电力系统配网设备的防雷保护是电力技术领域的重要研究课题,主要目标是减少雷电对设备造成的损害,降低线路因雷害跳闸的次数。本文由穆星亮撰写,结合了作者多年的工作经验,深入探讨了配网防雷保护措施。
首先,雷电是一种自然现象,对电力系统的危害极大,可能导致设备损坏、停电、火灾和爆炸等严重后果。配网防雷措施的制定通常基于电压等级、负荷性质、系统运行方式、雷电活动规律、地形地貌和土壤电阻率等因素。合理的防雷策略是通过经济技术比较来确定的。
对于配电变压器的防雷保护,文章介绍了常见的配置方法。10kV侧通常使用金属氧化物避雷器或阀型避雷器,特殊情况下可以采用两相阀型避雷器加一相间隙的方式。避雷器应尽可能靠近变压器安装,以减小残压对变压器绝缘的影响。此外,低压侧中性点需与变压器铁壳相连,防止高压侧向低压侧的逆向放电,但这也可能导致高压侧雷电波传递至低压侧,因此需加强用户设备的防雷。
变压器高压侧的损坏可能由低压侧引起,主要是由于雷电通过电磁感应导致的电压升高。在3-10kV侧落雷时,大部分电压降会出现在低压绕组上,进而影响高压绕组。而在低压侧线路落雷时,过电压可通过变压器感应到高压侧。因此,为保护高压绕组,应在低压侧设置保护装置。
对于35/0.4kV的配电变压器,建议在高、低压侧都安装避雷器。对于低压中性点不接地的变压器,可在变压器低压侧中性点与铁壳间加装击穿保险器。无论高压或低压避雷器,其接地点与铁壳间的连线应尽量短,以降低残压对绝缘的影响。
柱上开关和负荷开关的防雷保护通常采用避雷器或间隙,尤其是经常带电运行的设备,避雷器的接地线应与设备金属外壳连接,确保接地电阻不超过10欧姆。这是为了避免雷电波引发的电压升高导致绝缘闪络。
在配电线路的防雷保护方面,35kV及以下线路因绝缘较弱,装设避雷线效果有限,通常不全线铺设,仅在变电站进线段安装一定长度的避雷线作为保护。3-10kV的架空配电线路需要综合考虑雷电防护和网络稳定性。
综上所述,电力系统配网设备的防雷保护涉及多个方面,包括变压器、开关设备和线路的保护策略,这些措施旨在最大限度地减少雷电对电力系统的影响,保障供电安全和稳定。