라이트닝 서지: 간략한 설명
번개 서지, 간단히 말하면 뇌 방전 시 발생하는 강한 전압과 전류로 인해 전기 장비에 순간적으로 충격이 가해지는 현상을 말합니다. 핵심 특징은 '순간적인 에너지 폭발'입니다. 이는 충격력으로 인해 배관이 손상되는 고압 송수관이 갑자기 파열되는 것과 유사합니다.- 마찬가지로 낙뢰 서지는 고전압 전기장에서 가장 흔한 자연 재해 중 하나인 고전압 전기 장비의 안전을 위협합니다.-
번개는 근본적으로 구름 사이 또는 구름과 땅 사이의 전하의 중화를 나타냅니다. 구름층 내의 마찰은 상당한 양전하와 음전하를 축적합니다. 전하 차이가 임계 임계값에 도달하면 공기를 뚫고 방전 채널을 형성하여 순간적으로 엄청난 에너지를 방출하고 번개 서지를 생성합니다. 핵심 특성은 두 가지입니다. 첫째, 매우 높은 전압(수백만 또는 수천만 볼트에 달함)입니다. 둘째, 매우 짧은 기간입니다(서지 프로세스는 1000000000000000000000000000000000000000초에 해당하는 수 마이크로초에서 수십 마이크로초까지만 지속됩니다). 이러한 '짧은 시간, 높은 에너지' 서지는 장비 손상을 일으키는 핵심 요소입니다. 낙뢰 서지=순간 고전압 + 순간 고전류. 이는 도체 및 장비 케이싱과 같은 경로를 통해 전기 장비에 침입하여 절연 구조를 손상시키고 잠재적으로 장비를 사용할 수 없게 만들거나 사고를 유발할 수 있습니다.
II. 기본 애플리케이션 시나리오
낙뢰 서지의 영향은 주로 실외 및 고전압 전기 환경에 집중됩니다.- GIS 및 변압기와 같은 장비와의 잠재적인 접촉을 고려하여 이러한 시나리오는 네 가지 유형으로 분류됩니다.
1. 실외 고전압-송전선: 이는 낙뢰에 대한 가장 일반적인 시나리오입니다. 번개가 선로에 떨어지면 서지 전압이 도체를 따라 빠르게 전파되어 변전소에 직접 침입하고 GIS, 변압기, 회로 차단기와 같은 핵심 장비를 위협합니다. 경미한 사고로 인해 장비가 트립될 수 있지만 심각한 경우에는 절연 파괴가 발생할 수 있습니다.
2. 실외 변전소 구역: 변전소 내 실외에 설치된 모선, 서지 피뢰기 및 기타 장비는 부적절하게 보호될 경우 직접적인 낙뢰 또는 유도 서지 전압을 견딜 수 있습니다. 이로 인해 내부 구성 요소가 손상되어 변전소 전체의 운영이 중단되고 잠재적으로 지역 정전이 발생할 수 있습니다.
3. 배전실 및 저{1}}전압 회로: 낙뢰 서지는 '유도'를 통해 저전압 회로에 침투할 수 있습니다.- 예를 들어, 실외 라인이 연결되면 케이블을 통해 배전실로 서지 전압이 유도되어 스위치기어와 회로 차단기가 손상되고 심지어 실내 전기 장비에도 영향을 미칠 수 있습니다. 이 시나리오는 간과되는 경우가 많지만 상당한 위험을 안고 있습니다.
4. 고-전압 장비의 공장 테스트: 이는 낙뢰 서지 완화에 대한 사전 예방적 접근 방식을 나타냅니다. 업계 표준에서는 변압기, GIS(가스 절연 개폐 장치) 및 기타 고{3}}전압 장비가 공장을 떠나기 전에 '번개 충격 테스트'를 받도록 규정하고 있습니다. 이러한 테스트는 실제 낙뢰 서지 조건을 시뮬레이션하여 장비의 절연 성능이 사양을 충족하는지 확인함으로써 -비준수 장비가 서비스에 들어가는 것을 방지합니다.
III.핵심 실무 포인트
1. GIS 장비에 대한 자세한 낙뢰 서지 보호: GIS 장비는 우수한 절연 특성을 갖춘 밀폐형 구조를 갖추고 있지만 낙뢰 서지는 여전히 수신 라인 포트나 인클로저를 통해 침투할 수 있습니다. 핵심 보호는 '정확한 전류 전환과 결합된 밀폐형 차폐'에 중점을 둡니다. 첫째, 산화아연 서지 피뢰기(고전압 애플리케이션에 가장 적합)를 부싱의 GIS 피드-에 설치해야 합니다. 접지 도체는 GIS 인클로저와 변전소의 주 접지 그리드 모두에 안정적으로 연결되어야 하며, 부싱 절연 파괴를 방지하기 위해 낙뢰 서지 전류가 지하로 빠르게 전환되도록 해야 합니다. 둘째, GIS 인클로저에는 모든 베이 인클로저와 지지대를 접지 네트워크에 통합하는 포괄적인 등전위 본딩이 필요합니다. 이렇게 하면 낙뢰 시 인클로저 간의 잠재적 차이로 인해 내부 구성 요소에 반격 손상이 발생할 수 있는 것을 방지할 수 있습니다. 마지막으로 정기점검 시에는 서지방지기의 도통성능과 GIS 내부 절연가스(SF6)의 압력을 중점적으로 검증한다. 동시에 방전 경로의 고장을 방지하기 위해 접지 연결의 느슨함이나 부식을 검사하십시오. 파견하기 전에 전용 낙뢰 충격 테스트를 통해 밀폐된 구조물의 절연 보호 기능을 검증해야 합니다.
2. 변압기 낙뢰 충격 보호 세부사항: 변압기는 취약한 절연 구조를 특징으로 하는 전력 시스템 내의 핵심 장비를 구성합니다. 번개 충격은 권선 절연 파괴 및 코어 손상을 쉽게 유발합니다. 보호는 '계층 방어 + 조정 접지' 접근 방식을 강조합니다. 첫째, 밸브-형 서지 피뢰기는 고전압 입력 단자에 설치해야 하며, 변압기로부터 전기적 간격은 5m 이내로 설치하여 낙뢰 충격파의 전파 경로를 단축하고 에너지 감쇠를 최대화해야 합니다. 저전압 회로를 통해 낙뢰 파동이 역으로 침입하는 것을 방지하려면 저전압 측에도 서지 피뢰기를 장착해야-합니다. 둘째, 완전한 접지 회로를 형성하려면 변압기 케이싱, 코어 및 저{12}}전압 중성점을 균일하게 접지해야 합니다. 서지 전류의 신속한 방전을 보장하고 높은 접지 전위로 인한 장비 손상을 방지하려면 접지 저항을 4Ω(대형 변전소에 필요한 더 낮은 값) 미만으로 유지해야 합니다. 셋째, 정기 검사 중에 서지 피뢰기의 상태를 점검하는 것 외에도 변압기 권선의 절연 저항 및 유전 손실 계수를 테스트해야 합니다. 뇌우 시즌 이전에 검사 빈도를 늘려야 합니다. 동시에, 피뢰침과 같은 외부 피뢰침 보호 조치를 취하여 변압기 본체에 대한 직접적인 낙뢰를 방지함으로써 외부 방어를 강화해야 합니다.
