7过电压及防护.ppt

7.5.3 弧光接地接地过电压 1. 发展过程 S N A B C ∝ 故障点接地电流： 电弧自熄过程： ① 很大→弧道电离程度高、介质恢复慢 ∴过零时电弧经暂时熄灭后很快重燃，可以认为 电弧稳定燃烧，不致引起强烈振荡 ② 很小→弧道电离程度低、介质恢复快 ∴过零时电弧熄灭后不重燃，永久熄弧 ③ 中等（数安～数百安） 电弧暂时熄灭（工频半个周期），短时后再度击穿 ∴产生强烈振荡，故障相和健全相都产生过电压 35kV，总长大于100km时， 10kV ，总长大于1000km时， 难自熄， 形成间 歇电弧 熄弧：三相电容上电荷重新分配→中性点电压位移 健全相：通过电源充电到线电压，有振荡，储能 燃弧 故障相：通过弧道泄放电荷，无振荡，泄能 工频熄弧→健全相 3.5pu 高频熄弧→健全相 7.5pu 实际电网中过电压受多种因素影响，一般在3.0pu以下 危害：持续时间长，遍布全网；配电系统绝缘弱点多， 可能发展为相间短路 2. 防护措施 ② . 在66kV及以下电网中，根据情况采用 中性点经消弧线圈的接地方式运行、或 采用中性点绝缘方式运行； ① . 在110kV 及以上电网中采用中性点 有效接地方式运行； 消弧线圈：是在电网中性点与地之间接入的带气隙 铁心、电感可调的电抗器。 作用：补偿接地点容性电流 降低接地点恢复电压速度 促进电弧自熄 接消弧线圈后： 补偿度： 脱谐度： 1 欠补偿 ＝1 全补偿 1 过补偿 7.5.4 铁磁谐振过电压 基波谐振： 为稳定点 当 ， 当 ， 回路平衡方程： 三个平衡点： ， ， 非谐振稳定点 非稳定点 谐振稳定点 从 的方式（谐振的产生）： 他激： 电路只能工作在 只有电感受到巨大冲击扰动，如合闸的巨大涌流和巨大的短路电流，工作点转到 自激： 工作点在 线性与非线性谐振比较： 条件 产生 谐振 频率 限制 线 性 与电源大小无关，由参数配合产生 基波 回路电阻 非 线 性 时 要有激发，激发后能自保持； 自激 基波、高次、分次 谐波 电感饱和可以限制过电压幅值 初态电感 ●保护比 ●残压 ●保护水平 ●通流容量 结构特征 ●火花间隙：平板间隙和磁吹式间隙 单个平板火花间隙：1－黄铜电极； 2－云母垫圈；3－间隙放电区 普通阀式避雷器的火花间隙由多个这种间隙串联而成 旋弧型磁吹间隙： 主要用于FCD系列中 1－永磁铁 2－内电极 3－外电极 4－电弧 灭弧栅型磁吹间隙：主要用于FCZ系列中 1－磁吹线圈 2－辅助间隙 3－主间隙 4－主电极 5－灭弧栅 6－分路电阻 7－阀片电阻 ●阀片电阻：SiC阀片和MOV阀片 阀片的非线性伏安特性： 0 0 特点：流过小电流时（如工频续流）， 电阻大 ;流过大电流时 （如雷电流），电阻小 线性电阻 阀片电阻 理想情况 SiC MOV U I 系统相电压 必须用 火花间隙 金属氧化物避雷器 7.4 变电所与线路的防雷 7.4.1 发电厂、变电所的直击雷保护 发电厂、变电所必须装设避雷针或避雷线对直击雷进行保护。按安装方式的不同，避雷针分为独立避雷针和构架避雷针两类。注意对绝缘水平不高的35kV以下的配电装置，构架避雷针容易导致绝缘闪络(反击)。 变电所的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的支数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置设计等。对于独立避雷针，则还有一个验算它对相邻配电装置构架及其接地装置的空气间距及地下距离的问题。 为了防止避雷针对构架发生反击，其空气间距S1应满足下式要求： 为了防止避雷针接地装置与变电所接地网之间因土壤击穿而连在一起，地下距离S2亦应满足下式要求 独立避雷针应有的空气间隙 发电厂和变电所的防雷保护 E1、E2为空气间隙平均冲击击穿场强和土壤平均冲击击穿场强。 用下面两个公式校核独立避雷针的空气间距和地中距离： 7.4.2 发电厂、变电所的雷电侵入波保护 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。 避雷器的保护作用基于三个前提： 它的伏秒