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变电站的安全防护
来源:网络 时间:2025-04-22 05:33

  取决于操作员业务素质和心理素质,前者是智商,后者是情商(意志、毅力、耐心)。

  二次设备——设备质量。意外因素下的设备误动、拒动(设备原因和现场工程原因)。

  未冻土与冻土电阻率:500~15000Ωm,相差几十倍(中国西北)。

  太阳风暴持续时间较长,因而造成地电位升高的时间也较长,与雷击不同(3uS)。

  1984年加拿大大停电原因未明(疑与地理特点、太阳风暴造成的地电位晃动有关)。

  (影响零序电流,应对:零序方向保护;影响二次设备,死机,应对:数字浮地)

  计算机操作逻辑经过了反复论证和检验,毋庸怀疑。除非编程错误和采样数据错误。

  因此,变电站综合自动化提高变电站的操作安全性(从可靠性理论看,有反作用)。

  成功者智商因素只占三分之一,情商占三分之二。(布什,柳传志/倪光南,科大生)

  工程质量是个系统工程,除了设备本身质量可靠,现场配套措施必须全面彻底,厂家与业主必须充分沟通,紧密配合。只有如此才能保证工程质量。其中关键在业主。某个环节的疏漏,往往就是一个安全隐患。

  运行操作部门必须了解设备和工程的重要技术细节。这是业务能力延伸的标志。如:防雷、接地、绝缘,保护动作参数等。

  1.雷电波形状:波头持续时间2——3uS,几十万伏,多峰(间隔几十微妙),频谱宽。

  避雷针(环形避雷带,多对角下引线,法拉第笼)+接地(板,网,蛛网,脚桩蛛网)

  中低压线避雷器,接地下引线越靠近变压器越好。如是低压变压器则入户后二次防护。为防变压器匝绝缘击穿,串电抗器更好。

  辐射电磁场的特点是电场与磁场同时存在。电压高,电流小的干扰源开云网址 kaiyun官方入口主要是电场;电压低,电流大的干扰源表现为磁场。

  电磁场可在穿过导体,传播深度与频率有关,频率越高,屏蔽厚度越薄。厚度接近波长时衰减近零。网状屏蔽层对小于网口的波长无效果。

  干扰源:除了雷电外,站内还存在一般电磁干扰,如设备操作,继电器电火化等。

  大电流设备动作时会对沿线设备或导线产生磁场干扰。因此动力线与信号线并行时必须分开布置,距离不小于0.5米。

  信号线最好采用屏蔽电缆,非屏蔽电缆最好采用双绞线,双绞线上干扰可相互抵消。

  隔离是指信号线上的电信号与内部电气隔离,电源、信号都要隔离。光隔离最彻底。

  对空间电磁波来说,屏蔽层必须对各个角度、各种波长的电磁波都能屏蔽,屏蔽层必须严密,且接地。

  γ离子流转换为电磁脉冲(射线),波头微秒级,频谱宽。比雷电波更陡,时间更短。

  地网最好方案依次为:水中地网(防触电);潮湿盐碱地(防腐);湿地;沙砾层;

  土壤耐压强度:8.5kV/cm,当超过耐压强度时即放电(V=J*S,S:面积),放电时等值电阻率大为减小。因此,冲击接地电阻比工频接地电阻小。冲击接地电阻越小,冲击电流泄漏越快,对地电位影响越小。

  雷电对地冲击产生反击电压,如果防雷接地网与二次重要设备接地网是一个网将直接影响二次设备。

  3)工频接地电流。大电流设备对地短路时将产生很大电流,由于接地电阻的存在,不仅短路处地电位大幅升高,而且如果地网设计不科学,地网将产生电流,影响接入地网上的其他设备。因此,二次设备一般不与大电流一次设备共用一个地网,除非地网考虑了均压问题,设计科学、接地优良。

  降低工频接地电阻的措施:接地电阻降低到2000/I以下很困难时,则考虑以下措施,

  4)接地网形状影响接地效果。条型、板型地网不能做到均压,良好均压地网依次是环型——井型——蛛网型——桩脚蛛网型,面积依次增大。接地电阻小不等于耐冲击电流和大工频接地电流,泻流容量最关键。

  单极直流输电运行以大地为回线,大地电流与单极线电流相同。因此高压直流走廊地电位受直流电流影响。有研究报告为证。

  双极直流输电理想条件下,地线电流互相抵消,大小为零。若换流器并联,则大地电流是单极的两倍。

  研究报告表明,高压直流投运后,附近变压器躁声升高。其它严重后果只能待以后验证。

  2)潮湿混凝土可作接地,但其电流密度极限值为4.2~15.7A/cm2,平均密度0.039A/cm2。

  1)满足工频短路接地电流和雷电冲击电流的要求。防雷接地和一次设备接地可共用一个地网。

  2)二次设备对地要求更敏感。接地网的接地电阻一般不超过4Ω。为防止一次设备地网的冲击电压,最好为独立地网,而且地网也要考虑均压问题。二次设备也接入该地网。

  3)接地线的热稳定:接地引线面积必须足够大,接头必须牢固。如烧断地线,地线开路,则高压向保护电缆反击,有瘫痪继电保护设备的隐患(CT、PT要加放火墙最好)。

  IEC规定:接地制式由两个字母表示,第一个字母表示电源接地点对地的关系,T-直接接地,I-不接地,或通过阻抗接地。

  第二个字母表示电气设备的外露导电部分与地的关系,T-独立于电源接地点的直接接地。N-直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接。

  后续字母表示中性线与保护线之间的关系。C-表示中性线N与保护线PE合并为PEN线;S-保护线与中性线分开;C-S表示在电源侧为PEN,从某点分开为N及PE。

  保护线在变电所附近接地。如是三角型接线,未引出中性线,可将一相接地,但该线不能作为PEN线。配电线引入建筑物时,保护线在入口处接地。PEN线断裂,则危险(电位升高,铜线以上)。建筑物内的外露导线、金属管道、总接地端子等连成等电位。

  TN-C系统:简单,经济。缺点:但三相不平衡时,PEN线有电流,对敏感电子设备不利。相线接地时,对地电压升高,扩大事故范围。

  TN-S系统:保护线与中性线分开。具有TN-C的优点,但成本贵。适合精密电子设备。但仍不能避免相线接地时保护线电压升高的问题。

  TN-C-S系统:PE线与N分开后,N必须对地绝缘。工矿企业多采用,末端为TN-S,精密仪器有利。而前端为PEN。(实际上:精密设备直通接地)。民用建筑电源线路采用TN-C,进入室内采用TN-S。

  一般是变压器或发电机,其中性线必须直接接地,即使没有中线,也必须有一个相线接地。其外露导线必须接地。该方式对其它设备影响小,安全。

  建筑物内的外露导线、金属管道、接地系统连为一体(等电位)在建筑物入口处接地。

  要求不配中性线。电源单相接地时,设备可继续运行。但如果两相接地,则非常危险。

  漏电保护器(RCD)的接线)带电的线包括N线都要穿过RCD的零序电流互感器,PE线不能穿过。负载侧的N线不能与其他N线)在同一条线路上装设RCD和不装RCD的电气设备不能共用一个接地体。

  3)为了防雷,最低层设公共接地点或接地母线,所有金属装置都与之相连。金属体电位均衡比接地电阻还重要。

  6)感应电压的消除办法:双绞线)电源变压器低压侧中性点经保险接地,防止工频零序电流由钢筋回到中性点产生地电位干扰,

  电缆屏蔽层的接地:不能在一次设备处接地,因为屏蔽层与信号线的耦合电容很大,直接感应进入计算机。正确的方法是屏蔽层在一次设备侧悬空,在计算机处接地。

  人体总阻抗=内阻+2*皮肤阻抗。接触电压500伏以下时,主要体现皮肤阻抗。皮肤破损后,总阻抗接近于内阻。

  3)使用非导电场所(场所内严禁有保护线,无接地,绝缘的地板、墙,永久措施)

  4)不接地的等电位连接(外露导电部分与外导电部分等电位,严禁与大地连接)。

  随着技术的进步和社会的发展,变电站的安全及防护水平必然越来越高。毫无疑问,更强壮、更安全、更简便、少维护是变电站的必然发展方向。

 

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