水电站预防雷击火灾事故发生的措施

电力18讯：    
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、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。
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<