高电压论文

高电压技术课程论文

论文题目：浅谈发电厂和变电所的防雷保护指导老师：____________孔莲芳________________

作者姓名：__吴睿__ 学号：__201231200725__ 班级：电气3班作者姓名：__杨富林_ 学号：__201231200728__ 班级：电气4班作者姓名：__陈亮延_ 学号：__201231200704__ 班级：电气3班

目录

1引言 (3)

2发电厂、变电所遭受雷击的主要原因 (3)

2.1雷电的形成及特点 (3)

2.2入侵过电压的主要形式 (4)

2.2.1击雷过电压 (4)

2.2.2感应过电压 (4)

3发电所、变电所防雷保护的必要性 (4)

4发电所、变电所防雷的原则 (5)

4.1外部防雷和内部防雷 (5)

4.2防雷等电位连接 (5)

5发电厂、变电所防雷保护的各项措施 (6)

5.1变电所装设避雷针对直击雷进行防护 (6)

5.2变电所的进线防护 (6)

5.3变压器的防护 (7)

5.4变电所的防雷接地 (7)

5.5变电所防雷感应 (8)

6旋转电机的防雷保护 (8)

6.1旋转电机的防雷保护具有以下几个特点： (8)

6.2各种防雷保护的作用： (9)

6.2.1 进线段保护 (9)

6.2.2 FS系列阀式避雷器 (9)

6.2.3 FCD系列磁吹避雷器 (10)

6.2.4 防雷电容器 (10)

6.3直配电机的防雷保护接线 (10)

6.3.1 25000～60000kW大容量直配电机防雷保护 (11)

6.3.2 6000kW～25000kW的直配电机的防雷保护 (12)

6.3.3 6000kW以下小容量电机的防雷保护 (13)

6.4其他防雷注意事项 (13)

参考文献： (14)

1引言

随着电力系统的快速发展,使得电能这一清洁能源在人民生产、生活中得到了普遍使用。但当高压输电网在为人们提供动力和照明时,不能忽视自然界产生的雷电对高压输变电设备产生的大量危害。因此,必须加强发电所、变电所雷电防护问题的认识与研究。

经调查，珠三角地区的年雷最高暴日达到90d以上，平均落雷密度高。根据广东省气候公报及东莞、深圳市气候公报，东莞市年平均雷暴日为81.6 d，最多的年份1975年，为113 d，最少年份1989年，为43 d;深圳市年平均雷暴日为69 d，2007、2008、2009年雷暴日分别为69d、69d、65d，属于强雷区。

根据闪电定位网监测，广东2008年全年雷电日数255天，落雷总258万余次，平均落雷密度14.5次/ m2出现雷电区域以珠江三角洲及西南部地区较多，粤北和粤东较少。[1]

变电所和发电厂是电力系统的枢纽和心脏,一旦发生雷害事故,往往导致变压器、发电机等重要电气设备的损坏,并造成大面积停电,严重影响经济建设和人民生活.特别是近些年来,随着高压和超高压输电线路的发展,变电所和发电厂的防雷问题显得更为重要。

本篇高电压技术课程论文主要探讨发电厂和变电所的防雷保护领域，从雷击的特性，再引申到设备端的防雷保护的原则及各项措施，并以旋转电机的防雷保护为侧重点，重点介绍其特性。

2发电厂、变电所遭受雷击的主要原因

2.1雷电的形成及特点

雷电是带有电荷的雷云之间或雷云对大地（或物体）之间产生急剧放电的一种自然现象。当雷电发生时，放电电流使空气燃烧出一道强烈的火花，并使空气迅速猛烈膨胀，发出巨大响声。雷电的特点是：时间短，电流强，频率高，感应

或冲击电压大。雷电出现的地方，可能对电气设备、建筑物、构筑物造成破坏，对人畜造成伤害，甚至可能造成爆炸、火灾等事故。雷电的入侵途径，主要为直击雷和感应雷。

2.2入侵过电压的主要形式

供电系统在正常运行时,电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下,但是由于雷击的原因,供配电系统中某些部分的电压会大大超过正常状态下的数值,通常情况下变电所雷击有两种情况:一是雷直击于变电所的设备上;二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。其具体表现形式如下:

2.2.1击雷过电压

雷云直接击中电力装置时,形成强大的雷电流,雷电流在电力装置上产生较高的电压,雷电流通过物体时,将产生有破坏作用的热效应和机械效应。

2.2.2感应过电压

当雷云在架空导线上方,由于静电感应,在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷,在雷云对大地放电时,线路上的电荷被释放,形成的自由电荷流向线路的两端,产生很高的过电压,此过电压会对电力网络造成危害。

3发电所、变电所防雷保护的必要性

变电所是电力系统的枢纽，担负着电网供电的重要任务。由于变电所和架空线直接相连接，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电波的幅值很高。如果没有相应的保护措施，就有可能使变电所

内的主变压器或其它电气设备的绝缘损坏。而变电所一旦发生雷击事故，将使设备损坏，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来重大损失和严重影响。所以，对于变电所而言，必须采取有效的措施，防止雷电的危害。

4发电所、变电所防雷的原则

针对变电所的特点,其总的防雷原则是将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散(外部保护);阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压波(内部保护及过电压保护);限制被保护设备上浪涌过压幅值(过电压保护)。这三道防线,相互配合,各行其责,缺一不可。应从单纯一维防护(避雷针引雷入地—无源保护)转为三维防护(有源和无源防护),包括:防直击雷,防感应雷电波侵入,防雷电电磁感应等多方面系统加以分析。

4.1外部防雷和内部防雷

避雷针或避雷带、避雷网引下线和接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;而内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵人设备中造成损坏,这是外部防雷系统无法保证的。为了实现内部防雷,需要对进出保护区的电缆,金属管道等都要连接防雷、及过压保护器,并实行等电位连接。

4.2防雷等电位连接

为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位连接,电源线、信号线、金属管道等都要通过过电压保护器进行等电位连接,各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接,各个局部等电位连接棒互相连接,并最后与主等电位连接棒相连。