第15讲发变电所防雷技术.pptx

发电厂和变电所雷电过电压来源发电厂和变电所雷电过电压来源u雷电直击发电厂和变电所u雷击输电线路产生的雷电过电压沿线路侵入发电厂和变电所变电所雷电过电压的危害变电所雷电过电压的危害u造成大面积停电u发电机、变压器等主要电器设备的内绝缘大都没有自恢复的能力u高压输电线路允许每几年跳闸一次，而变电站的MTBF一般在百年以上(200800)u 220kV线路，50%放电电压1200kV，而相应的变压器全波冲击试验电压850kV,全波多次冲击耐压只有850/1.1=773kV。侵入波过电压防护的主要措施侵入波过电压防护的主要措施侵入波过电压防护的主要措施侵入波过电压防护的主要措施u合理确定变电所内装设的避雷器的类型、参数和位置u进线段保护，限制流过避雷器的雷电流和降低侵入波陡度u变电所设备上的雷电过电压幅值限制在设备的雷电冲击耐受电压以下u直接与架空线相连的发电机（直配电机），除在电机母线上装设避雷器外，还应装设并联电容器降低电机绕组侵入波的陡度，保护电机匝间绝缘和纵向绝缘不受损坏直击雷防护直击雷防护u避雷针：独立避雷针、构架避雷针直击雷防护直击雷防护u被保护物处在避雷针、线保护范围内u空中：至少5米u地下：至少3米 u一般110kV及以上，一般允许装构架避雷针u1000m，宜装独立避雷针直击雷防护直击雷防护-避雷线避雷线u一端经绝缘子连接 直击雷防护直击雷防护-避雷线避雷线u两端接地的避雷线 直击雷防护直击雷防护-避雷线避雷线u避雷器一端接地：u两端接地的避雷线u避雷针和避雷线的接地装置的 工频接地电阻一般不大于10欧姆变电所的侵入波过电压防护变电所的侵入波过电压防护u装设避雷器u正确选择避雷器的形式、参数u合理确定保护接线方式，如台数，装设位置u尽量少的避雷器保护所有设备变电所的侵入波变电所的侵入波-避雷器的保护动作过程避雷器的保护动作过程变电所的侵入波变电所的侵入波-避雷器的保护动作过程避雷器的保护动作过程变电所的侵入波变电所的侵入波避雷器的保护距离避雷器的保护距离与入口电容成正比的系数避雷器的残压设备的保护要求变电所的侵入波变电所的侵入波变电所的保护接线变电所的保护接线u220kV变电所保护接线变电所的侵入波变电所的侵入波变电所的保护接线变电所的保护接线u500kV变电所保护接线变电所的进线段保护变电所的进线段保护u变电所的雷害事故u50%是由雷击1km以内的线路引起的u71%是由雷击3km以内的线路引起的u限制侵入波的陡度u限制避雷器的雷电流以降低残压u1-2km的进线段加强雷电防护35kV35kV及以上架空进线段的保护及以上架空进线段的保护35kV35kV及以上电缆进线段的保护及以上电缆进线段的保护35kV35kV小容量变电所进线段的保护小容量变电所进线段的保护10m几种变压器的防雷保护几种变压器的防雷保护u三绕组变压器的保护u高压侧有雷电侵入波时，通过静电感应和电磁感应，会在低压侧出现过电压u可能出现高中压绕组正常工作而低压绕组开路的情况。开路时低压侧对地电容很小，可能时低压绕组上的感应过电压静电分量达到很高的数值，危害低压绕组的绝缘u由于静电感应时三相绕组电压同时升高，只要在任意相的出口装一避雷器即可保护三相绕组u若低压侧接有25m以上的电缆，对地电容大，可限制静电感应过电压几种变压器的防雷保护几种变压器的防雷保护u自耦变压器的保护1：起始分布2：稳态分布3：最大电位包络线几种变压器的防雷保护几种变压器的防雷保护u自耦变压器的保护自耦避雷器接线几种变压器的防雷保护几种变压器的防雷保护u配电变压器的保护旋转电机的防雷保护旋转电机的防雷保护u发电机、电动机、调相机u旋转电机的防雷保护特点：u冲击绝缘强度在相同电压等级的电器设备中最低（固体绝缘、容易老化）u保护旋转电机的磁吹避雷器的保护水平与电机的绝缘水平之间的绝缘配合裕度很小u匝间绝缘要求将侵入波陡度限制到很低(5kV/s)旋转电机的防雷保护旋转电机的防雷保护u直配发电机的防雷保护1234气体绝缘变电所的过电压防护气体绝缘变电所的过电压防护uGIS的全伏秒特性比较平坦，且负极性击穿电压比正极低，其绝缘水平主要决定于负极性雷电冲击绝缘水平u波阻抗比架空线小，对侵入波保护有利u结构紧凑，设备之间的电气距离小，避雷器离被保护设备近uGIS不允许发生电晕，一旦发生电晕将立即击穿，且没有自恢复能力气体绝缘变电所的过电压防护气体绝缘变电所的过电压防护气体绝缘变电所的过电压防护气体绝缘变电所的过电压防护uGIS的过电压保护接线方式气体绝缘变电所的过电压防护气体绝缘变电所的过电压防护u经电缆段进线的GIS过电压保护接线方式气体绝缘变电所的过电压防护气体绝缘变电所的过电压防护u有两条电缆出线的220kVGIS的典型保护方式气体绝缘变电所的过电压防护气体绝缘变电所的过电压防护u避雷器型式u入口处：SiC、ZnO避雷器uGIS内部：无间隙ZnO、GIS ZnO避雷器u混合使用