水电站预防雷由火炎事故发生的措施 在我国，水电站已成为各大电网的主要电源，发挥着发电、防洪、航运、供水等综 合利用效益，在国民经济建授中起着越来越重要的作用。目由于水电站自然条件复桑， 设备与线路内在眼系紧密，一旦发生雷击事故特别是雷击火灾事战，就会波及全站乃至 全网，从而造成重大的经济规失或人员伤亡，2002年9月，三门峡水电站2号主变压器 因雷击引起火灾而规坏，致使3号发电机组停运，被迫弃水约Q.9亿立方米。因此，为 确保水电站运行安全。必须采取防雷措施。 .水电站需击火究的危害性 1.1直接雷由 即雷云直接向水电站的电气设备或建筑物收电。电站建筑物若核直接雷击中，巨大 的雷电流将会迹成建筑物火究：若雷云直接向电气设备放电，则直击需过电压会使电气 设备的绝缘遭到山穿破坏而造成火突。 1.2感应雷击 在需云监近水电站上空到，水电站建筑物和附近地面上将感应产生大量的电。如 果建筑物接地不够良好，藏会与大地间形成电位差，当感应雷过电压足够大时，就会引 起建筑物内部的电线、金属管道、大型金属设答放电而造成火实。 1.3雷电侵入被 当水电站输电战路避到直接雷击或感应雷击时，巨大的需电流会沿着输电线路白电 站流动。产生的雷电高电压有时可高达040万伏，使电站电气设备绝锋提坏而造成火 突：道雷线被雷击后，避雷线与输电线间的空气绝缘也容易被击穿：另外，由于水电站 电气设备本身还带有工规交流电，如果雷电过电压使设备的绝撑击穿，当短暂的雷电流 过去之后，工频交流电通过其击穿通道时就会顿路，从面迹成火灾事故。 2水电站雷击火灾的预防措镜 在水电站防雷保护设计中，应根据雷电活动情况，地形、地质、气象情况以及电网 结构和运行方式等，结合运行经验进行全面分析和技术经济比较。做到技术先进、经济 合理，符合电力系统和电力设备安全经济运行的要求。雷电活动特别强瓶的地区，还应 根据当地实我经验，适当加强防雷措施。 21直击雷的保护 为防止水电站直击雷，可采用道雷针或避雷线保护，在峡容地区宜采用避雷线或莲
水电站预防雷击火灾事故发生的措施 在我国，水电站已成为各大电网的主要电源，发挥着发电、防洪、航运、供水等综 合利用效益，在国民经济建设中起着越来越重要的作用。但由于水电站自然条件复杂， 设备与线路内在联系紧密，一旦发生雷击事故特别是雷击火灾事故，就会波及全站乃至 全网，从而造成重大的经济损失或人员伤亡。2002 年 9 月，三门峡水电站 2 号主变压器 因雷击引起火灾而损坏，致使 3 号发电机组停运，被迫弃水约 0.99 亿立方米。因此，为 确保水电站运行安全，必须采取防雷措施。 1.水电站雷击火灾的危害性 1.1 直接雷击 即雷云直接向水电站的电气设备或建筑物放电。电站建筑物若被直接雷击中，巨大 的雷电流将会造成建筑物火灾；若雷云直接向电气设备放电，则直击雷过电压会使电气 设备的绝缘遭到击穿破坏而造成火灾。 1.2 感应雷击 在雷云临近水电站上空时，水电站建筑物和附近地面上将感应产生大量的电荷。如 果建筑物接地不够良好，就会与大地间形成电位差，当感应雷过电压足够大时，就会引 起建筑物内部的电线、金属管道、大型金属设备放电而造成火灾。 1.3 雷电侵入波 当水电站输电线路遭到直接雷击或感应雷击时，巨大的雷电流会沿着输电线路向电 站流动，产生的雷电高电压有时可高达 30~40 万伏，使电站电气设备绝缘损坏而造成火 灾；避雷线被雷击后，避雷线与输电线间的空气绝缘也容易被击穿；另外，由于水电站 电气设备本身还带有工频交流电，如果雷电过电压使设备的绝缘击穿，当短暂的雷电流 过去之后，工频交流电通过其击穿通道时就会短路，从而造成火灾事故。 2.水电站雷击火灾的预防措施 在水电站防雷保护设计中，应根据雷电活动情况、地形、地质、气象情况以及电网 结构和运行方式等，结合运行经验进行全面分析和技术经济比较，做到技术先进、经济 合理，符合电力系统和电力设备安全经济运行的要求。雷电活动特别强烈的地区，还应 根据当地实践经验，适当加强防雷措施。 2.1 直击雷的保护 为防止水电站直击雷，可采用避雷针或避雷线保护，在峡谷地区宜采用避雷线或避
雷针，看雷线联合仅护。10年以前，高压配电装置一般都是采用是雷针防止直击雷： 配电线路采用道雷线防止直击雷，1980年首次在葛洲坝水电站二江电厂220W开关站采 用避雷线进行保护，运行实我证明。采用避雷找进行保护通常较避雷针的高度低，受雷 面积小，接地装置要求比是雪针简易且较为经济。 水电站的下列设随应装设直击雷保护装置： (1》户外配电装置，包括组合导线和母找闻道： 2)无钢前的砖木结构主厂房和室内配电装置： 3》户外布置的电力变压器、主变压器的高压引出线和户外布置的发电机电压引出 线 ()油处理室、露天油罐，主变压器修理间及易燃易爆材料仓库等建筑物和需要保护 的其它设施。 对水电站中一些不需要设置专门的直接雷击保护装置的建筑物，则采用将其金属结 构（知金属层架、钢筋等）接地：对妻金属材料建造的建筑物，则在尿顶安装是需带作为 防止直接雷击的排簏。 22感应雷的保护 感应雷过电压对水电站0kY及60水V以下的电气系统绝锋有损害。一般电气设备应 远离可能避到直击雷的设备（如髮雷针，是雷线）成较高的道筑物，增大电气设备对地电 容或采用阀型避雷器保护，以减少感应需击过电压的危害。建筑物层质上的设备金属外 壳、电城金属外皮和建筑物金属果构均应接地，建筑物内的金属管道、金属设备应接地， 以避免由雷电所引起的静电感应而产生火花放电。 23需电侵入被的保的 水电站防止雷电侵入波的主要精施是安装递雷器，将侵入被过电压的幅值限制在电 气设备绝蜂的耐冲击电压水平以下。避免设备发生击穿视坏成火灾事故。 及水电站主赞避雷设施 31递需针 避雷针是水电站中用来保护电气设备和建筑物冠免造受直接雷击的主要防雷装置， 避雷针的接闪器（针尖）一般用直径102011/1，长1`2■的钢棒制成。引下线一般使用 载面不小于252的圆钢、扁钢或锁锌钢饺线，如果支持物为钢前混凝土或钢支架时， 也可用支架内的钢脑成支架本身作为引下线。引下线与接闪器和接地体之间，以及引下 线本身的接头连接必须牢因，因此不应用纹合的办法，而要用牌接或螺栓连接
雷针、避雷线联合保护。1980 年以前，高压配电装置一般都是采用避雷针防止直击雷， 配电线路采用避雷线防止直击雷。1980 年首次在葛洲坝水电站二江电厂 220kV 开关站采 用避雷线进行保护，运行实践证明，采用避雷线进行保护通常较避雷针的高度低，受雷 面积小，接地装置要求比避雷针简易且较为经济。 水电站的下列设施应装设直击雷保护装置： (1)户外配电装置，包括组合导线和母线廊道； (2)无钢筋的砖木结构主厂房和室内配电装置； (3)户外布置的电力变压器、主变压器的高压引出线和户外布置的发电机电压引出 线； (4)油处理室、露天油罐、主变压器修理间及易燃易爆材料仓库等建筑物和需要保护 的其它设施。 对水电站中一些不需要设置专门的直接雷击保护装置的建筑物，则采用将其金属结 构(如金属屋架、钢筋等)接地；对非金属材料建造的建筑物，则在屋顶安装避雷带作为 防止直接雷击的措施。 2.2 感应雷的保护 感应雷过电压对水电站 60kV 及 60kV 以下的电气系统绝缘有损害。一般电气设备应 远离可能遭到直击雷的设备(如避雷针、避雷线)或较高的建筑物，增大电气设备对地电 容或采用阀型避雷器保护，以减少感应雷击过电压的危害。建筑物屋顶上的设备金属外 壳、电缆金属外皮和建筑物金属架构均应接地，建筑物内的金属管道、金属设备应接地， 以避免由雷电所引起的静电感应而产生火花放电。 2.3 雷电侵入波的保护 水电站防止雷电侵入波的主要措施是安装避雷器，将侵入波过电压的幅值限制在电 气设备绝缘的耐冲击电压水平以下。避免设备发生击穿损坏或火灾事故。 3.水电站主要避雷设施 3.1 避雷针 避雷针是水电站中用来保护电气设备和建筑物避免遭受直接雷击的主要防雷装置， 避雷针的接闪器(针尖)一般用直径 10~20nll／l、长 1~2m 的钢棒制成。引下线一般使用 截面不小于 25mm2 的圆钢、扁钢或镀锌钢绞线，如果支持物为钢筋混凝土或钢支架时， 也可用支架内的钢筋或支架本身作为引下线。引下线与接闪器和接地体之间，以及引下 线本身的接头连接必须牢固，因此不应用绞合的办法，而要用焊接或螺栓连接
32延雷线 在水电站中，是雷线主要用来保护主变压器高压引出线（当主变长器与户外高压配电 装置相距较近时)和架空输电线，避免避受雷的直击。接闪器为悬挂在带电导线上方的接 地导线（架空地线），一般果用截面不小于352的镀锌钢较线，接地引下线则采用截面 不小于252的镜锌钢饺线. 33保护间风 保护间夏是最简单的防雷保护装置。同限的一璃接于被保护设备的带电部分，另一 璃与接地装置相违。在正常运行时，由间蒙将设备的蒂电部分与地隔开，在需电波过电 压袭米时，阿隙被击穿，把雷电荷引入大地，从而使被保护的设备整免遗受高压损坏。 保护同隙一般只用于保护供电可靠性要求不高的线路。 34管形避雷器 管形避雷器实质上是一个具有灭弧能力的保护间隙，主要由内部和外邻两个火花何 隙及灭弧管组成。管形避雷墨一般安装在线路的绝缘薄露处或发、变电站的选出线段上， 用以保护线路的绝蜂和限制进入发电站、麦电所的雷电侵入波的幅值。 及5阀式避雷器 阀式避雷器的主要元件是火花间原和阀性电阻。目前我围生产的普通阀式避雷器有 FS和2两种系列。FS系列主要用于保护小容量的配电装置中的电气设备：FZ系列主要 用于保护发电站和变电所的变压器及电气设备。 4.水电站的接地装置 水电站的接地装置由接地体和接地线组成。 41接地体 41.1自然接地体 由于构筑需要而理设在水中域地中的各种金属部件，如水电站水下混凝士中埋设的 钢管压力钢管、解壳、尾水管等)，厂房水下部分的钢脑网、拦污桶、闸门槽等。 L1.2人工接地体 专门为接地需要而在地中埋设的接地体，有水平和垂直两种数设方式，也经常采用 两者组合而成的复式接地体。由于水平接地体植工比较方梗，所以接地网常以水平找地 体为主，并组成网格形，使地面电位比较均匀。 一般情况下，应该首先利用自然接地体，在接地电阻达不到要求的数值时，可如设 人工接地体，组成总接地网。主，刚厂房和户外配电装置的接地网的外缘应闭合
3.2 避雷线 在水电站中，避雷线主要用来保护主变压器高压引出线(当主变压器与户外高压配电 装置相距较远时)和架空输电线，避免遭受雷的直击。接闪器为悬挂在带电导线上方的接 地导线(架空地线)，一般采用截面不小于 35mm2 的镀锌钢绞线。接地引下线则采用截面 不小于 25ram2 的镀锌钢绞线。 3.3 保护间隙 保护间隙是最简单的防雷保护装置。间隙的一端接于被保护设备的带电部分，另一 端与接地装置相连。在正常运行时，由间隙将设备的带电部分与地隔开，在雷电波过电 压袭来时，间隙被击穿，把雷电荷引入大地，从而使被保护的设备避免遭受高压损坏。 保护间隙一般只用于保护供电可靠性要求不高的线路。 3.4 管形避雷器 管形避雷器实质上是一个具有灭弧能力的保护间隙，主要由内部和外部两个火花间 隙及灭弧管组成。管形避雷器一般安装在线路的绝缘薄弱处或发、变电站的进出线段上， 用以保护线路的绝缘和限制进入发电站、变电所的雷电侵入波的幅值。 3.5 阀式避雷器 阀式避雷器的主要元件是火花间隙和阀性电阻。目前我国生产的普通阀式避雷器有 FS 和 FZ 两种系列。FS 系列主要用于保护小容量的配电装置中的电气设备；FZ 系列主要 用于保护发电站和变电所的变压器及电气设备。 4.水电站的接地装置 水电站的接地装置由接地体和接地线组成。 4.1 接地体 4.1.1 自然接地体 由于构筑需要而埋设在水中或地中的各种金属部件，如水电站水下混凝土中埋设的 钢管(压力钢管、蜗壳、尾水管等)，厂房水下部分的钢筋网、拦污栅、闸门槽等。 4.1.2 人工接地体 专门为接地需要而在地中埋设的接地体，有水平和垂直两种敷设方式，也经常采用 两者组合而成的复式接地体。由于水平接地体施工比较方便，所以接地网常以水平接地 体为主，并组成网格形，使地面电位比较均匀。 一般情况下，应该首先利用自然接地体，在接地电阻达不到要求的数值时，可加设 人工接地体，组成总接地网。主、副厂房和户外配电装置的接地网的外缘应闭合
42接地线 接地线一般采用圆钢、科钢或皱锌钢较线。 接地线阿以及接地线和接地体间的连接应采用焊接，对子有强烈腐蚀性的土壤，接 地体和接地线的厚度及规面应适当加大，或采取皱锌、锁锡等防腐搭蔬。 5水电站防雷装置的检查维护 为了使水电站的防雷装置有良好的保护性隐，应对其进行经常检查或定期检查. (》每年雷雨季节到米之前，应对水电站防雷装置进行检查。并测量接地电阻情况。 防雷装置的接地电阻合乎要求，雷电流才能按顺利导入地中，而不致发生对建、构筑物 的反击和违成火灾爆炸事故。因此，对接闪器、引下线、接地禁置容易发生喘烛的地方 应加强检查，避免通过雷电流时发生熔化、发热等引起火灾危。如发现防雷装置熔化 暖断视、窝使和锈蚀超过30%以上，接地电阻不符要求等情况，应及时予以维修或更换。 需雨后，应注意对防需装置的运视： 2)对干各种避雷器，先检查其外观。首先检查其瓷套或绝缘子是否完好。有无菱饺 或酸规。表面是否鞋污，密封是否良好。如1991年3月26日，葛洲坝水电站500kW开 关站C速线B相因雷击迹成避雷器记数器烧吸、引下线烧断、内部烧黑碳化，原因是避 雷器的密封被损坏，导政潮气侵入。因需击而使内部绝缘击穿损坏：再检查其外部和引 下线上有无闪路或烧损痕迹，引下线各部分连接是否良好，因定避需器的各组件是否车 固：进而检查各部分腐蚀和锈蚀的情况，动作指示器的外间像和保护间隙的主、辅助间 隙有无变动，有无外物引起短路：另外，还要加强对运行中避需器的绝缘监测。如带电 测量电导电流等
4.2 接地线 接地线一般采用圆钢、扁钢或镀锌钢绞线。 接地线间以及接地线和接地体间的连接应采用焊接，对于有强烈腐蚀性的土壤，接 地体和接地线的厚度及截面应适当加大，或采取镀锌、镀锡等防腐措施。 5.水电站防雷装置的检查维护 为了使水电站的防雷装置有良好的保护性能，应对其进行经常检查或定期检查。 (1)每年雷雨季节到来之前，应对水电站防雷装置进行检查，并测量接地电阻情况。 防雷装置的接地电阻合乎要求，雷电流才能被顺利导入地中，而不致发生对建、构筑物 的反击和造成火灾爆炸事故。因此，对接闪器、引下线、接地装置容易发生腐蚀的地方 应加强检查，避免通过雷电流时发生熔化、发热等引起火灾危险。如发现防雷装置熔化 或断损、腐蚀和锈蚀超过 30％以上、接地电阻不符要求等情况，应及时予以维修或更换。 雷雨后，应注意对防雷装置的巡视； (2)对于各种避雷器，先检查其外观。首先检查其瓷套或绝缘子是否完好，有无裂纹 或破损，表面是否脏污，密封是否良好。如 1991 年 3 月 26 日，葛洲坝水电站 500kV 开 关站 2C 进线 B 相因雷击造成避雷器记数器烧毁、引下线烧断、内部烧黑碳化，原因是避 雷器的密封被损坏，导致潮气侵入，因雷击而使内部绝缘击穿损坏；再检查其外部和引 下线上有无闪络或烧损痕迹，引下线各部分连接是否良好，固定避雷器的各组件是否牢 固；进而检查各部分腐蚀和锈蚀的情况，动作指示器的外间隙和保护间隙的主、辅助间 隙有无变动，有无外物引起短路；另外，还要加强对运行中避雷器的绝缘监测，如带电 测量电导电流等