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關(guān)鍵詞 雷電;防雷技術(shù);接地保護(hù);浪涌電壓
中圖分類(lèi)號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674-6708(2011)50-0050-01
1 電力系統(tǒng)高壓系統(tǒng)防雷技術(shù)
1.1 原始高壓防雷技術(shù)
電力系統(tǒng)在發(fā)展初期大都是通過(guò)裸導(dǎo)線(xiàn)架空線(xiàn)路輸電,架空導(dǎo)線(xiàn)距地高度約為6m~18m,雷電入侵波產(chǎn)生雷電過(guò)電壓使線(xiàn)路或設(shè)備絕緣擊穿而損壞。早期防雷技術(shù)是通過(guò)在線(xiàn)路或設(shè)備上人為地制造絕緣薄弱點(diǎn)即間隙裝置,間隙的擊穿電壓比線(xiàn)路或設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平低,在正常運(yùn)行電壓下間隙處于隔離絕緣狀態(tài),當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)強(qiáng)大的過(guò)電壓使間隙擊穿,從而產(chǎn)生接地保護(hù),起到保護(hù)線(xiàn)路或設(shè)備絕緣的作用。
1.1.1 原始防雷技術(shù)之一:間隙保護(hù)技術(shù)
間隙保護(hù)就是線(xiàn)路大體的兩極由角形棒組成,一極固定在絕緣件上連接帶電導(dǎo)線(xiàn),而另一極接地,間隙擊穿后電弧在角形棒間上升拉長(zhǎng),當(dāng)電弧電流變小時(shí)可以自行熄弧。間隙保護(hù)技術(shù)的缺點(diǎn)是當(dāng)電弧電流大到幾十安以上時(shí)就沒(méi)法自行熄弧,雷電過(guò)電壓時(shí),單相、兩相或三相間隙都可能擊穿接地,造成接地故障、兩相或三相間短路故障,以致線(xiàn)路電源斷路器保護(hù)動(dòng)作分閘。
1.1.2 原始防雷技術(shù)之二:管型避雷器技術(shù)
管型避雷器技術(shù)是利用一種具有噴氣熄弧功能的間隙裝置,此裝置有內(nèi)外兩個(gè)間隙,外間隙類(lèi)似保護(hù)間隙,兩極均固定在絕緣件上,內(nèi)間隙置于避雷器管內(nèi),當(dāng)雷電過(guò)電壓內(nèi)外間隙擊穿時(shí),雷電流和工頻短路電流經(jīng)管內(nèi)壁接地,管壁物質(zhì)受熱氣化,有較大壓力氣體經(jīng)內(nèi)間隙噴出管外,強(qiáng)制間隙熄弧。管型避雷器技術(shù)的缺點(diǎn):裝置選用受安裝地點(diǎn)的限制,其次還受線(xiàn)路最大、最小短路電流的制約,最大短路電流大于避雷器的斷流上限時(shí)避雷器會(huì)爆炸;短路電流小于避雷器的斷流下限時(shí)就不能熄弧,避雷器可能燒壞,避雷器多次動(dòng)作后,管內(nèi)徑會(huì)逐漸增大,熄弧能力會(huì)下降甚致消失。
1.2 新型高壓防雷技術(shù)
目前電力高壓防雷更為科學(xué)的措施是閥型避雷器技術(shù),原理是在過(guò)電壓下自動(dòng)開(kāi)閘泄流降壓,恢復(fù)運(yùn)行電壓時(shí)閉閘斷流,這種保護(hù)作用是靠避雷器內(nèi)電阻元件的限流限壓作用實(shí)現(xiàn)的。過(guò)電壓下電阻元件可將雷電流限制在一定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),殘壓限制在設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平以下;有些電阻元件在運(yùn)行電壓下仍有續(xù)流通過(guò),長(zhǎng)時(shí)間續(xù)流會(huì)使避雷器損壞,故一般需加串聯(lián)間隙隔離運(yùn)行電壓,并靠間隙滅弧和切斷續(xù)流。
1.2.1 新型防雷技術(shù)之一:碳化硅避雷器技術(shù)
碳化硅避雷器結(jié)構(gòu)為將間隙和若干片SiC閥片壓緊密封在避雷器瓷套內(nèi),保護(hù)作用是利用SiC閥片的非線(xiàn)性特性,在過(guò)電壓下電阻變得很小,可大量泄放雷電流限制殘壓,而在雷電壓過(guò)去后電阻自動(dòng)增大,限制續(xù)流在幾十安內(nèi),使間隙能滅弧和斷流。碳化硅避雷器的主要缺點(diǎn):沒(méi)有雷電陡波保護(hù)、連續(xù)雷電沖擊保護(hù)能力;動(dòng)作特性差,易遭受暫態(tài)過(guò)電壓危害,動(dòng)作負(fù)載重,壽命短。
1.2.2 新型防雷技術(shù)之二:氧化鋅避雷器
氧化鋅避雷器簡(jiǎn)稱(chēng)MOA,與傳統(tǒng)的SiC避雷器相比,MOA具有保護(hù)特性好,通流能力大,耐污能力強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高等特點(diǎn),能對(duì)輸變電設(shè)備提供最佳保護(hù)。其中串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器有無(wú)間隙氧化鋅避雷器的保護(hù)性能優(yōu)點(diǎn),同時(shí)有暫態(tài)過(guò)電壓承受能力強(qiáng)的特點(diǎn),目前在3kV~35kV系統(tǒng)中,串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器是最先進(jìn)的防雷電器。
2 電力系統(tǒng)弱電系統(tǒng)防雷技術(shù)
雷電破壞力極大,防雷僅有外部防雷(避雷針或避雷帶)是不夠的,雷電波會(huì)侵入各電氣通道(如電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)和金屬管道等),由其產(chǎn)生的高壓和浪涌電壓對(duì)通訊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)有極大的危害,輕則毀壞線(xiàn)路,重則損壞設(shè)備,系統(tǒng)癱瘓,所以必須進(jìn)行內(nèi)部防雷。電子設(shè)備的雷電過(guò)電壓防護(hù)及電磁干擾防護(hù),是確保供電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等設(shè)備正常運(yùn)行的重要的技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)手段。
3 電力系統(tǒng)防雷的幾點(diǎn)建議
1)接地系統(tǒng):各類(lèi)接閃器符合設(shè)計(jì)要求,與電氣設(shè)備有足夠安全距離;引下線(xiàn)采用多股銅絞線(xiàn),不應(yīng)采用單股銅芯線(xiàn),以便于雷電流泄放;線(xiàn)徑應(yīng)按等電位連接導(dǎo)體的方法估算;接地體等電位連接,避免出現(xiàn)雷電反擊;采取多種方法降低接地電阻;2)線(xiàn)路防雷:線(xiàn)路全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)或雙避雷線(xiàn);特殊線(xiàn)路桿塔增設(shè)附角避雷針;較長(zhǎng)的線(xiàn)路加設(shè)較多避雷器,進(jìn)線(xiàn)桿塔處屬于重點(diǎn)防雷部位,加設(shè)避雷器或避雷針;大檔距桿塔間線(xiàn)路增設(shè)串聯(lián)氧化鋅避雷器;3)站室防雷:除按照設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)選擇恰當(dāng)防避雷設(shè)施外,還要特別注意被保護(hù)電氣設(shè)備和各級(jí)防避雷設(shè)施之間的絕緣配合原則;4)弱電防雷:在高壓變壓器后端到樓宇總配電盤(pán)間的電纜內(nèi)芯線(xiàn)兩端對(duì)地加避雷器(一級(jí)保護(hù));在樓宇總配電盤(pán)至樓層配電箱間電纜內(nèi)芯線(xiàn)兩端對(duì)地加裝避雷器(二級(jí)保護(hù));在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS 的前端對(duì)地加裝避雷器(三級(jí)保護(hù))。各類(lèi)信號(hào)系統(tǒng)根據(jù)電子設(shè)備的敏感度來(lái)進(jìn)行確定防護(hù)標(biāo)準(zhǔn);5)針對(duì)目前普遍使用的氧化鋅避雷器,增設(shè)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀,加強(qiáng)巡檢力度,特別是增加雷雨后和易發(fā)故障的部位巡檢次數(shù);定期進(jìn)行氧化鋅避雷器的各項(xiàng)電氣性能測(cè)試;6)各類(lèi)氧化鋅避雷器采取必要的防污措施,如定期清掃或噴涂防污閃硅油、涂料,在避雷器選型上多采用防污瓷套型或硅橡膠復(fù)合外套型氧化鋅避雷器;7)避雷器選型上多選取有多年穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)踐產(chǎn)品、有先進(jìn)工藝設(shè)備和完善檢測(cè)手段的生產(chǎn)廠家,從源頭上保證防避雷產(chǎn)品質(zhì)量;8)加強(qiáng)對(duì)防避雷設(shè)施的技術(shù)管理,建立完善的技術(shù)檔案,包括出廠報(bào)告、定期測(cè)試報(bào)告、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)記錄等,并實(shí)現(xiàn)日常動(dòng)態(tài)管理更新。
參考文獻(xiàn)
[1](GB 50057-94)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范.
關(guān)鍵詞:10kV防雷;架空線(xiàn)路;架空絕緣線(xiàn);變壓器;避雷器
一、配電線(xiàn)路的防雷與接地
與輸電線(xiàn)路一樣,配電線(xiàn)路的防雷也可采用避雷線(xiàn)或者避雷器,對(duì)于不同電壓等級(jí)和不同線(xiàn)路采取的措施也不一樣。
(一)10kV裸導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路
對(duì)于10kV裸導(dǎo)線(xiàn)路,可架設(shè)避雷線(xiàn),但由于成本高,施工不方便,除重要的負(fù)荷外,基本上都不采用避雷線(xiàn);而是在一些雷電活動(dòng)頻繁的線(xiàn)段,安裝避雷器,同時(shí)按照要求做好桿塔的接地,能有效地降低雷害。相隔多遠(yuǎn)距離安裝一組避雷器和如何選型呢?根據(jù) Ubm+2*l*a/v≤U50%得出:
l≤0.5(U50% - Ubm)* v/a
其中:Ubm為避雷器的殘壓最大值;
U50%為線(xiàn)路絕緣子的50%放電電壓;
a 為雷電波陡度;
l 為避雷器的保護(hù)距;
v 為波速,取小于光速。
取Ubm=55kV,a=1kV/50us,U50% =120kV。
l=525m,這一數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)實(shí)踐數(shù)據(jù)基本一致。所以對(duì)于架空線(xiàn)路,按一定距離(每500m至600m)加裝避雷器是一種有效的
方法。
(二)10kV架空絕緣線(xiàn)線(xiàn)路
由于近幾年城網(wǎng)改造,城鎮(zhèn)線(xiàn)路不少都換成了交聯(lián)聚乙烯架空絕緣線(xiàn),但其防雷措施與原來(lái)的裸導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路的防雷措施并沒(méi)有變化,致使發(fā)生了雷擊絕緣線(xiàn)斷線(xiàn)事故。其原因是配電網(wǎng)雷電過(guò)電壓閃絡(luò),亦即大氣壓或高于大氣壓中大電流放電,為電弧放電形式。對(duì)于架空絕緣電纜線(xiàn)路,雷電過(guò)電壓閃絡(luò)時(shí),瞬間電弧電流很大但時(shí)間很短,僅在架空絕緣電纜絕緣層上形成擊穿孔,不會(huì)燒斷導(dǎo)線(xiàn)。但是,當(dāng)雷電過(guò)電壓閃絡(luò),特別是在兩相或三相(不一定是在同一電桿上)之間閃絡(luò)而形成金屬性短路通道,引起數(shù)千安培工頻電流持續(xù)0.2~0.3s,直至變電站跳閘為止;此時(shí),由于架空絕緣電纜絕緣層阻礙電弧在其表面滑移,高溫弧根被固定在絕緣層的擊穿點(diǎn)而在斷路器動(dòng)作之前燒斷導(dǎo)線(xiàn)。對(duì)于裸導(dǎo)線(xiàn),電弧在電磁力的作用下,高溫弧根沿導(dǎo)線(xiàn)表面滑移,并在工頻續(xù)流燒斷導(dǎo)線(xiàn)或損壞絕緣子之前引起斷路器動(dòng)作,切斷電弧。因此,裸導(dǎo)線(xiàn)的斷線(xiàn)故障率明顯低于架空絕緣電纜。
對(duì)于架空絕緣線(xiàn)目前可采取以下防雷措施:(1)提高線(xiàn)路絕緣子耐壓水平,將10kV絕緣子換為防雷絕緣子,將大大提高防雷水平;(2)在多雷區(qū)或者按照一定檔距安裝線(xiàn)路避雷器,減少雷擊斷線(xiàn)事故;(3)延長(zhǎng)閃爍路徑,導(dǎo)致電弧容易熄滅,局部增加絕緣強(qiáng)度,如在導(dǎo)線(xiàn)與絕緣子相連處加強(qiáng)絕緣,以及采用長(zhǎng)閃爍路徑避雷器等;(4)局部剝離絕緣層,使之局部成為裸導(dǎo)線(xiàn),從而電弧能在剝離部分滑動(dòng),而不是固定在某一點(diǎn)燒蝕,但此法會(huì)引起水分從剝支絕緣層處侵入,導(dǎo)致鋁導(dǎo)線(xiàn)的腐蝕,椐外國(guó)經(jīng)驗(yàn),腐蝕引起的故障在安裝20年左右才出現(xiàn)。
(三)10kV電纜線(xiàn)路
城區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)電纜化改造后,雷害事故明顯減少;同時(shí)我們傳統(tǒng)觀念認(rèn)為只有對(duì)配電配壓變壓器提供足夠的保護(hù),也同時(shí)對(duì)與其相連的電纜提供了保護(hù)。但是,往往在城市線(xiàn)路電纜化后的7~10年,雷害引起的電纜故障又明顯增加。這是由于線(xiàn)路電纜化后落雷機(jī)會(huì)減少使我們忽視了對(duì)電纜的保護(hù)。我國(guó)目前廣泛使用的交聯(lián)聚乙烯電纜(XLPE)在潮濕環(huán)境下運(yùn)行,根據(jù)外國(guó)的試驗(yàn)研究報(bào)告指出,在潮濕環(huán)境中運(yùn)行的交聯(lián)聚乙烯電纜(XLPE)是形成水樹(shù)枝,由水樹(shù)枝在電場(chǎng)的作用下變成電樹(shù)枝,高幅值的重復(fù)沖擊電壓是加速絕緣劣化并產(chǎn)生電樹(shù)貫穿的主要原因。在電纜化的配網(wǎng)中,由于變壓器與電纜的絕緣結(jié)構(gòu)完全不同,地埋交聯(lián)聚乙烯電纜(XLPE)因電樹(shù)枝劣化,使得它的耐受電壓比變壓器的電壓低很多,電纜成為配網(wǎng)系統(tǒng)中絕緣最薄弱的部份。采用性能優(yōu)良的金屬氧化鋅的避雷器成為延長(zhǎng)電纜壽命的有效辦法。電力電纜由于其本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和與其他電氣設(shè)施連接的要求,采取在電纜終端頭附近安裝避雷器,同時(shí)終端頭金屬屏蔽、鎧裝必須接地良好。由于單位長(zhǎng)度電纜線(xiàn)路的電容比加空線(xiàn)路的電容大30倍,電纜中的儲(chǔ)能將比架空線(xiàn)路大得多,在避雷器選型中應(yīng)充分考慮電纜線(xiàn)路的類(lèi)型、系統(tǒng)的參數(shù)和地區(qū)落雷密度等因素。
(四)架空與電纜混合的線(xiàn)路
對(duì)于架空與電纜混合的線(xiàn)路(如圖1),由于線(xiàn)路結(jié)點(diǎn)1、2處的波阻抗不同,當(dāng)雷電波入侵時(shí),行波在電纜段的兩結(jié)點(diǎn)之間發(fā)生多次折反射。結(jié)點(diǎn)2的電壓多次的折反射后,有存在波峰疊加的情況,此時(shí)結(jié)點(diǎn)2的電壓高于入侵電壓。
圖1
結(jié)點(diǎn)1、2處的折射系數(shù)為α1=
,α2 =
結(jié)點(diǎn)1、2處的反射系數(shù)為β1=
, β2=
不考慮架空線(xiàn)路Z2中的反行波對(duì)結(jié)點(diǎn)2的影響,線(xiàn)路Z2的前行波為結(jié)點(diǎn)2上所有折反射波之和,行波在電纜長(zhǎng)度L折反射一次所需的時(shí)間τ=2L/v,結(jié)點(diǎn)2的電壓為
U2q (t)=U0α1α2 (t)+ U0α1α2β1β2 (t-τ)+ U0α1α2β12β22(t-2τ)
+……U0α1α2β1nβ2n(t-nτ)
U2q電壓的幅值取決于Z1、Z2、Zd的相對(duì)值,在Z1、Z2、Zd最不利的組合中,將出現(xiàn)圖A中所示的電壓幅值圖。此時(shí)結(jié)點(diǎn)2的電壓將大于入侵波的電壓幅值,電纜的絕緣水平必須高于線(xiàn)路的的絕緣水平。為此我們通常在電纜的首末端加裝避雷器來(lái)限制過(guò)電壓。由此我們可以得出一結(jié)論,配電線(xiàn)路中若存在不同阻抗的的線(xiàn)路相聯(lián),雷電波入侵時(shí)結(jié)點(diǎn)處易發(fā)生電壓突變,可加裝避雷器來(lái)限制過(guò)電壓。
(五)低壓線(xiàn)路
低壓線(xiàn)路應(yīng)從變壓器出口處安裝低壓避雷器,同時(shí)做好接地,接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于4Ω。中性點(diǎn)直接接地的低壓電力網(wǎng)中的中性線(xiàn)應(yīng)在電源點(diǎn)接地。低壓配電線(xiàn)路,在干線(xiàn)和分支線(xiàn)終端處應(yīng)重復(fù)接地,每年重復(fù)接地裝置的接地電阻應(yīng)不大于10Ω,對(duì)于較長(zhǎng)的線(xiàn)路,重復(fù)接地應(yīng)不少于3處。特別是為防止雷電波沿低壓配電線(xiàn)路侵入用戶(hù),對(duì)于接戶(hù)線(xiàn)上的絕緣子鐵角應(yīng)接地,接地電阻應(yīng)小于30Ω,這一點(diǎn)對(duì)于我們進(jìn)行的一戶(hù)一表改造工作尤其應(yīng)引起重視。
二、配電變壓器的防雷
配電網(wǎng)廣泛采用Δ/ Y0、Y/Y0變壓器,在10kV雷電波侵入時(shí),避雷器動(dòng)作,在接地電阻上流經(jīng)大電流時(shí)產(chǎn)生壓降,使得中性點(diǎn)電壓升高。
U=i Rj
其中:U為中性點(diǎn)沖擊電壓;
i為雷電流;
Rj為接地電阻。
取i=5kA, Rj=4Ω, U=20kV。
在中性點(diǎn)電位的作用下,低壓繞組上流經(jīng)沖擊電流。由于低壓三相繞組中流經(jīng)的電流大小相等、方向相同,低壓繞組中的沖擊電流全部成為激磁電流,產(chǎn)生很在的零序磁通,使得高壓側(cè)感應(yīng)出很高的電勢(shì),感應(yīng)電勢(shì)沿繞組分布,在中性點(diǎn)的幅值最大,引起中性點(diǎn)絕緣擊穿,同時(shí)由于層間和匝間的電位梯度相應(yīng)增大,引起高壓繞組層間和匝間擊穿。既然是中性點(diǎn)電壓是由接地電阻引起的,可采用高壓側(cè)避雷器的接地與中性點(diǎn)接地分開(kāi),采用單獨(dú)的接地線(xiàn)和接地網(wǎng)(兩接地網(wǎng)之間的距離超過(guò)在5米),利用大地對(duì)雷電波的衰減作用,基本可以削除中性點(diǎn)電壓升高引起的絕緣擊穿,如圖2所示:
圖2
一、責(zé)任范圍
1、本部門(mén)、本行業(yè)用于生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、教學(xué)、公務(wù)活動(dòng)等各類(lèi)已建建筑物、構(gòu)筑物、易燃易爆場(chǎng)所、商場(chǎng)、學(xué)校、網(wǎng)吧等雷電防護(hù)安全責(zé)任制的落實(shí)、監(jiān)督、檢查和協(xié)調(diào)工作。
2、監(jiān)督本部門(mén)、本行業(yè)各類(lèi)新建、改建、擴(kuò)建的建(構(gòu))筑物、易燃易爆場(chǎng)所等及已建設(shè)施工但未進(jìn)行防雷電圖紙?jiān)O(shè)計(jì)專(zhuān)項(xiàng)審查的各類(lèi)建(構(gòu))筑物防雷圖紙專(zhuān)項(xiàng)審查的落實(shí)工作。
3、監(jiān)督本部門(mén)、本行業(yè)建筑(構(gòu))物防雷工程的竣工驗(yàn)收落實(shí)工作,并將驗(yàn)收合格證將作為建設(shè)項(xiàng)目竣工驗(yàn)收重要依據(jù)之一列入備案。
4、監(jiān)督本部門(mén)、本行業(yè)按有關(guān)規(guī)定實(shí)施雷電防護(hù)裝置常規(guī)檢測(cè)的落實(shí)工作。
二、控制指標(biāo)
1、各類(lèi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位因雷擊事故死亡人數(shù)控制為0。
2、杜絕因雷擊造成的安全責(zé)任事故。
3、杜絕特種設(shè)備雷電防護(hù)安全責(zé)任事故。
4、杜絕學(xué)校、網(wǎng)吧、大型超市等人口密集場(chǎng)所雷電防護(hù)安全責(zé)任事故。
三、責(zé)任內(nèi)容、工作目標(biāo)及考核分值
1、建立防雷減災(zāi)組織機(jī)構(gòu),制定防雷電災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案,認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家、省、市、區(qū)雷電防護(hù)安全有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和工作部署,把雷電防護(hù)安全工作列入本部門(mén)、本行業(yè)的重要議事日程。每年雷電季節(jié)到來(lái)之前至少召開(kāi)一次專(zhuān)題會(huì)議,分析、研究、部署本部門(mén)、本行業(yè)雷電防護(hù)安全工作。
2、落實(shí)本部門(mén)、本行業(yè)雷電防護(hù)安全責(zé)任制,特別是易燃易爆、人口密集場(chǎng)所等生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)單位安全責(zé)任的落實(shí)。完善相關(guān)制度,確保安全管理人員、經(jīng)費(fèi)、設(shè)備三到位,建立健全雷電防護(hù)安全監(jiān)管體系。
3、強(qiáng)化雷電防護(hù)安全目標(biāo)管理,建立相應(yīng)管理制度,健全目標(biāo)考核體系,明確目標(biāo)任務(wù),對(duì)年度雷電防護(hù)安全目標(biāo)完成情況進(jìn)行考核,嚴(yán)格獎(jiǎng)懲。
4、做好本部門(mén)、本行業(yè)防雷知識(shí)的普及、宣傳、教育工作,提高雷電災(zāi)害的防護(hù)意識(shí)和防范能力。
5、強(qiáng)化本部門(mén)、本行業(yè)雷電防護(hù)安全監(jiān)督檢查和事故隱患排查工作,把雷電事故隱患消除在萌芽狀態(tài)。每年應(yīng)至少組織2次綜合性雷電安全檢查,對(duì)查出的重大雷電安全隱患要分類(lèi)登記、建檔,并及時(shí)整改,隱患整改率要達(dá)到100%。
6、深化本部門(mén)、本行業(yè)所涉及的煤礦、非煤礦山、危險(xiǎn)化學(xué)品、民爆物品、煙花爆竹、石油液化氣、建筑市場(chǎng)、特種設(shè)備以及文物旅游、學(xué)校、大型超市、網(wǎng)吧等公眾聚集場(chǎng)所的雷電安全整治工作,完成雷電安全整治任務(wù),規(guī)范雷電安全秩序。督促防雷重點(diǎn)單位申請(qǐng)防雷設(shè)施檢測(cè)并使設(shè)施有效運(yùn)行。
7、做好雷電災(zāi)害的應(yīng)急處置和災(zāi)情上報(bào)工作。
8、按時(shí)上報(bào)有關(guān)總結(jié)、材料。
四、獎(jiǎng)懲措施
區(qū)社會(huì)發(fā)展局負(fù)責(zé)組織實(shí)施考核工作,各相關(guān)部門(mén)要在自己的職責(zé)范圍內(nèi)做好監(jiān)督、檢查及落實(shí)工作,相互配合,確保責(zé)任落實(shí),要依法做好新建、改建、擴(kuò)建建筑項(xiàng)目防雷工程設(shè)計(jì)審核和圖紙審查、竣工驗(yàn)收工作。要不斷加大防雷電執(zhí)法檢查力度,對(duì)應(yīng)安裝雷電安全防護(hù)裝置而未安裝或未實(shí)施雷電安全防護(hù)裝置常規(guī)檢測(cè)的應(yīng)依法及時(shí)責(zé)令整改,對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患,要提出具體整改意見(jiàn)。
1、對(duì)完成雷電防護(hù)安全目標(biāo)任務(wù)的部門(mén)或單位(考核得分60分以上)給予通報(bào)表?yè)P(yáng);
2、對(duì)未完成雷電防護(hù)安全目標(biāo)任務(wù)的責(zé)任單位(考核得分60分以下)予以通報(bào)批評(píng),實(shí)行安全一票否決,取消未完成單位的先進(jìn)單位、先進(jìn)集體和主要負(fù)責(zé)人的先進(jìn)個(gè)人評(píng)選資格。對(duì)存在雷電防護(hù)安全隱患又拒不整改的單位并將依照《中華人民共和國(guó)氣象法》、《市防雷減災(zāi)條例》等有關(guān)規(guī)定給予處理。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)用變電設(shè)備;防雷安全;電網(wǎng)運(yùn)行;質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);安全技術(shù)
1 我國(guó)農(nóng)村地區(qū)普遍發(fā)生變壓設(shè)備雷擊事故的主要原因分析
1.1 防雷設(shè)備不完善
(1)常見(jiàn)雷擊事故,損害大。配電網(wǎng)在雷雨天氣遭受雷擊發(fā)生短路是最常見(jiàn)的事故之一。配電網(wǎng)露天路徑較長(zhǎng),城市的配電網(wǎng)附近大部分都有高大建筑物,而農(nóng)村的線(xiàn)路大部分都沿著交通公路,附近有高大樹(shù)木等障礙物,因此農(nóng)村配電網(wǎng)每年的雨季都會(huì)發(fā)生雷擊導(dǎo)致的短路故障。雷擊導(dǎo)致線(xiàn)路的絕緣子質(zhì)量不過(guò)關(guān)或存在隱患,如果沒(méi)有及時(shí)維修的話(huà),配電網(wǎng)有可能發(fā)生相間短路或線(xiàn)路接地,使用戶(hù)的可靠用電受到影響。
(2)農(nóng)村配電網(wǎng)防雷措施不足。因?yàn)槌鞘械母邔咏ㄖ嘤斜芾揍樅头览自O(shè)施,使高樓大廈成為雷電流的主要引發(fā)點(diǎn),城市的電網(wǎng)很少出現(xiàn)雷擊事故。而農(nóng)村配電線(xiàn)路大部分露天運(yùn)行,農(nóng)村地形不平,丘陵、田間和山坡等一旦發(fā)生雷擊,就成為了雷電流的通道。
(3)沒(méi)有定期檢查避雷器的性能。雖然人們的生活水平提高,但是很多用戶(hù)不了解避雷器,不配合供電所進(jìn)行定期的預(yù)試,致使配電網(wǎng)避雷器性能下降或者失效。這些農(nóng)村配電網(wǎng)可能存在耐壓能力和泄流能力不合格的避雷器,用戶(hù)的不配合或者供電所的疏忽,導(dǎo)致配中網(wǎng)的避雷器帶病運(yùn)行。
1.2 接地裝置不合格
由于農(nóng)村配電網(wǎng)接地裝置維護(hù)復(fù)雜、耗時(shí)耗費(fèi)并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)維修人員來(lái)檢查,致使配電網(wǎng)長(zhǎng)年失修,地下連接位生銹。電線(xiàn)生銹后電線(xiàn)接地電阻值達(dá)不到要求。
1.3 雷電直擊造成的變壓結(jié)構(gòu)電流的影響效果
由于高壓位置的Y相線(xiàn)在電桿頂端進(jìn)行架設(shè),內(nèi)部接線(xiàn)效果存在閃線(xiàn)隱患,因此一旦發(fā)生雷電直擊現(xiàn)象,就會(huì)使得結(jié)構(gòu)附近的部件嚴(yán)重受損,在電流電磁感應(yīng)的傳播作用下,使得不同相線(xiàn)的損壞現(xiàn)象也隨即發(fā)生,但總體效果較直接作用位置稍顯輕微。另外,變壓設(shè)備內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)雷電電流產(chǎn)生互感效應(yīng),直擊雷電電流在變壓設(shè)備的實(shí)際值為5 kA,盡管接地電阻保持在0的條件,內(nèi)部線(xiàn)感作用始終無(wú)法徹底根除,結(jié)合組織位置的危險(xiǎn)高壓感應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行接地線(xiàn)感的呼應(yīng),因此對(duì)于接地工頻電阻的改變處理幾乎還是無(wú)法避免雷電作業(yè)下的電位反擊效果,因此,需要結(jié)合系統(tǒng)的分析手段進(jìn)行全面的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)研究,確保相對(duì)合理的改進(jìn)方案得以落實(shí)。
2 具體的防雷電安全措施的制定
2.1 實(shí)現(xiàn)高壓瞬態(tài)作用范圍內(nèi)的電位連接布局
結(jié)合變壓設(shè)備不同位置進(jìn)行避雷器的架設(shè),實(shí)現(xiàn)變壓器殼與其他結(jié)構(gòu)部件的接地連接格局,盡管受到雷擊,也會(huì)保證整體結(jié)構(gòu)部件的電位變化的一致效果,不存在附加電流的影響作用,因而可以具體保證設(shè)備的完整效果,避免嚴(yán)重?fù)p壞現(xiàn)象的發(fā)生。
但實(shí)際進(jìn)行處理中發(fā)現(xiàn),關(guān)于這種瞬態(tài)等電位的連接手段,當(dāng)出現(xiàn)雷擊天氣和安全威脅時(shí),在結(jié)構(gòu)內(nèi)部避雷部件的影響范圍內(nèi),使得內(nèi)部電壓與避雷部件的運(yùn)行時(shí)效出現(xiàn)差別,同時(shí)伴隨連接導(dǎo)體的實(shí)際阻抗效用,使得整體等電位的實(shí)際效果不能夠全面保證。不過(guò),隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展和部件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì),目前的變壓器不同壓側(cè)位置的避雷器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了瞬態(tài)等位連接的穩(wěn)固局勢(shì),因此,作為防雷手段的主要內(nèi)容,這種手段在實(shí)際防雷擊工作落實(shí)過(guò)程中受到廣泛認(rèn)同和應(yīng)用推廣。
2.2 關(guān)于高、中、低壓架空線(xiàn)路位置的具體防雷手段制定
在電網(wǎng)的改造和建設(shè)中,無(wú)論是新架還是改建,應(yīng)每基桿使用防雷針式絕緣子,如FH-PQ4一10系列防弧金具,安裝防雷絕緣子的電桿應(yīng)接地,接地電阻不大于于30Ω,還應(yīng)在絕緣架空導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)路上,每隔500m左右安裝一組線(xiàn)路避雷器,如HY5 WS一17/50一TB避雷器或HY5WS一17/50一DL一TB避雷器,提高絕緣架空線(xiàn)路的防雷能力。
2.3 接地線(xiàn)的完整設(shè)置結(jié)構(gòu)追加
對(duì)于變壓位置結(jié)構(gòu)的接地處理,盡管不能徹底消除雷擊隱患的直接影響,但對(duì)于中性線(xiàn)雷電高低電位以及電反擊作用下的具體強(qiáng)度有著一定的緩解作用。只有保證結(jié)構(gòu)的良好接地,才能促進(jìn)內(nèi)部雷電電流的良好泄放。盡量減少雷電直擊作用下的低壓終端用戶(hù)質(zhì)量的實(shí)際影響,具體手段是進(jìn)行接地工頻電阻值的合理設(shè)計(jì),同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行接地線(xiàn)感的具體材質(zhì)規(guī)格要求。結(jié)合之前兩種手段進(jìn)行綜合格局的穩(wěn)固建立,才真正把握防雷設(shè)計(jì)格局的建立要求,盡量避免雷電高發(fā)區(qū)位置對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)設(shè)備的破壞,保證電力事業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、活動(dòng)的支持效應(yīng),促進(jìn)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)代綜合生活質(zhì)量水平的提高,這是現(xiàn)代化電力建設(shè)事業(yè)的主要目標(biāo)。
另外,全面加強(qiáng)農(nóng)村電力用戶(hù)的管理,促進(jìn)內(nèi)部安全用電行為檢查工作的順利落實(shí),實(shí)現(xiàn)雷電預(yù)防工作的及時(shí)響應(yīng),及時(shí)配合天氣預(yù)報(bào)單位工作,確保相對(duì)合理系統(tǒng)防護(hù)工作的指導(dǎo)價(jià)值。全面根據(jù)設(shè)備的維護(hù)管理功效進(jìn)行配電結(jié)構(gòu)的維護(hù)處理,實(shí)現(xiàn)供電部門(mén)的統(tǒng)一管理,保障必要故障部件的保護(hù)動(dòng)作能夠正常響應(yīng),具體進(jìn)行故障現(xiàn)象的隔斷,確保自動(dòng)停電范圍的縮小,結(jié)合新接入配電網(wǎng)用戶(hù)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量進(jìn)行必要的安全技術(shù)檢驗(yàn),使得相對(duì)雷電天氣作用下的具體用電效能能夠適應(yīng)一定安全隱患的改進(jìn),當(dāng)然,還是盡量避免雷電天氣下電力設(shè)備的運(yùn)行,確保電網(wǎng)空間格局的完善,避免接地位置以及高壓接點(diǎn)等結(jié)構(gòu)的受破壞危機(jī),全面促進(jìn)輸電質(zhì)量以及服務(wù)的綜合發(fā)展水準(zhǔn)。
2.4 認(rèn)真開(kāi)展預(yù)防性試驗(yàn)及防雷工作
(1)認(rèn)真開(kāi)展預(yù)防性試驗(yàn)。農(nóng)村配電網(wǎng)常見(jiàn)的故障里有線(xiàn)路運(yùn)行設(shè)備沒(méi)有及時(shí)修復(fù)、更換等因素,因此故障的預(yù)防工作很重要,供電所工作人員應(yīng)當(dāng)在每年規(guī)定的時(shí)間里對(duì)常見(jiàn)故障因素進(jìn)行檢查,查出事故隱患并進(jìn)行修復(fù)或更換設(shè)備。雖然檢修工作是減少農(nóng)村配電網(wǎng)常見(jiàn)故障的重要措施,必須要進(jìn)行定期的預(yù)防性試驗(yàn)。
(2)安裝避雷器,減少雷擊導(dǎo)致的常見(jiàn)事故。經(jīng)常下雷雨的地區(qū)必須要采取防雷措施,改善避雷器,將不合格的,陳舊的避雷器改換成現(xiàn)代效率高的金屬氧化物避雷器,也可以在線(xiàn)路上安裝線(xiàn)路型避雷器和避雷針。通過(guò)逐步改造配電網(wǎng),減少線(xiàn)路常見(jiàn)故障,為用戶(hù)提供一個(gè)良好的用電環(huán)境。
2.5 采用新技術(shù)、新設(shè)備及時(shí)排除故障,降低事故損失
在農(nóng)村配電網(wǎng)出現(xiàn)的故障處理過(guò)程中,采用新技術(shù)和新設(shè)備,有利于及時(shí)預(yù)防和排除事故,降低事故損失。在農(nóng)村線(xiàn)路上安裝短路故障指標(biāo)器和接地短路指示器,前者用以幫助指示故障范圍及性質(zhì),后者對(duì)故障性質(zhì)以及范圍進(jìn)行比較準(zhǔn)確的定位,對(duì)于預(yù)防和減少常見(jiàn)故障有巨大的作用。上述措施都是針對(duì)由供電方需要解決的常見(jiàn)故障,跟用戶(hù)無(wú)關(guān),但是對(duì)用戶(hù)段也得采取相應(yīng)措施,尤其是經(jīng)常發(fā)生故障或負(fù)荷較大的用戶(hù)要安裝“看門(mén)狗”開(kāi)關(guān),負(fù)責(zé)用戶(hù)內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)的就地自動(dòng)解決,“看門(mén)狗”開(kāi)關(guān)最大限度的確保線(xiàn)路的安全運(yùn)行。
3 結(jié)術(shù)語(yǔ)
目前,我國(guó)雷電多發(fā)區(qū)的電力設(shè)備保護(hù)已經(jīng)有了一定程度的改善,主要是結(jié)合先進(jìn)防雷部件處理技術(shù)以及高效的接地安排工序進(jìn)行系統(tǒng)方案的制定以及實(shí)施,盡量避免直接危害對(duì)部件安全產(chǎn)生影響,盡全力改善農(nóng)村電網(wǎng)運(yùn)行的防雷電安全技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能光伏電站;防護(hù)管理;檢測(cè)
根據(jù)《青海省格爾木光伏發(fā)電總體規(guī)劃》,格爾木市將在東出口、南出口、格爾木河西、小灶火和烏圖美仁地區(qū)建設(shè)5個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū),293.2平方千米面積用地規(guī)劃,規(guī)劃總?cè)萘?258MW的安裝。其中,格爾木市東出口光伏園區(qū)規(guī)劃面積120平方千米,計(jì)劃?rùn)C(jī)組能力3360MW;格爾木市南出口光伏園區(qū)規(guī)劃面積2.2平方千米、計(jì)劃?rùn)C(jī)組能力62MW;格爾木河西光伏園區(qū)規(guī)劃面積70平方千米,規(guī)劃裝機(jī)容量1960MW;格爾木小灶火園區(qū)規(guī)劃面積18平方千米,容量504MW;格爾木烏圖美仁園區(qū)規(guī)劃占地面積49平方千米,規(guī)劃裝機(jī)容量1372MW。
1 目前格爾木太陽(yáng)能光伏電站的防雷防靜電檢測(cè)現(xiàn)狀
柴達(dá)木盆地太陽(yáng)能輻射資源綜合開(kāi)發(fā)條件居全國(guó)首位,是我國(guó)大陸建設(shè)大型荒漠太陽(yáng)能并網(wǎng)電站的理想場(chǎng)所。近年來(lái),格爾木光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,太陽(yáng)能光伏電站規(guī)模和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,格爾木市氣象部門(mén)積極開(kāi)展防雷與接地裝置安全檢測(cè)等工作,成為保障光伏電站可靠安全運(yùn)行的一個(gè)重要技術(shù)支撐。
格爾木新能源光伏企業(yè)有32家,已經(jīng)建成或正在建設(shè)的大型并網(wǎng)光伏電站發(fā)電站有63個(gè),大多數(shù)光伏電站已并網(wǎng)發(fā)電并投入運(yùn)行當(dāng)中。格爾木光伏電站的防雷防靜電檢測(cè)開(kāi)始于2013年,截至目前為止,申報(bào)檢測(cè)26個(gè)光伏電站,受檢企業(yè)裝機(jī)容量累計(jì)為750MW,檢測(cè)率為41%,還有37個(gè)光伏電站沒(méi)有申報(bào)防雷檢測(cè),存在極大的防雷安全隱患。光伏電站易遭受雷擊的部位有兩處:太陽(yáng)能電池板和機(jī)房。通過(guò)查閱竣工資料及現(xiàn)場(chǎng)勘查、檢測(cè),發(fā)現(xiàn)有的光伏電站其防雷工程設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單,接地電阻檢測(cè)數(shù)據(jù)偏大,控制機(jī)房、逆變室等屋面接閃帶制作安裝及材料規(guī)格不符合規(guī)范要求,變壓器機(jī)組防直擊雷接閃桿高度不夠,達(dá)不到有效保護(hù)范圍之內(nèi)。有的升壓站、控制機(jī)房等屋面沒(méi)有接閃帶等防雷設(shè)施。有些匯流箱無(wú)保護(hù)接地。光伏電池方陣金屬支架雖然牢靠焊接,但是光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)線(xiàn)路正負(fù)極均懸空、不接地,而且還有很多光伏方陣只有單邊支架接地,有的控制機(jī)房沒(méi)有設(shè)置雷電波侵入的防雷措施。有些光伏方陣設(shè)置的監(jiān)控?cái)z像頭無(wú)接閃桿保護(hù),有些機(jī)房?jī)?nèi)的防靜電地板、控制柜等無(wú)等電位連接、無(wú)保護(hù)接地裝置。在工作中,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員重點(diǎn)對(duì)光伏電站防雷匯流箱、太陽(yáng)能電池組、綜合電控樓、逆變器室、升壓站等設(shè)施的接地電阻值進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量,并出具詳細(xì)的雷電防護(hù)裝置安全檢測(cè)報(bào)告。對(duì)檢測(cè)不合格的光伏企業(yè)出具了項(xiàng)目整改意見(jiàn)書(shū)。
2 將格爾木太陽(yáng)能光伏電站納入防雷安全管理的幾點(diǎn)思考
(1)加強(qiáng)管理,做好防雷安全科普知識(shí)宣傳。通過(guò)法制宣傳月,科普宣傳活動(dòng),通過(guò)微博、微信、手機(jī)客戶(hù)端、電視天氣預(yù)報(bào)欄目等新媒體多種方式,加大對(duì)防雷科普知識(shí)的宣傳活動(dòng)。
加強(qiáng)管理,做好雷電安全知識(shí)普及工作。通過(guò)法制宣傳月、科普宣傳活動(dòng),通過(guò)微博、微信新媒體等多種增加防雷科普知識(shí)的宣傳方式加大對(duì)防雷知識(shí)的宣傳。
(2)積極主動(dòng)與光伏企業(yè)進(jìn)行交流、溝通與合作,讓企業(yè)充分了解雷電防護(hù)工作的重要性,光伏電站防雷檢測(cè)的必要性,讓他們了解到雷擊災(zāi)害可能帶給企業(yè)的人員生命安全和財(cái)產(chǎn)損失,讓他們做到防雷必須要有“預(yù)防為主,安全第一,防治結(jié)合”防護(hù)意識(shí),讓企業(yè)主動(dòng)參與到防雷減災(zāi)的實(shí)際工作中來(lái),積極申報(bào)對(duì)光伏方陣、匯流箱、逆變器室、升壓站等變電設(shè)備的防雷檢測(cè)工作。
(3) 監(jiān)督檢查,通過(guò)防雷安全執(zhí)法檢查,深入光伏企業(yè),進(jìn)行監(jiān)督檢查,要求企業(yè)進(jìn)一步提高防雷意識(shí),切實(shí)加強(qiáng)防雷規(guī)范措施,確保防雷安全各項(xiàng)制度、措施落實(shí)到位,積極主動(dòng)申報(bào)防雷年度檢測(cè),杜絕出現(xiàn)雷擊事故發(fā)生,進(jìn)一步增強(qiáng)光伏企業(yè)的氣象災(zāi)害防御意識(shí)和責(zé)任意識(shí),營(yíng)造更加“安全生產(chǎn),安全發(fā)展”的良好氛圍和環(huán)境。
(4)加強(qiáng)行政執(zhí)法,防雷減災(zāi)、雷電防護(hù)的規(guī)定實(shí)施。確保所有的法律、法規(guī),完善行政執(zhí)法制度防雷減災(zāi)組織,建立防雷業(yè)務(wù)知識(shí)、相關(guān)法律法規(guī)和執(zhí)法團(tuán)隊(duì)意識(shí)的執(zhí)法程序。進(jìn)一步加強(qiáng)防雷減災(zāi)的社會(huì)管理,加強(qiáng)防雷的行政執(zhí)法,《條例》的實(shí)施,仔細(xì)檢查實(shí)際操作防雷減災(zāi)組織對(duì)有關(guān)法律、法規(guī)、部門(mén)規(guī)章和規(guī)范性文件和標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行,加強(qiáng)監(jiān)督,動(dòng)態(tài)監(jiān)管,積極監(jiān)督,及時(shí)調(diào)查違法違規(guī)行為,保護(hù)合法權(quán)益和正常的工作秩序。
(5)凡從事防雷裝置檢測(cè)的單位,必須在防雷資質(zhì)等級(jí)許可的范圍內(nèi)開(kāi)展各項(xiàng)檢測(cè)活動(dòng)。
(6)從事防雷裝置檢測(cè)單位必須嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),執(zhí)行測(cè)試活動(dòng),應(yīng)當(dāng)出具檢驗(yàn)報(bào)告后測(cè)試,并對(duì)提供的測(cè)試報(bào)告的真實(shí)性負(fù)責(zé),科學(xué)、完整,確保服務(wù)質(zhì)量。
(7)加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),進(jìn)一步提高防雷檢測(cè)專(zhuān)業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì),積極轉(zhuǎn)變思路,在防雷減災(zāi)體制改革的過(guò)程中積極適應(yīng)新常態(tài),積極進(jìn)取,努力創(chuàng)新,加強(qiáng)預(yù)警,切實(shí)做好當(dāng)前的防雷減災(zāi)工作。
防雷減災(zāi)工作是長(zhǎng)期的利國(guó)利民的系統(tǒng)工程,防雷和減災(zāi)業(yè)務(wù)關(guān)系到社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,一個(gè)偉大的責(zé)任,一個(gè)艱巨的任務(wù)。我們將始終堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,從發(fā)展的角度,創(chuàng)新的精神,務(wù)實(shí)的工作作風(fēng),抓住機(jī)遇,積極探索,努力創(chuàng)建一個(gè)新形勢(shì)下的防雷減災(zāi)工作局面。
參考文獻(xiàn)
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