放電間隙的工作原理:在正常情況下,帶電部分與大地被間隙隔開(kāi),而當(dāng)線路落雷后,間隙被擊穿,雷電流就被泄入大地,使線路絕緣子或其他電氣設(shè)備的絕緣不致發(fā)生閃絡(luò)。
放電間隙是最簡(jiǎn)單的防雷保護(hù)裝置,構(gòu)造簡(jiǎn)單,成本低,容易維護(hù),但保護(hù)特性較差。由于放電間隙熄弧能力差,當(dāng)雷擊線路時(shí)往往引起掉閘,所以一般都在變電站安裝自動(dòng)重合閘的措施予以補(bǔ)救。
我國(guó)110kv及以上電力系統(tǒng)為中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng),所使用的變壓器為分級(jí)絕緣結(jié)構(gòu),即變壓器繞組中性點(diǎn)的絕緣水平低于繞組端部絕緣水平,其中性點(diǎn)絕緣有35kv、44kv、60kv 電壓等級(jí),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb311《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t620《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》規(guī)定:雷電沖擊耐受電壓(峰值)分別為185kv、250kv、325kv;短時(shí)1min工頻耐受電壓(有效值)分別為85kv、95kv、140kv。在有效接地系統(tǒng)中,為了限制單相接地短路電流、防止通信干擾和滿足繼電保護(hù)整定配置等要求,將部分變壓器中性點(diǎn)不直接接地運(yùn)行,形成局部不接地系統(tǒng)。
對(duì)于有效接地系統(tǒng),變壓器中性點(diǎn)是直接接地的,其中性點(diǎn)不需要采取過(guò)電壓保護(hù)措施,而對(duì)中性點(diǎn)不接地的變壓器,中性點(diǎn)絕緣就必須采取過(guò)電壓保護(hù)。當(dāng)雷電波從線路侵入變電站到達(dá)變壓器中性點(diǎn)以及系統(tǒng)單相接地、非全相運(yùn)行、特別是伴隨產(chǎn)生變壓器勵(lì)磁電感與線路對(duì)地電容諧振時(shí),會(huì)產(chǎn)生較高的雷電過(guò)電壓或工頻暫態(tài)過(guò)電壓,對(duì)分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)構(gòu)成威脅,甚至使絕緣損壞。因此,對(duì)局部不接地系統(tǒng)的變壓器中性點(diǎn)的過(guò)電壓保護(hù)需采用氧化鋅避雷器加并聯(lián)間隙的保護(hù)方式。