山区水电厂户外升压站防雷对策

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1、山区水电厂户外升压站防雷对策（大唐华银张家界水电有限公司湖南张家界427000）摘要：针对山区水电厂户外升压站主变雷击事故，对升压站布置、土壤电阻率等进行全面分析，对照规程规范制定整改方案进行整改，实现了安全运行。关键词：雷击事故避雷针（线）电阻率升压站湖南某山区水电厂位于湖南省张家界市永定区温塘镇漆树湾村澧水干流U型峡谷中，拦河大坝采用空腹中孔重力坝，正常蓄水位250m，坝后地下厂房，装机容量3*20+1*10WW，机组出口电压10KV，升压至110KV后通过两回110KV架空线路送出，#1、#2机组与#1主变组成扩大单元接线，#3机组与#2主变组成单元接线，#4机组与#3主变组成单元接线，

2、#1、#2升压站室内布置，#3升压站户外布置，户外升压站装设1根避雷针和1组避雷器做为防雷保护，电厂于1997年7月投产发电。1.问题提出该水电厂室外布置的#3升压站避雷针立在主变A型门架上，110KV架空线路避雷线也连接到主变A型门架上，接地引线沿着构架与主接地网连接，实测该构架距#3主变压器外壳2.5m，据主变接地点3.2m，此处土壤电阻率25006Ω·m。根据部颁SDJ7-1979《电力设备过电压保护设计技术规程》第71条“110kV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，宜装设独立避雷针。否则，应通过验算，采取降低接地电阻或加强

3、绝缘等措施。”《中国大唐集团公司防止电力生产重大事故二十五项重点要求实施导》“17.11发电厂、变电所配电装置构架上的避雷针（含悬挂避雷线的构架)的集中接地装置应与主地网连接，由接地点至变压器接地点沿接地极的长度不应小于15m，”。2003年4月1日，#3升压站主变曾因雷击发生A、B相高压线圈烧毁事故，事故后对避雷器进行了全面检查校验，实验数据都在规程规定范围内，经有关技术人员现场的勘察测试，山区水电厂的土壤电阻率为2500Ω·m，接地电阻的现状：1.34Ω，设计要求接地电阻值R≤0.75Ω，为此2005年对其接地网进行了改造,改造后的接地电阻为0.69Ω，运行6年，2011年11月湖南省湘电

4、试验研究院对其山区水电厂实测工频接地电阻为1.097Ω。2.原因分析为了防止雷击于发电厂、变电所通常用避雷针来防止直击雷，避雷针的保护原理是在雷电先导阶段，避雷针顶部聚集电荷，在发展先导和避雷针顶端之间的通道建立了很大的电场强度，避雷6针迎面先导的产生和发展大大加强了该通道中的电场，最后击中避雷针，避雷针电位与雷电流I、接地冲击电阻Rc及避雷针高度hd有关，避雷针电位uk升高避雷针接地装置电位ud升高，土壤电阻率为2500Ω·m避雷针冲击接地电阻Rc约为工频电阻3倍，通过估算主变A型门架接地引下线电压可达600KV，而110KV主变最高耐压200KV,接地引线距主变设备接地线只有3.1m，故造

5、成距避雷针接地引线较近的A、B线圈被避雷针（避雷线）反击电压烧毁。在110KV及以上配电装置构架避雷针，在土壤电阻率不高的地区不易发生反击，但在土壤电阻率大于1000Ω·m地区易发生反击事故，山区#3升压站土壤电阻率为高达2500Ω·m，主变A型门架上不适合装避雷针（线）。3.技术方案方案I：参照GB50169-2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》3.2.10说明：“在高土壤电阻率地区，接地装置的接地电阻很难达到要求时，采用外扩接地网、敷设水下接地网、或电解离子接地极等措施来降低接地电阻”。为使水电站接地装置的接地电阻长期处于一种稳定、低阻的良好状态，结合本水电站的土壤、环境等情

6、况，采用新增敷设水下接地网、人工开挖地沟敷设接地体的方式使本站的整个接地网满足设计要求，该方案最低造价70万元，实践证明该降阻措施只能暂时满足工频接地电阻设计规范要求，对防雷接地有所改善，但不能满足和代替防雷接地要求，防雷接地雷电冲击电流流过接地装置时，是6接地装置对地电位峰值与通过接地体流入地中电流的峰值(冲击电流峰值)的比值，降低工频接地电阻不能完全消除雷击事故安全隐患，只有对其避雷针、避雷线进行改造，才能彻底根治。方案II：拆除线路终端塔至主变A型龙门架进户线避雷线和主变A龙门架上避雷针，异地新建避雷针防止#3升压站电气设备和架空进户线的直击雷，避雷针接地引下线与主接地网连接处距主设备接

7、地距离大于15m，该方案不仅满足设计规范和反措要求，而且永久解决#3升压站防止雷击反击电压损坏设备问题，该方案造价较低，维护方便，由于变电站狭窄，所立避雷针在陡峭山坡，施工时还要防止施工废料滚落伤人和损坏电气设备，施工较困难。方案III：拆除线路终端塔至主变A型龙门架进户线避雷线和主变A龙门架上避雷针，在升压站上空架设避雷线，避雷线接地引下线与主接地网连接距主设备接地距离大于15m，该方案不仅满足