高壓教材第三篇課件-第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)-第三節(jié)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)

《高電壓技術(shù)（第三版）》課件之三第

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電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合課件制作者浙江大學(xué) 陶雪梅? 雷害事故在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的跳閘停電事故中占有很大的比重。? 電力系統(tǒng)的防雷保護(hù)包括了線路、變電所、發(fā)電廠等各個(gè)環(huán)節(jié)。第八章

電力系統(tǒng)防雷保護(hù)一、旋轉(zhuǎn)電機(jī)防雷保護(hù)的特點(diǎn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)比變壓器困難得多，其雷害事故率也往往大于變壓器，這是由它的絕緣結(jié)構(gòu)、運(yùn)行條件等方面的特殊性所造成的：(1)

在同一電壓等級(jí)的各種電氣設(shè)備中，以旋轉(zhuǎn)電機(jī)的沖擊電氣強(qiáng)度為最低，這是因?yàn)椋骸耠姍C(jī)具有高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，因此電機(jī)只能采用固體介質(zhì)，而不能象變壓器那樣可以采用固體-液體介質(zhì)組合絕緣。因而電機(jī)的額定電壓、絕緣水平都不可能太高；●在制造過程中，電機(jī)絕緣容易受到損傷，絕緣內(nèi)易出現(xiàn)空洞或縫隙，在運(yùn)行過程中容易發(fā)生局部放電，導(dǎo)致絕緣劣化；第三節(jié)

旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)●電機(jī)絕緣的運(yùn)行條件最為殘酷，要受到熱、機(jī)械振動(dòng)、空氣中的潮氣、污穢、電氣應(yīng)力等因素的聯(lián)合作用，老化較快；●電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)比較均勻，其沖擊系數(shù)接近于1，因而在雷電過電壓下的電氣強(qiáng)度是最薄弱的一環(huán)。(2)電機(jī)絕緣的沖擊耐壓水平與保護(hù)它的避雷器的保護(hù)水平相差不多、裕度很小。即使采用現(xiàn)代Zn0避雷器后，情況有所改善，但仍不夠可靠，還必須有電容器組、電抗器、電纜段等措施的配合使用，才能達(dá)到保護(hù)要求。(3)發(fā)電機(jī)繞組的匝間電容很小和不連續(xù)，迫使過電壓波進(jìn)入電機(jī)繞組后只能沿著繞組導(dǎo)體傳播，而它每匝繞組的長(zhǎng)度又遠(yuǎn)較變壓器繞組為大，因而匝間過電壓較大。所以為了保護(hù)好電機(jī)的匝間絕緣，必須嚴(yán)格限制進(jìn)波陡度。從防雷的觀點(diǎn)來看，發(fā)電機(jī)可分為兩大類：1) 經(jīng)過變壓器再接到架空線上去的電機(jī)，簡(jiǎn)稱非直配電機(jī)；2) 直接與架空線相連(包括經(jīng)過電纜段、電抗器等元件與架空線相連)的電機(jī)，簡(jiǎn)稱直配電機(jī)。?

非直配電機(jī)所受到的過電壓均須經(jīng)過變壓器繞組之間的靜電和電磁傳遞。只要把變壓器保護(hù)好了，不必對(duì)發(fā)電機(jī)再采取專門的保護(hù)措施。但對(duì)于在多雷區(qū)的經(jīng)升壓變壓器送電的大型發(fā)電機(jī)，仍宜裝設(shè)一組氧化鋅或磁吹避雷器加以保護(hù)。二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)防雷保護(hù)措施及接線直配發(fā)電機(jī)的防雷保護(hù)是電力系統(tǒng)防雷中的一大難題。因?yàn)檫@時(shí)過電壓波直接從線路入侵，幅值大、陡度也大。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)保護(hù)專用的FCD型磁吹避雷器問世以前，由于普通閥式避雷器和其他防雷措施實(shí)際上都不能滿足直配電機(jī)的保護(hù)要求，因而有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期不得不作出以下規(guī)定：“容量在15000kVA以上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)不得與架空線相連，如果發(fā)電機(jī)容量大于15000kVA，而又必須以發(fā)電機(jī)電壓給臨近負(fù)荷供電時(shí)，只能選用下列兩種方法中的一種來解決問題：（1）經(jīng)過變比為1：1的防雷變壓器再接到架空線上去；（2）全線采用地下電纜送電。顯然，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來看，這兩種方法都是極其不利的。FCD型磁吹避雷器、特別是現(xiàn)代氧化鋅避雷器的問世為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)提供了新的可能性，但是仍需有完善的防雷保護(hù)接線與之配合，方能確保安全。各種措施、各個(gè)元件的作用簡(jiǎn)要介紹如下：1)發(fā)電機(jī)母線上FV2是一組ZnO避雷器或磁吹避雷器，保護(hù)的最后一關(guān)；2)并聯(lián)電容器

C

限制進(jìn)波陡度和降低感應(yīng)雷擊過電壓；3) L為限制工頻短路電流的電抗器，也能發(fā)揮降低進(jìn)波陡度和減小流過FV2的沖擊電流的作用；4)插接一段150m以上的電纜,

以限制流入避雷器FV2的沖擊電流不超過3kA。5)管式避雷器FT1和FT2，F(xiàn)T1的動(dòng)作代替FT2的動(dòng)作，使電纜發(fā)揮其限流作用。FT1距離A點(diǎn)約70m。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)推薦的25～60MW直配電機(jī)的防雷保護(hù)接線如圖8-15所示：小

結(jié)●旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)要求高、困難大，而且要全面考慮繞組的主絕緣、匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)要求?！瘳F(xiàn)代氧化鋅避雷器的問世為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)提供了新的可能性，但是仍需有完善的防雷保護(hù)接線與之配合，方能確保