當(dāng)雷擊電波傳導(dǎo)至發(fā)電機(jī)上時,波的陡度直接威脅匝間絕緣,尤其是頭幾匝。波越陡,頭幾匝間所承受的電壓越大,匝間絕緣越易受到破壞。雷電波的幅值大小則威脅發(fā)電機(jī)的主絕緣。雷電波的幅值越大,導(dǎo)線與鐵心間的電壓就越高,絕緣就越易被擊穿。因此,必須對發(fā)電機(jī)采取防雷措施。現(xiàn)簡介發(fā)電機(jī)的防雷措施及常用避雷器的選用,供參考。
對發(fā)電機(jī)來講,防雷措施的要求是要把雷電波的幅值和陡度限制在容許的范圍內(nèi),以消除對發(fā)電機(jī)的危害。
1.對有架空直配線路的發(fā)電機(jī)的防雷措施 當(dāng)流過發(fā)電機(jī)母線上FGD系列閥型避雷器的電流不超過3KA時,發(fā)電機(jī)的耐雷水平為50KA,發(fā)電機(jī)的防雷保護(hù)接線及其設(shè)備的選擇都按此條件考慮。其防雷方式一般包括兩部分:一部分是裝設(shè)在母線上的閥型避雷器及吸收電容器,避雷器的作用是限制雷擊波的幅值,吸收電容器的作用是限制波的陡度;另一部分是進(jìn)線保護(hù),它的作用是對進(jìn)線上傳來的較強(qiáng)雷電波先進(jìn)行一次削弱。發(fā)電機(jī)的防雷方式很多,可根據(jù)發(fā)電機(jī)容量、雷電活動的強(qiáng)弱和對供電可靠性的要求確定。不論采用哪一種保護(hù)方式,一般應(yīng)將母線處的來波陡度限制在7.5KV/?s以下;發(fā)電機(jī)處的來波陡度限制在5KV/?s以下;流過母線上的沖擊電流幅值限制在3KA以下。圖1為1500KW以下發(fā)電機(jī)防雷保護(hù)接線圖。
2.當(dāng)發(fā)電機(jī)和變壓器直接連接時的防雷措施 此時,變壓器對發(fā)電機(jī)的防雷保護(hù)能起一定的作用,因此,對于發(fā)電機(jī)一變壓器組連接方式的發(fā)電機(jī),只要可靠地保護(hù)了變壓器,就不需對發(fā)電機(jī)再采取保護(hù)措施。但是,如果發(fā)電機(jī)與變壓器之間是由裸露的組合導(dǎo)線或母線橋連接的話,那么,這一段導(dǎo)線還需裝設(shè)防止直擊雷和感應(yīng)過電壓的保護(hù)措施。對于直擊雷的防護(hù),可以利用獨(dú)立的避雷針來達(dá)到,而對感應(yīng)過電壓的防護(hù)則主要依靠吸收電容器。圖2為發(fā)電機(jī)-變壓器單元的防雷接線(擴(kuò)大單元的保護(hù)類似)。
采取了上述的防雷措施后,并不能說發(fā)電機(jī)的雷害事故就可以完全避免了,因為一則避雷器的特性與發(fā)電機(jī)的絕緣水平之間總會存在一些差距;二則某些發(fā)電機(jī)絕緣可能存在一些弱點(diǎn)。所以,對運(yùn)行人員來說,除了應(yīng)盡可能多地掌握一些防雷知識和了解設(shè)備的絕緣弱點(diǎn)外,在打雷時,還需做好事故預(yù)想,特別是甩負(fù)荷、著火等方面的事故處理準(zhǔn)備。
3.避雷器的選用 傳統(tǒng)防雷用避雷器有FS、FZ、FCD等系列閥型避雷器和GB系列管型管型避雷器,但這些避雷器存在間隙,擊穿前后電壓陡度較大。氧化鋅避雷器具有優(yōu)異的非線性伏安特性,且當(dāng)過電壓一出現(xiàn)時就開始吸收能量,使過電壓受到限制,其性能遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)的閥型和管型避雷器。