技能培训专题 电气设备的发电厂和变电所的防雷保护.doc

41.4 发电厂和变电所的防雷保护 41.4.1 直击雷保护 1.独立避雷针 适用范围：35kv及以下变电所 为防止避雷针与被保护的配电构架或设备之间空气间隙被击穿而造成反击事故，若取空气的平均耐压强度为500kv/m，则 一般情况下： 41.4.2 变电所的进线段保护 保护目的：为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设备，限制流经避雷器的电压幅值不超过5kv、限制侵入波陡度α不超过一定的允许值 1进线段首端落雷，流经避雷器电流的计算 计算条件： 进线段1---2公里雷电侵入波最大幅值为线路绝缘50%冲击闪络电压 计算方程： 2.进入变电所的雷电波陡度α的计算 陡度化为kv/m单位 3. 35kv及以上变电所的进线段保护 41.4.3 避雷器的保护作用 41.4.4 变电所防雷的几个具体问题 1. 三绕组变压器的防雷保护 措施： 在低压绕组三相出线上加装阀式避雷器 2.自耦变压器的防雷保护 (1).高、低压绕组运行，中压开路 线路图 (2).中、低压绕组运行，高压开路 安装避雷器的自耦变压器 3. 变压器中性点保护 (1).中性点绝缘水平 60kv及以下 全绝缘 110kv及以上 分级绝缘 (2).不同电压等级的中性点保护 60kv及以下的电网中的变压器一般不需要保护 多雷地区或装有消弧线圈的变压器：宜在中性点加装避雷器 110kv及以上电网中变压器：变压器中性点宜选金属氧化物避雷器 41.4.5 旋转电机防雷保护的特点 旋转电机的防雷保护特点 (1).旋转电机主绝缘的冲击耐压值远低于同级变压器的冲击耐压值 (2).运行中的旋转电机主绝缘更低于出厂时的核定值 (3).保护旋转电机用的磁吹避雷器的保护性能与电机绝缘水平的配合裕度很小 (4).由于电机绕组匝间电容较小，要求来波陡度较小 (5).电机绕组中性点一般不接地，当侵入波入侵时，会引起中性点电压升高 第42 章 电力系统的内部过电压 内部过电压的定义 电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或其它原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量转化或传递所造成的电压升高 42.1 工频过电压 工频过电压的定义 在正常或故障时出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，或称工频电压升高 空载长线路的电容效应 不对称接地故障 负荷突变 42.1.1 空载长线的电容效应 当首端的输入阻抗为容性，计及电源内阻抗的影响(感性)时，不仅使线路末端电压高于首端，而且使线路首、末端电压高于电源电动势 42.1.2 接地故障引起的工频电压升高 不对称接地故障：以单相接地故障最为常见，且引起的工频电压升高也最严重 负荷突变：断路器跳闸前输送负荷的大小、空载长线路的电容效应、发电机励磁系统及电压调整器的特性、原动机调速器及制动设备的惰性 42.2 谐振过电压 主要特点： （1）对于一定的 值当 都可能产生铁磁谐振 （2）谐振一旦激发，将发生相位反倾现象，并产生过电压和过电流 （3）铁芯的饱和会限制过电压的幅值 几种常见的谐振过电压 1、传递过电压 发生于中性点绝缘或经稍弧线圈接地的电网中 通过静电耦合和电磁耦合，在变压器的不同绕组之间或相邻的输电线路之间发生电压的传递 耦合回路在不利参数配合下将出现线性或铁磁谐振过电压 2、断线引起的谐振过电压 由于线路故障断线、断路器的不同期切合和熔断器的不同期熔断时而形成 限制断线过电压可采取以下措施 (1)保证断路器的三相同期动作，不采用熔断器 (2)加强线路的巡视和检修，预防发生断线 (3)断路器操作后有异常情况，可立即复原，并进行检查 (4)在中性点接地电网中，操作中性点不接地的负载变压器时，应将变压器中性点临时接地。 电磁式电压互感器饱和引起的谐振过电压 在接有Y0接线的电磁式电压互感器的中性点不接地系统中，当出现某些扰动，使电压互感器各相电感的饱和程度不同时，有可能出现较高的中性点位移电压而激发起谐振过电压 常见的扰动有：电压互感器的突然合闸、由于雷击或其他原因发生瞬间单相弧光接地、传递过电压 l 限制措施： (1)选用励磁特性较好的电压互感器或改用电容式电压互感器 (2)在电磁式电压互感器的开口三角绕组中加阻尼电阻 (3)在母线上加装一定的对地电容 (4)采取临时的倒闸措施 42.3 操作过电压 操作过电压发生在由于“操作”引起的过渡过程 “操作”：分、合闸空载线路 分、合闸空载变压器、电抗器