发电厂和变电站的防雷保护.ppt

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1、第7章发电厂和变电站的防雷保护发电厂、变电所雷电过电压的来源及危害发电厂、变电所的直击雷防护发电厂、变电的侵入波过电压防护发电厂和变电所雷电过电压来源及危害雷直击发电厂和变电所雷击输电线路产生的过电压沿线路侵入发电厂和变电所造成大面积停电。发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的能力过电压防护的主要措施防止直击雷过电压的主要措施是装设专门的避雷针或悬挂避雷线。对雷电侵入波过电压防护的主要措施是在发电厂、变电站内装设避雷器，同时在线路进线段上采取辅助措施。7.1直击雷过电压的防护按照安装方

2、式的不同，可将避雷针分为独立避雷针和装设在配电装置构架上的避雷针两类。独立避雷针：用于35kV以下系统（因为该电压等级的设备绝缘水平较低，易反击）构架避雷针：用于110kV以上系统（因为该电压等级的设备绝缘水平较高，不易反击），但变压器构架上不允许装设避雷针。对于35kV及以下的配电装置，因绝缘水平低，为避免反击应架设独立避雷针，其接地装置与主接地网分开埋设。独立避雷针AdLSK12RchSdhK独立避雷针离配电构架的距离避雷针支座上高度为h处的对地电压：接地装置上的对地电压：独立避雷针离配电构架的

3、距离AdLSK12RchSdhKAdLSK12RchSdhKsk>0.3Rch+0.1hsd>0.3Rch在一般情况下，sk不应小于5m，sd不应小于3m。要求：为了防止避雷针与被保护的配电构架或设备之间的空气间隙Sk被击穿而造成反击事故；为了防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间在土壤中的间隙Sd被击穿：7.2、变电所内避雷器的保护作用7.2、变电所内避雷器的保护作用装设避雷器是变电所对入侵雷电过电压波进行防护的主要措施，它的保护作用主要是限制过电压波的幅值。但是还需要有“进线段保护”与之配合

4、。避雷器的保护作用基于三个前提：它的伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配合;它的伏安特性应保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度;被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内。变压器在冲击电压作用下可等值为一个电容（称为入口电容），一般可以不计，认为输电线路在此开路。避雷器动作前：变压器（也是避雷器）上电压：避雷器动作后：一、避雷器与被保护设备连接一点的情况变压器（也是避雷器）上电压有两个峰值：Uch：避雷器冲击放电电压;Ubm：避雷器残压的最大值两个峰值Uch和Ubm基本相同避雷器的伏安特性ub=

5、f(ib)和伏秒特性uf=f(t)为已知，则用作图法求取变压器上的电压。一般情况下，避雷器的冲击放电电压与避雷器的残压基本相同，所以在防雷保护分析中可将避雷器上的电压ub看作是一幅值为避雷器残压的斜角平顶波。幅值为5KA时的残压Ub.5.若入侵雷电波为斜角波，即u=at，则避雷器的作用相当于在避雷器放电时刻tp在避雷器安装处产生一负电压波-a(t-tp)2.避雷器和保护物之间有一定的距离时的情况避雷器动作后，由于波在1、2间发生折、反射，使得设备绝缘上出现高于避雷器端点的电压。2.避雷器和保护物之间

6、有一定的距离时的情况多次折反射问题，网格法分析斜角平顶波被保护绝缘与避雷器间的电气距离越大、进波陡度a越大，电压差值也就越大。避雷器的保护距离若被保护设备上受到的最大冲击电压值Uim小于设备本身的冲击耐压值Uj，则设备不会发生雷害事故，即Uj≥Uim=Ub.5+2al/v所以避雷器的最大保护距离为Ub.5：幅值为5KA时的残压避雷器具体安装点选择原则：“确保重点、兼顾一般”。在诸多的变电设备中，需要确保的重点无疑是主变压器，应尽可能把阀式避雷器装得离主变压器近一些。7.3变电所的进线段保护进线段保护

7、是指临近变电所l～2km的一段线路上加强防雷保护措施。对于那些未沿全线架设避雷线的35kV及以下的线路来说，首先在靠近变电所(l～2km)的线段上加装避雷线；对于全线有避雷线的110kV及以上的线路，将靠近变电所的一段长l～2km的线路加强防雷措施、提高耐雷水平。目的是减小进线段内绕击和反击形成侵入波的概率，使侵入变电所的雷电波主要来自进线段以外。进线段保护的作用：雷电过电压波在流过进线段时因冲击电晕而发生衰减和变形，降低了波前陡度和幅值；由于进线段波阻抗的作用，减小了流过避雷器的雷电流。流过避雷器

8、的冲击电流Ub阀式避雷器的残压，kV3、35KV小容量变电所的简化进线保护对于35KV小容量变电所，可根据变电所的重要性和雷电活动强度等情况来采取简化的进线保护。35KV小容量变电所范围小，避雷器距变压器的距离一般在10m以内，侵入波陡度允许增加，故进线长度可以缩短到500～600m，为了限制流入变电所阀型避雷器的雷电流，在进线首端可装设一组管型避雷器或保护间隙。35～110KV变电所，若进线装设避雷线有困难或进线段杆塔接地电阻难于下降，不能达到要求的耐雷水平，可在进