3.水電站主要避雷設施
3.1避雷針
避雷針是水電站中用來保護電氣設備和建筑物避免遭受直接雷擊的主要防雷裝置,避雷針的接閃器(針尖)一般用直徑10~20nll/l、長1~2m的鋼棒制成。引下線一般使用截面不小于25mm2的圓鋼、扁鋼或鍍鋅鋼絞線,如果支持物為鋼筋混凝土或鋼支架時,也可用支架內(nèi)的鋼筋或支架本身作為引下線。引下線與接閃器和接地體之間,以及引下線本身的接頭連接必須牢固,因此不應用絞合的辦法,而要用焊接或螺栓連接。
3.2避雷線
在水電站中,避雷線主要用來保護主變壓器高壓引出線(當主變壓器與戶外高壓配電裝置相距較遠時)和架空輸電線,避免遭受雷的直擊。接閃器為懸掛在帶電導線上方的接地導線(架空地線),一般采用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線。接地引下線則采用截面不小于25ram2的鍍鋅鋼絞線。
3.3保護間隙
保護間隙是最簡單的防雷保護裝置。間隙的一端接于被保護設備的帶電部分,另一端與接地裝置相連。在正常運行時,由間隙將設備的帶電部分與地隔開,在雷電波過電壓襲來時,間隙被擊穿,把雷電荷引入大地,從而使被保護的設備避免遭受高壓損壞。保護間隙一般只用于保護供電可靠性要求不高的線路。
3.4管形避雷器
管形避雷器實質上是一個具有滅弧能力的保護間隙,主要由內(nèi)部和外部兩個火花間隙及滅弧管組成。管形避雷器一般安裝在線路的絕緣薄弱處或發(fā)、變電站的進出線段上,用以保護線路的絕緣和限制進入發(fā)電站、變電所的雷電侵入波的幅值。
3.5閥式避雷器
閥式避雷器的主要元件是火花間隙和閥性電阻。目前我國生產(chǎn)的普通閥式避雷器有FS和FZ兩種系列。FS系列主要用于保護小容量的配電裝置中的電氣設備;FZ系列主要用于保護發(fā)電站和變電所的變壓器及電氣設備。
4.水電站的接地裝置
水電站的接地裝置由接地體和接地線組成。
4.1接地體
4.1.1自然接地體
由于構筑需要而埋設在水中或地中的各種金屬部件,如水電站水下混凝土中埋設的鋼管(壓力鋼管、蝸殼、尾水管等),廠房水下部分的鋼筋網(wǎng)、攔污柵、閘門槽等。
4.1.2人工接地體
專門為接地需要而在地中埋設的接地體,有水平和垂直兩種敷設方式,也經(jīng)常采用兩者組合而成的復式接地體。由于水平接地體施工比較方便,所以接地網(wǎng)常以水平接地體為主,并組成網(wǎng)格形,使地面電位比較均勻。
一般情況下,應該首先利用自然接地體,在接地電阻達不到要求的數(shù)值時,可加設人工接地體,組成總接地網(wǎng)。主、副廠房和戶外配電裝置的接地網(wǎng)的外緣應閉合。
4.2接地線
接地線一般采用圓鋼、扁鋼或鍍鋅鋼絞線。
接地線間以及接地線和接地體間的連接應采用焊接,對于有強烈腐蝕性的土壤,接地體和接地線的厚度及截面應適當加大,或采取鍍鋅、鍍錫等防腐措施。
5.水電站防雷裝置的檢查維護
為了使水電站的防雷裝置有良好的保護性能,應對其進行經(jīng)常檢查或定期檢查。
(1)每年雷雨季節(jié)到來之前,應對水電站防雷裝置進行檢查,并測量接地電阻情況。防雷裝置的接地電阻合乎要求,雷電流才能被順利導入地中,而不致發(fā)生對建、構筑物的反擊和造成火災爆炸事故。因此,對接閃器、引下線、接地裝置容易發(fā)生腐蝕的地方應加強檢查,避免通過雷電流時發(fā)生熔化、發(fā)熱等引起火災危險。如發(fā)現(xiàn)防雷裝置熔化或斷損、腐蝕和銹蝕超過30%以上、接地電阻不符要求等情況,應及時予以維修或更換。雷雨后,應注意對防雷裝置的巡視;
(2)對于各種避雷器,先檢查其外觀。首先檢查其瓷套或絕緣子是否完好,有無裂紋或破損,表面是否臟污,密封是否良好。如1991年3月26日,葛洲壩水電站500kV開關站2C進線B相因雷擊造成避雷器記數(shù)器燒毀、引下線燒斷、內(nèi)部燒黑碳化,原因是避雷器的密封被損壞,導致潮氣侵入,因雷擊而使內(nèi)部絕緣擊穿損壞;再檢查其外部和引下線上有無閃絡或燒損痕跡,引下線各部分連接是否良好,固定避雷器的各組件是否牢固;進而檢查各部分腐蝕和銹蝕的情況,動作指示器的外間隙和保護間隙的主、輔助間隙有無變動,有無外物引起短路;另外,還要加強對運行中避雷器的絕緣監(jiān)測,如帶電測量電導電流等。