11 發(fā)電廠和變電所的防雷保護

1、發(fā)電廠和變電所的防雷保護發(fā)電廠和變電所雷電過電壓來源雷直擊發(fā)電廠和變電所雷擊輸電線路產(chǎn)生的過電壓沿線路侵入發(fā)電廠和變電所變電所雷電過電壓的危害發(fā)電機、變壓器等主要電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣大都沒有自恢復(fù)的能力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造成大面積停電過電壓防護的主要措施降低來波陡度減小通過避雷器的電流進線保護段避雷器的保護作用與范圍侵入波針，線，保護范圍防止反擊直擊一、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

2、.55H/m; h高處L=1.55hH空氣與土壤的平均擊穿場強：E500kV/m1、避雷針的反擊AdLSK12RchSdhK發(fā)生反擊時: 500Sk=100Rch+60h 500Sd=100Rch防止反擊: Sk0.2Rch+0.1h 一般5m Sd0.3Rch 一般3m2、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500m時,需獨立架設(shè)避雷針。變壓器門型構(gòu)架上不得加裝避雷針。35kV及以下變電所需獨立加設(shè)避雷針，并達到不反擊的要求。（1）（2）(1) 配電構(gòu)架輔助接地裝置與

3、地網(wǎng)連接點(2) 變壓器接地與地網(wǎng)的連接點二、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1、避雷器與被保護設(shè)備距離為零時的過電壓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，認為輸電線路在此開路。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1、避雷器與被保護設(shè)備距離為零時的過電壓變壓器得到可靠保護

4、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110kV220kV變電所雷電流不得超過5kA，故5kA下的殘壓用Ub.5表示。2、避雷器與被保護設(shè)備有一定距離時的過電壓入侵波 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TBat2、避雷器與被保護設(shè)備有一定距離時的過電壓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at變壓器上電壓UT( t )：具有振蕩性質(zhì) 截波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

5、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 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三、變電所的侵入波過電壓防護一定長度的導(dǎo)線可以起到下列作用：自身阻抗可限制雷電流的幅值沖擊電暈可降低入侵波陡度 1、35kV及以上變電所進線段保護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)。斷路器閉合運行時，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

6、產(chǎn)生35kV及以上電纜進線段的保護在進線段內(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流經(jīng)避雷器電流的計算進線段可以限制避雷器中電流進線段首端落雷且最大幅值為絕緣子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進入變電所的雷電流陡度的計算首端落雷且幅值為U50%的直角波，沖擊電暈將使直角波波頭變緩： 2、35kV小容量變電所進線

7、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500600m為了限流，F(xiàn)E1、FE2的接地電阻變電所侵入波的保護接線220kV變電所保護接線500kV變電所保護接線變電所侵入波的保護接線旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護一、 旋轉(zhuǎn)電機防雷保護的特點旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護要比變壓器困難得多，其雷害事故也往往大于變壓器，這是由它的絕緣結(jié)構(gòu)、運行條件等方面的特殊性造成的。在同一電壓等級的電氣設(shè)備中，以旋轉(zhuǎn)電機的沖擊電氣強度為最低。電機絕緣的沖擊耐壓水平與保護它的避雷器的保護水平相差不多、裕度很小。發(fā)電機繞組的匝間電容很小和不連續(xù)，迫使過電壓進入電機繞組后只能沿著繞組導(dǎo)體傳播，而它的每匝繞組的長度又遠較變壓器繞組為大。從防雷保護的觀點來看，發(fā)電機可分為兩大類：通過變壓器再接到架空線路上去的電機，簡稱非直配電機；直接與架空線相連的電機，簡稱直配電機。理論分析和運行經(jīng)驗均表明：非直配電機所