4.3发电厂变电所雷闪过电压及其保护.pptVIP

4.3 发电厂、变电所雷闪过电压及其保护 线路的雷害事故往往只导致电网工况的短时恶化，变电所的雷害事故就要严重得多，往往导致大面积停电。变电设备的内绝缘水平往往低于线路绝缘，而且不具有自恢复功能，一旦发生击穿，后果十分严重。变电所的防雷保护与输电线路相比，要求更严格、措施更严密、可靠。 发电厂、变电所遭受雷害的两个方面： ①雷直击于发电厂、变电所的导线或设备 防护措施是采用避雷针或避雷线。 ②雷击输电线路后产生的雷电波侵入发电厂、变电所 防护措施是在变电所内装设阀型避雷器或氧化锌避雷器，同时限制流过避雷器的雷电流和限制入侵雷电波的陡度。 为了防止雷直击发电厂、变电所可以装设避雷针。装设避雷针的原则： ①所有的被保护设备均应处于避雷针的保护范围之内，以免遭受雷击。对于发电厂、变电所进线的最后一档线路，也应包括在避雷针的保护范围内。 对于35kV及以下变电所，因其绝缘水平较低，故不需装避雷针，只需将其金属构件接地即可，并应满足不发生反击的要求。 为了防止雷直击发电厂、变电所可以装设避雷针。装设避雷针的原则： ②当雷击避雷针时，雷电流通过避雷针入地，使避雷针对地电位升高，此时应防止避雷针至被保护设备发生反击。 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)。 当防雷装置接受雷击时，雷电流沿着接闪器、引下线和接地体流入大地，并且在它们上面产生很高的电位。如果防雷装置与建筑物内外电气设备、电线或其他金属管线的绝缘距离不够，它们之间就会产生放电现象——反击。 反击的发生，可引起电气设备绝缘被破坏，金属管道被烧穿，甚至引起火灾、爆炸及人身事故。 1.独立避雷针 适用范围：35kV及以下变电所。 1.独立避雷针 高为h的避雷针受雷击时出现的电位 1.独立避雷针 取 1.独立避雷针 为了防止避雷针与被保护设备或架之间的空气间隙Sk被击穿而造成反击事故，取空气的冲击放电电压为500kV/m，则空气间隙Sk应满足： 1.独立避雷针 为防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置之间土壤中的间隙被击穿，取土壤的平均耐电强度为500kV/m，则土壤间隙Sd应满足： 2.构架避雷针 适用范围：110kV及以上变电所 注意事项： ①为确保变电站中最重要而绝缘较弱的主变压器的绝缘免受反击的威胁，要求在装置避雷针的构架附近埋设辅助集中接地装置，且避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的距离不得小于15米； ②在变压器的门型构架上，不允许装避雷针。 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。 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。 保证在靠近变电所的一段不长(一般为l～2km)的线路上不出现绕击或反击。 对于未沿全线架设避雷线的35kV及以下的线路，首先在靠近变电所(l～2km)的线段上加装避雷线，使之成为进线段。 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2km的线路划为进线段。在进线段上, 加强防雷措施、提高耐雷水平。 进线段的作用： 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； 限制流过避雷器的冲击电流幅值。 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。 原理接线和等值电路图： 1.进线段首端落雷，流经避雷器电流的计算 避雷器动作后所产生的负反射波折回到雷击点，在雷击点又产生的反射波到达避雷器的雷电流最大值Ibm。计算方程： 1.进线段首端落雷，流经避雷器电流的计算 2.进入变电所的雷电波陡度α(kV/us)的计算 以最严重的情况考虑，在进线的首端突然出现雷电波，此时雷电波头长度接近于0。α的计算式： 2.进入变电所的雷电波陡度α的计算 令波速v=300m/us，将陡度改为kV/m单位 2.进入变电所的雷电波陡度α的计算 3.35kV及以上变电所的进线段保护 1.三绕组变压器的防雷保护 措施： 只有高、中压绕组工作而低压绕组开路情况，当高压或中压侧有雷电波作用时，低压绕组上的静电感应分量可达很高的数值，将危及低压绕组的绝缘。在低压绕组任一相加装阀式避雷器。 当中压绕