關河水電站防雷保護與接地設計簡述

王 崢

（山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

關河水電站是關河水庫的重要組成部分，該電站位于濁漳河的支流上，水電站屬壩后式，座落于關河水庫壩后右山側，裝機容量3×700 kW，最高年發電量535萬kW·h。工程任務是充分利用水庫的放水量及蓄水水頭，更新機組，提高發電量和年利用小時數。

眾所周知，水力發電廠大都依山傍水，處于雷擊頻繁的環境，雷擊嚴重威脅著發電廠設備的安全運行。為達到“整體防護、綜合治理、層層設防”的防范原則，下面結合配電設備的雷擊損壞機理，就防雷技術進行簡要闡述。

2 防雷保護

由于關河水電站建成近50年，電站防雷設備（避雷帶、避雷針）銹蝕非常嚴重，大多外露鋼材銹蝕厚度達到2 mm，在發生直擊雷時很難保證真正起到避雷作用。因此要對主、副廠房屋頂避雷帶進行重新敷設，避雷帶采用直徑8 mm的鋼筋，引下后敷設人工接地極，并對35 kV變電站避雷針進行更換。根據規范要求，防雷接地電阻不大于10 Ω。

小型水電站電力設備的絕緣水平主要由大氣電壓即雷電過電壓決定。

2.1 直擊雷過電壓保護設計

直擊雷保護可采用避雷針或避雷線保護。水電站的室外配電裝置包括組合導線和母線廊道、磚木結構的主廠房和屋內配電裝置、大型變壓器修理間等建筑物及需要保護的其他設施。

設計時，首先應確定避雷針的大致位置。充分利用山區地形條件，將避雷針布置在35 kV變電站旁的高臺上，距離道路不小于3 m，與建筑物接地部分的空中距離不小于5 m。……