shè)備的電位也會(huì)不同，從而形成電位差。
2.2對于感應(yīng)雷的防護(hù)措施
感應(yīng)雷電與直擊雷電關(guān)系十分緊密，但兩者之間又會(huì)存在不同之處。感應(yīng)雷電會(huì)通過感應(yīng)方式進(jìn)入電源設(shè)備中，對于電源設(shè)備的導(dǎo)體產(chǎn)生重要的影響，從而造成危害，使得通信電源設(shè)備無法正常使用。目前為止，感應(yīng)雷電造成危害的方式有靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩種。靜電感應(yīng)是指雷電云層中儲(chǔ)藏大量的電荷，通過導(dǎo)體會(huì)對自身感應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生相反的電荷，當(dāng)雷電云感應(yīng)產(chǎn)生的電荷超出電源設(shè)備的承受能力時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的雷擊現(xiàn)象，而雷電云層中電荷也會(huì)進(jìn)行釋放。在這個(gè)過程中，導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出相反的電荷情況并進(jìn)行釋放，從而導(dǎo)致電流在導(dǎo)體產(chǎn)生巨大脈沖，而脈沖也會(huì)對設(shè)備的元件產(chǎn)生損害。通常靜電感應(yīng)會(huì)比電磁感應(yīng)產(chǎn)生的危害更為嚴(yán)重，破壞力也會(huì)更為巨大，因此相關(guān)部門進(jìn)行雷電防護(hù)工作時(shí)要充分重視感應(yīng)雷的防范措施，根據(jù)不同要求進(jìn)行嚴(yán)控控制和調(diào)整，在實(shí)際工作中提高電源設(shè)備的抗雷電能力。
2.3電源避雷裝置的安裝方法
第一，在電源避雷裝置施工時(shí)，相關(guān)的施工人員要按照國家規(guī)定進(jìn)行安裝，確保接地線和接地設(shè)備之間能夠有效進(jìn)行連接。同時(shí)也要對接地網(wǎng)中直流電阻值進(jìn)行測量，確保測量的數(shù)值能夠達(dá)到規(guī)定的數(shù)值，防雷系統(tǒng)中的接地裝置也需要分開安裝，防止出現(xiàn)回流情況。防雷接地電源線不需要過長，盡量保持接地線較短和截面較大的情況，防止出現(xiàn)防雷系統(tǒng)電壓過高，導(dǎo)致防雷系統(tǒng)失去保護(hù)措施。第二，接地導(dǎo)線裝置要避免出現(xiàn)回路情況，當(dāng)接地線的直徑較大，傳輸距離會(huì)變的較短，能夠降低回路的直流電阻，有效釋放感應(yīng)電流。第三，在安裝電源防雷設(shè)備連接端子時(shí)要保持導(dǎo)線達(dá)到20mm2以上，安裝避雷器時(shí)引線需要采取10mm2以上的多股銅導(dǎo)線。第四，在電源避雷裝置安裝接地回路的接地引線時(shí)需要采用10mm2以上的銅導(dǎo)線，在安裝電源避雷裝置接地回路時(shí)需要使用25mm2以上的銅導(dǎo)線。第五，在安裝接地引線時(shí)，當(dāng)?shù)匾€實(shí)際長度超過每超過標(biāo)準(zhǔn)1m都需要增加地引線橫截面積，并且保持接地線平直、整齊。
3、在施工、維護(hù)工作中需要注意的問題
在雷電防護(hù)裝置安裝、維護(hù)工作中需要注意以下幾個(gè)問題。第一，需要相關(guān)人員重視通信機(jī)房電路并設(shè)立相關(guān)的屏蔽保護(hù)的措施，確保能夠安全進(jìn)入通信機(jī)房。第二，加強(qiáng)對直流防雷器控制，從而提升通信設(shè)備電壓承載能力。第三，由于導(dǎo)線裝置產(chǎn)生的殘余電壓會(huì)對電源的防雷能力和效果產(chǎn)生影響，因此需要控制殘留電壓，按照嚴(yán)格規(guī)定進(jìn)行安裝。第四，利用多級分布方式減少殘余電流的產(chǎn)生，并且電源線長度不得小于15m，但過長會(huì)影響裝置的控制能力。第五，利用梯層分布的方式進(jìn)行導(dǎo)線連接，其連接線長度不得小15m。第六，安裝具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的防雷裝置，從而達(dá)到監(jiān)測、控制的目的，能夠確保通信電源設(shè)備在無人看守的情況下掌握防雷情況，同時(shí)也能夠提高防雷裝置的保護(hù)效果，實(shí)現(xiàn)全天防雷監(jiān)測，確保通信電源設(shè)備正常運(yùn)行。第七，增加交流電和直流電的避雷裝置，降低雷擊情況出現(xiàn)時(shí)給通信電源設(shè)備造成的損失。
4、總結(jié)
總而言之，特高壓GIS變電站而言，進(jìn)行雷電過電壓防護(hù)是非常重要的事項(xiàng)之一。因?yàn)樵谧冸娬镜娜粘＿\(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)雷雨天氣雷電有可能會(huì)對變電站產(chǎn)生極大的危害。本篇文章當(dāng)中我們就探討了一下如何才能進(jìn)行雷電防護(hù)，希望通過本篇文章的論述，可以幫助我國的變電站更好的發(fā)展。
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