高電壓技術(shù)發(fā)變電所防雷技術(shù)

高電壓技術(shù)發(fā)變電所防雷技術(shù)第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日發(fā)電廠和變電所雷電過電壓來源雷電直擊發(fā)電廠和變電所雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電過電壓沿線路侵入發(fā)電廠和變電所第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日變電所雷電過電壓的危害發(fā)電機、變壓器等主要電器設(shè)備的內(nèi)絕緣大都沒有自恢復(fù)的能力高壓輸電線路允許每幾年跳閘一次，而變電站雷擊跳閘只能在200~800百年以上一次.

220kV線路，50%放電電壓1200kV，而相應(yīng)的變壓器全波沖擊試驗電壓850kV,全波多次沖擊耐壓只有850/1.1=773kV。造成大面積停電第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日侵入波過電壓防護的主要措施減小通過避雷器的電流對降低來波陡角進行保護段圍避雷器的保護作用與范侵入波防止反擊保護范圍線針直擊)(,,Tr第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、直擊雷防護1、避雷針的反擊AdLSK12RchSdhK避雷針與配電構(gòu)架同高處避雷針的接地裝置上一般直擊雷電流iL=100kA;L0=1.55μH/m;h高處L=1.55hμH空氣與土壤的平均擊穿場強：E＝500kV/m發(fā)生反擊時:500Sk=100Rch+60h500Sd=100Rch防止反擊:

Sk>0.2Rch+0.1h一般5mSd>0.3Rch一般3m第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日2、避雷針的安裝方式一般110kV及以上變電所，允許裝配電構(gòu)架避雷針，配電構(gòu)架需裝設(shè)輔助接地裝置，與地網(wǎng)的連接處距變壓器接地與地網(wǎng)連接處的距離不小于15m。土壤電阻率>500Ωm時,需獨立架設(shè)避雷針。變壓器門型構(gòu)架上不的加裝避雷針。35kV及以下變電所需獨立加設(shè)避雷器，并達到不反擊的要求。（1）（2）(1)配電構(gòu)架輔助接地裝置與地網(wǎng)連接點(2)變壓器接地與地網(wǎng)的連接點第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、變電所內(nèi)避雷器的保護作用裝設(shè)避雷器正確選擇避雷器的形式、參數(shù)合理確定保護接線方式，如臺數(shù)，裝設(shè)位置盡量少的避雷器保護所有設(shè)備第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日1、避雷器與被保護設(shè)備距離為零時的過電壓變壓器在沖擊電壓作用下可等值為一個電容（稱為入口電容），一般可以不計,可以認為輸電線在此開路。避雷器動作前：變壓器（也是避雷器）上電壓：避雷器動作后：變壓器（也是避雷器）上電壓有兩個峰值：

Uch：避雷器沖擊放電電壓

Ubm：避雷器殘壓的最大值，取5kA下的數(shù)值兩個峰值Uch和Ubm基本相同變壓器得到可靠保護條件：變壓器沖擊放電電壓大于避雷器的沖擊放電電壓和5kA下的殘壓110kV~220kV變電所雷電流不得超過5kA，故5kA下的殘壓用Ub.5表示。

tp為避雷器放電時刻第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日2、避雷器與被保護設(shè)備有

一定距離L2時的過電壓入侵波at(到B點時t=0)在變壓器入口處T發(fā)生全反射:1)、當T點的反射波到達B點之前

UB(t)=at2)、當T點的反射波到達B后和避雷器動作之前3)、避雷器動作時刻t=tp

K為設(shè)備電容修正系數(shù)Ub.5避雷器伏秒特性曲線atTBatUqUf第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日變壓器上電壓UT(t)：具有振蕩性質(zhì)

-----截波第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日3、變壓器與避雷器之間允許的最大電氣距離

由于入侵波在變壓器與避雷器之間多次反射，作用在變壓器上的電壓具有振蕩性質(zhì)，相當于截波的作用。變壓器承受截波的能力為多次(一般指3次)截波耐壓值:

因此變壓器承受的最大耐壓值

變壓器與避雷器間允許的最大電氣距離

第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日確保變壓器安全的主要措施限制避雷器殘壓限制入侵波陡度減小變壓器距避雷器的電氣距離由變電站進線段保護完成第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日1、35kV及以上變電所進線段保護一定長度的導線可以起到下列作用：其自身阻抗作用可限制雷電流的幅值導線上沖擊電暈作用可以降低入侵波陡度

三、變電所的侵入波過電壓防護F3的作用：限制入侵雷電波幅值F2的作用：隔離開關(guān)或斷路器斷開時防止入侵波在此發(fā)生全反射造成對地閃絡(luò)。斷路器壁和運行時，管型避雷器在避雷器的保護范圍內(nèi)，不動作，避免截斷波的產(chǎn)生。第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日35kV及以上電纜進線段的保護第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日在進線段內(nèi)雷繞擊或反擊而產(chǎn)生入侵波的機會很小但變電所的雷害事故50%是由雷擊1km以內(nèi)的線路引起的71%是由雷擊3km以內(nèi)的線路引起的進線段耐雷水平額定電壓kV3566110220330500耐雷水平kA306075110150175第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日計算不同電壓等級的后，可求出變電站電氣設(shè)備離避雷器的最大允許電氣距離lm流經(jīng)避雷器電流的計算進線段可以限制避雷器中電流如表10-3-2顯示，110kV及220kV為5kA,330kV及以上為10kA進入變電所的雷電流陡度的計算進線段首端落雷且最大幅值為j絕緣子50％沖擊閃絡(luò)電壓U50%，行波在進線段來回一次的時間為最不利的情況是首端落雷且幅值為U50%的直角波，沖擊電暈將使直角波波頭變緩：第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日2、35kV小容量變電所進線段的保護<10m避雷器距變壓器距離小于10m，a允許大一些進線段可縮短到500～600m為了達到限流的目的，F(xiàn)E1、FE2的接地電阻R第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日變電所侵入波的保護接線220kV變電所保護接線第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日500kV變電所保護接線變電所侵入波的保護接線第十九頁，共二十一頁，2022年，8月28日四、旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護發(fā)電機、電動機、調(diào)相機直配電機大氣過電壓包括與電機相連的架空線上的感應(yīng)過電壓雷直擊與電機相連的架空線上旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護特點：沖擊絕緣強度在相同電壓等級的電器設(shè)備中最低（固體絕緣、容易老化）保護旋轉(zhuǎn)電機的磁吹避雷器的保護水平與電機的絕緣水平之間的絕緣配合裕度很