發(fā)變電所防雷技術(shù)

發(fā)變電所防雷技術(shù)第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一發(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2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所雷電過電壓的危害造成大面積停電發(fā)電機(jī)、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，而變電站的MTBF一般在百年以上(200~800)

220kV線路，50%放電電壓1200kV，而相應(yīng)的變壓器全波沖擊試驗(yàn)電壓850kV,全波多次沖擊耐壓只有850/1.1=773kV。第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一侵入波過電壓防護(hù)的主要措施第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一侵入波過電壓防護(hù)的主要措施合理確定變電所內(nèi)裝設(shè)的避雷器的類型、參數(shù)和位置進(jìn)線段保護(hù)，限制流過避雷器的雷電流和降低侵入波陡度變電所設(shè)備上的雷電過電壓幅值限制在設(shè)備的雷電沖擊耐受電壓以下直接與架空線相連的發(fā)電機(jī)（直配電機(jī)），除在電機(jī)母線上裝設(shè)避雷器外，還應(yīng)裝設(shè)并聯(lián)電容器降低電機(jī)繞組侵入波的陡度，保護(hù)電機(jī)匝間絕緣和縱向絕緣不受損壞第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一直擊雷防護(hù)避雷針：獨(dú)立避雷針、構(gòu)架避雷針第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一直擊雷防護(hù)被保護(hù)物處在避雷針、線保護(hù)范圍內(nèi)空中：至少5米地下：至少3米一般110kV及以上，一般允許裝構(gòu)架避雷針>1000m，宜裝獨(dú)立避雷針第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一直擊雷防護(hù)-避雷線一端經(jīng)絕緣子連接第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一直擊雷防護(hù)-避雷線兩端接地的避雷線第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一直擊雷防護(hù)-避雷線避雷器一端接地：兩端接地的避雷線避雷針和避雷線的接地裝置的工頻接地電阻一般不大于10歐姆第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所的侵入波過電壓防護(hù)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(hù)接線方式，如臺(tái)數(shù)，裝設(shè)位置盡量少的避雷器保護(hù)所有設(shè)備第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所的侵入波

-避雷器的保護(hù)動(dòng)作過程第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所的侵入波

-避雷器的保護(hù)動(dòng)作過程第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所的侵入波

—避雷器的保護(hù)距離與入口電容成正比的系數(shù)避雷器的殘壓設(shè)備的保護(hù)要求第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所的侵入波

—變電所的保護(hù)接線220kV變電所保護(hù)接線第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所的侵入波

—變電所的保護(hù)接線500kV變電所保護(hù)接線第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一變電所的進(jìn)線段保護(hù)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)的線路引起的限制侵入波的陡度限制避雷器的雷電流以降低殘壓1-2km的進(jìn)線段加強(qiáng)雷電防護(hù)第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一35kV及以上架空進(jìn)線段的保護(hù)第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一35kV及以上電纜進(jìn)線段的保護(hù)第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一35kV小容量變電所進(jìn)線段的保護(hù)<10m第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一幾種變壓器的防雷保護(hù)三繞組變壓器的保護(hù)高壓側(cè)有雷電侵入波時(shí)，通過靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，會(huì)在低壓側(cè)出現(xiàn)過電壓可能出現(xiàn)高中壓繞組正常工作而低壓繞組開路的情況。開路時(shí)低壓側(cè)對(duì)地電容很小，可能時(shí)低壓繞組上的感應(yīng)過電壓靜電分量達(dá)到很高的數(shù)值，危害低壓繞組的絕緣由于靜電感應(yīng)時(shí)三相繞組電壓同時(shí)升高，只要在任意相的出口裝一避雷器即可保護(hù)三相繞組若低壓側(cè)接有25m以上的電纜，對(duì)地電容大，可限制靜電感應(yīng)過電壓第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一幾種變壓器的防雷保護(hù)自耦變壓器的保護(hù)1：起始分布2：穩(wěn)態(tài)分布3：最大電位包絡(luò)線第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一幾種變壓器的防雷保護(hù)自耦變壓器的保護(hù)自耦避雷器接線第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一幾種變壓器的防雷保護(hù)配電變壓器的保護(hù)第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、調(diào)相機(jī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)特點(diǎn)：沖擊絕緣強(qiáng)度在相同電壓等級(jí)的電器設(shè)備中最低（固體絕緣、容易老化）保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁吹避雷器的保護(hù)水平與電機(jī)的絕緣水平之間的絕緣配合裕度很小匝間絕緣要求將侵入波陡度限制到很低(<5kV/s)第25頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)直配發(fā)電機(jī)的防雷保護(hù)1234第26頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一氣體絕緣變電所的過電壓防護(hù)GIS的全伏秒特性比較平坦，且負(fù)極性擊穿電壓比正極低，其絕緣水平主要決定于負(fù)極性雷電沖擊絕緣水平波阻抗比架空線小，對(duì)侵入波保護(hù)有利結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備之間的電氣距離小，避雷器離被保護(hù)設(shè)備近GIS不允許發(fā)生電暈，一旦發(fā)生電暈將立即擊穿，且沒有自恢復(fù)能力第27頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一氣體絕緣變電所的過電壓防護(hù)第28頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一氣體絕緣變電所的過電壓防護(hù)GIS的過電壓保護(hù)接線方式第29頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一氣體絕緣變電所的過電壓防護(hù)經(jīng)電纜段進(jìn)線的GIS過電壓保護(hù)接線方式第30頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一氣體絕緣變電所的過電壓防護(hù)有兩條電纜出線的220kVGIS的