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变电所防雷维护几个疑问

2017-08-05 17:32分类:电工安全知识 阅读:

 

1 导言
  中国变电所防雷维护1949年前根柢上按西方国家规范设置,1949年后根柢上套用前苏联规范设置。以下,前者简称西方,后者简称东方。东西方的变电所防雷维护设置不尽相同。西方的变电所防雷是以降低电气设备缺点损坏率为首要意图,跋涉供电可靠性由网络构造来确保。所以,至今变电所悉数电气设备(包含绝缘子串)仍坚持选用绝缘协作外放电空位(实习是原型避雷器),一旦避雷器失效则全赖后备维护[1]。东方的变电所悉数电气设备不必绝缘协作外放电空位,彻底押在避雷器上,一旦避雷器失效,作用会比西方严重[1]。
  但其时这么的挑选是对的。由于其时西方国家对中国进行封闭和制裁,只需这一条路可走,而且这也推进了中国沟通电气设备过电压技能的跋涉,跋涉了电力体系作业的安全性。疑问在于尽管根据中国实习作业履历,先后对这些“规范”(先后改名为“导则”、“规程”、“规范”、“规范”,以下总称“规范”)进行过屡次修订,但编写的观念、准则、规矩、格局未变,条文规矩得过细过死,全国“一刀切”,不能量体裁衣,公司无竞赛知道,严重绑缚了工程技能人员的生动性,不论糟蹋多大,事端扔掉怎样,计划者和业主都无职责,职责都由“规范”承当[2]。咱们宣告各种  疑问,迫使反思。这篇文章试就变电所防雷维护的几个疑问提出自个浅见,供议论。当然这么一些疑问的精确评判,还要靠实习来查验。多年来,这方面的事端剖析、作业核算剖析及履历总结太少,很是短少。
2 变电所防雷维护是一单个系工程
  变电所防雷维护是一单个系工程[1],它由3个子体系即三道防地构成:
  榜首道防地,即榜首子体系的作用是防止雷直击变电所电力设备。
  雷击是无法阻遏的,只能经过阻遏扶引改动其入地途径。好的计划和发明,能防止损坏性作用。这道防地由阻遏受雷(接闪)、引流、接地散流防护体系构成。接闪器有避雷针(线),小变电所大多选用独立避雷针,大变电所大多在变电所架构上选用避雷针或避雷线,或这两者联络,对引流线和接地设备都有严重的央求。
  声称××避雷针维护计划大,或××核算办法精确等都不契合实习状况。实习上,避雷针(线)的阻遏雷效应,即对被维护物的维护作用(维护计划),与雷电极性、雷电通道电荷散布、空间电荷散布、先导头部电位、放电定位高度、避雷针的数量和高度、被维护物的高度以及相互之间的方位、其时的大气条件和地舆条件等要素有关。通常地说,地舆条件(包含地貌和地质构造)影响雷击先导时期电场散布,然后影响到主放电的翻开;大气条件的影响是空气湿度和温度愈高,避雷针(线)维护作用就愈小;还有,雷电流幅值(或放电定位高度)愈大,避雷针(线)阻遏雷计划就愈大,也即是维护计划愈大。阻遏雷的避雷针维护计划与这么多要素有关,而且这些要素中许多是随机性的,能彻底免遭雷击的避雷针(线)必定维护计划是没有的。所谓维护计划是指被维护物在此空间计划内遭受雷击的概率在可承受值以内。各种文件规矩的纷歧样维护计划仅仅容许遭受雷击的概率纷歧样算了。美国举荐性的IEEEstd 142-1991中第3.3.3.1节介绍:核算避雷针维护计划时选用滚球半径(即雷击半径)为30 m,大概维护计划内雷击概率为0.1%,选用45 m,大概为0.5%。
  妄图从一些很不可的条件和参数开发定量求出避雷针(线)纷歧样维护计划绕击率的核算办法,如电气几许击距法,滚球法,抛球法等,都是生动的、有利的。但迄今接连,这些办法算出的避雷针(线)在纷歧样维护计划时的绕击率都是定性的,定量是不可信的。正如前述,避雷针(线)维护计划受许多要素影响,其间一些要素的影响至今无法定量。这些办法中运用的一个要害参数,如电气几许击距法中的击距、滚球法和抛球法中的球半径,定性上是跟着雷电流增大而增大,定量就难了。至今,咱们还不知击距或球半径30~60 m的漫空气隙击穿电压值,不议论试验室空气空位放电是不是传神天然雷击放电。至今国际上最大试验室做的最长的雷电冲击波空气空位放电间隔也只需10 m分配,将其向外延伸用到30~60 m或以上,有的按3 kV/cm,有的按5 kV/cm核算,得出了许多在同一雷电流下纷歧样击距或球半径的核算公式,这是必定作用。一同,从试验室雷电冲击波10 m分配空气间障放电电压值,外延用于断定30~60 m或以上的天然雷击放电电压值,令人难以信赖。
  此外电气几许击距法、滚球法、抛球法的一个一同特征是谁间隔短就击谁,也与试验室取得的放电景象不契合,放电有松懈性和弯曲多分支路,并纷歧定击基地隔短的物体。
  鉴于上述理由,电力作业规范DL/T 620-1997《沟通电气设备的过电压维护和绝缘协作》,关于避雷针(线)的维护计划仍沿袭早年办法。核算中国4 272变电所作业年的履历,标明按这种办法核算的维护计划绕击率为0.07次/100所·a[5],这是能够承受的,没有必要改动,不然会构成失谐和糟蹋。变电所现行的直击雷防护的可靠性,比沿架空输电线路导线侵入的雷电防护高10倍以上。变电所的风险首要来自沿架空输电线路导线上的侵入波。
第二道防地,即第二子体系为进线维护段。
  雷击进线维护段首端及以外时,绝大有些雷电流被引进地中,只需很小有些的雷电流沿架空线路导线侵入变电所。雷电波沿架空线路导线传达时,受冲击电晕和大地效应影响而衰减,能降到变电所电气设备绝缘强度的容许值。
  变电所的首要风险是来自进线维护段以内的架空线路遭雷击,反击导线或绕击导线发作雷电侵入波,因而进线段又称风险段。加强进线段防雷维护对错常首要的,央求避雷线具有极好的屏蔽和较高的耐雷水平。不论怎样,反击和绕击仍是或许的。因而,变电所设防(第三道防地)央求的进线维护段(风险段)愈短愈好,这么容许侵入波的陡度和幅值较大。
  第三道防地,即第三子体系希望将侵入变电所的雷电波降低到电气设备绝缘强度容许值以内。我  国首要是选用金属氧化物避雷器(MOA),西方国家除用MOA外,还在悉数电气设备上设备空气空位,在MOA失效后空气空位可作为后备维护。
  由这三个子体系的三道防地构成一个无缺的变电所防雷维护体系。这三道防地各负其责,缺一不可,不存在谁替代谁的疑问。仅仅视详细状况纷歧样,哪一道防地设置维护元件多少纷歧样算了。如今商场上的各种防雷维护设备,实习上仅仅悉数防雷维护体系中的一个维护元件,只起某一方面的维护作用,那种把这三道防地分裂开来,孤立设置的办法是过失的。三道防地之间联络挨近,相互影响,分外是二、三道防地之间,若第三道防地才调强,可缩短第二道防地——风险段的长度,跋涉变电所耐雷可靠性;若第二道防地才调很强,能够减轻第三道防地担负,变电所耐雷可靠性将得到跋涉。

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