雷电过电压.ppt

金属氧化物避雷器（MOA） 例：110kV终端变电站仅一回出线，进线段导线平均高度 8.5m，站中变压器距避雷器的电气距离l=45m，进线段 长度l0为1km，变压器uj=478kV，FZ-110J的ur,5=332kV 试校核变压器是否受到可靠保护 解： 可见变压器能得到可靠保护 三、典型接线 1、35kV及以上变电站 F3装设原则：冲击绝缘水平特别高的线路，如瓷（木）横 担或降压运行的线路，限制侵入波幅值用 F2装设原则：雷雨季节常有断路器断开、而线路带电运行 方式，防止来波在开路的线路末端全反射造成闪络，工频 短路电流烧坏断路器或隔离开关，但正常运行时，F2应在 F1的保护范围内 2、35kV小容量变电站简化接线 变电站面积小，避雷器与变压器距离在10m以内 §10－6 旋转电机的防雷保护 一、旋转电机防雷特点： 1）重要、昂贵、修复困难 2）绝缘易老化（固体绝缘介质气隙多、易损伤，且运行 条件恶劣，受潮、振动、电动力作用） 3）冲击耐压低（仅为同电压等级变压器的1/2.5-1/4） 4）保护用的避雷器保护裕度低（a.FZ型避雷器不能保护 b.FCD避雷器可以c.只能3kA雷电流的残压 d.冲击电压耐压值比残压仅高8－10％） 5）为降低纵绝缘压降需将来波陡度限制在a≤5kV/μs ∴不仅要把避雷器雷电流限制在3kA以下而且需将侵入波 陡度限制在5kV/μs以下 保护措施： 1）母线上FCD型磁吹避雷器或金属氧化物避雷器，限制 电机上的过电压水平 2）母线上装并联电容器 感应过电压ug 侵入波陡度a 3）直配线的进线处加装电缆和管型避雷器 分流 避雷器电流≯3kA 4）发电机中性点有引出线时，中性点加装一只避雷器， 否则需加大母线并联电容以 a 典型接线 规程规定：z0≈z/2 （闪径波阻抗） uA=Iz/4 取z=400Ω（导线波阻抗），则uA=100I 3.耐雷水平 uA u50% 是否闪络? 则雷击导线时的耐雷水平为： I=4u50%/z=u50%/100（kA） u50%为绝缘子串负极性冲击 放电电压 例：110kV线路每串6－7片绝缘子，u50%=700kV 故耐雷水平I=7（kA） 雷电流超过7kA的概率为86.5％ 同理： 35、 220、 330、 500kV线路雷直击导线时 3.5、 12、 16、 27.4 kA 耐雷水平 91.2% 73.1% 65.8% 48.8% 超过耐雷水平雷电流概率 可见雷直击导线会引起几乎所有电压等级的线路绝缘 子闪络，因此我国110kV及以上线路需全线架设避雷线 二、雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平 导线电位（1）负极性雷电流沿杆塔向下和避雷线两侧传 播，使塔顶电位升高，并通过电磁耦合使导线电位升高 （2）雷击杆塔，在导线上产生与负极性雷电流 极性相反的正极性感应过电压 雷电流 iL=ib+igt igt=βiL β为分流系数 塔顶和避雷线电位最大值uA=βI（Rch+Lgt/2.6 ） 平行导线上电位： （1）耦合波分量 kuA→与雷电流极性相同 （2）雷击杆塔在导线上的感应过电压 αh（1－k） →与雷电流极性相反 ∴uc=kuA- αh（1－k） 绝缘子串电压 ui=uA-uc 最高值 ui u50％ u50%为正极性冲击放电电压 雷击塔顶反击时的耐雷水平： 提高耐雷水平的主要措施： （1）降低杆塔接地电阻Rch （2）增大耦合系数k （3）减小分流系数β （4）加强线路绝缘 一般高度杆塔其压降是塔顶电位主要分量 采用双避雷线架装耦合地线 增加绝缘子片数采用更好的绝缘材料 u50% 三、雷击避雷线档距中央时的过电压 需校核避雷线与导线间的空气间隙S能否被击穿 规程规定：S=0.012l+1（m） §9－3 输电线路的雷击跳闸率 引起 感应雷直击雷 过电压的雷电流耐雷水平 绝缘冲击闪络 是否跳闸？ 冲击闪