变电所防雷保护课件

发电厂和变电所的防雷保护发电厂和变电所雷电过电压来源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变电所雷电过电压的危害发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的能力220kV线路50%放电电压1200kV，而相应的变压器全波冲击试验电压850kV，全波多次冲击耐压只有850/1.1=773kV造成大面积停电过电压防护的主要措施降低来波陡度减小通过避雷器的电流进线保护段避雷器的保护作用与范围侵入波针，线，保护范围防止反击直击一、直击雷防护1、避雷针的反击AdLSK12RchSdhK避雷针与配电构架同高处避雷针的接地装置上一般直击雷电流iL=100kA;L0=1.55μH/m;h高处L=1.55hμH空气与土壤的平均击穿场强：E＝500kV/m1、避雷针的反击AdLSK12RchSdhK发生反击时:500Sk=100Rch+60h500Sd=100Rch防止反击:Sk>0.2Rch+0.1h一般5mSd>0.3Rch一般3m2、避雷针的安装方式一般110kV及以上变电所，允许装配电构架避雷针，配电构架需装设辅助接地装置，与地网的连接处距变压器接地与地网连接处的距离不小于15m。土壤电阻率>500Ωm时,需独立架设避雷针。变压器门型构架上不得加装避雷针。35kV及以下变电所需独立加设避雷针，并达到不反击的要求。（1）（2）(1)配电构架辅助接地装置与地网连接点(2)变压器接地与地网的连接点二、变电所内避雷器的保护作用装设避雷器正确选择避雷器的形式、参数合理确定保护接线方式，如台数、装设位置尽量少的避雷器保护所有设备1、避雷器器与被保保护设备备距离为为零时的的过电压压1、避雷器器与被保保护设备备距离为为零时的的过电压压变压器在在冲击电电压作用用下可等等值为一一个电容容（称为为入口电电容），，一般可可以不计计，认为输电电线路在在此开路路。避雷器动动作前：：变压器（（也是避避雷器））上电压压：避雷器动动作后：：变压器（（也是避避雷器））上电压压有两个个峰值：：Uch：避雷器器冲击放放电电压压Ubm：避雷器器残压的的最大值值，取5kA下的数数值两个峰峰值Uch和Ubm基本相相同1、避雷雷器与与被保保护设设备距距离为为零时时的过过电压压变压器器得到到可靠靠保护护条件件：变压器器冲击击放电电电压压大于于避雷雷器的的冲击击放电电电压压和5kA下的残残压110kV~220kV变电所所雷电电流不不得超超过5kA，故5kA下的残残压用用Ub.5表示。。2、避雷雷器与与被保保护设设备有有一定定距离离时的的过电电压入侵波波at(到B点时t=0)在变压压器入入口处处T发生全全反射射:1)、当T点的反反射波波到达达B点之前前UB(t)=at2)、当T点的反反射波波到达达B后和避避雷器器动作作之前前TBat2、避雷雷器与与被保保护设设备有有一定定距离离时的的过电电压3)、避雷器动动作时刻t=tpK为设备电容容修正系数数Ub.5避雷器伏秒特性曲线at变压器上电电压UT(t)：具有振荡性性质——截波3、变压器与与避雷器之之间允许的的最大电气气距离由于入侵波波在变压器器与避雷器器之间多次次反射，作作用在变压压器上的电电压具有振振荡性质，，相当于截截波的作用用。变压器承受受截波的能能力为多次次(一般指3次)截波耐压值值:因此变压器器承受的最最大耐压值值变压器与避避雷器间允允许的最大大电气距离离确保变压器器安全的主主要措施限制避雷器器残压限制入侵波波陡度减小变压器器距避雷器器的电气距距离由变电站进进线段保护护完成三、变电所所的侵入波波过电压防防护一定长度的的导线可以以起到下列列作用：自身阻抗可可限制雷电电流的幅值值冲击电晕可可降低入侵侵波陡度1、35kV及以上变电电所进线段段保护F3的作用：限限制入侵雷雷电波幅值值F2的作用：隔隔离开关或或断路器断断开时防止止入侵波在在此发生全全反射造成成对地闪络络。断路器器闭合运行行时，管型型避雷器在在避雷器的的保护范围围内不动作作，避免截截断波的产产生35kV及以上电缆缆进线段的的保护在进线段内内雷绕击或或反击而产产生入侵波波的机会很很小但变电所的的雷害事故故50%是由雷击1km以内的线路路引起的71%是由雷击3km以内的线路路引起的进线段耐雷雷水平额定电压kV3566110220330500耐雷水平kA306075110150175流经避雷器器电流的计计算进线段可以以限制避雷雷器中电流流进线段首端端落雷且最最大幅值为为绝缘子50％冲击闪络络电压U50%，行波在进线线段来回一一次的时间间为计算不同电电压等级的的后后，可求求出变电站站电气设备备离避雷器器的最大允允许电气距距离lm进入变电所所的雷电流流陡度的计计算首端落雷且且幅值为U50%的直角波，，冲击电晕将将使直角波波波头变缓缓：2、35kV小容量变电电所进线段段的保护<10m避雷器距变变压器距离离小于10m，a允许大一些些进线段可缩缩短到500～600m为了限流，，FE1、FE2的接地电阻阻变电所侵入入波的保护护接线220kV变电所保护护接线500kV变电所保护护接线变电所侵入入波的保护护接线旋转电机的的防雷保护护一、旋旋转电机防防雷保护的的特点旋转电机的的防雷保护护要比变压压器困难得得多，其雷雷害事故也也往往大于于变压器，，这是由它它的绝缘结结构、运行行条件等方方面的特殊殊性造成的的。在同一电压压等级的电电气设备中中，以旋转转电机的冲冲击电气强强度为最低低。电机绝缘的的冲击耐压压水平与保保护它的避避雷器的保保护水平相相差不多、、裕度很小小。发电机绕组组的匝间电电容很小和和不连续，，迫使过电电压进入电电机绕组后后只能沿着着绕组导体体传播，而而它的每匝匝绕组的长长度又远较较变压器绕绕组为大。。从防雷保护护的观点来来看，发电电机可分为为两大类：：通过变压器器再接到架架空线路上上去的电机机，简称非非直配电机机；直接与架空空线相连的的电机，简简称直配电电机。理论论分分析析和和运运行行经经验验均均表表明明：：非非直直配配电电机机所所受受到到的的过过电电压压均均须须经经过过变变压压器器绕绕组组之之间间的的静静电电和和电电磁磁传传递递。。只只要要低低压压绕绕组组不不是是空空载载，，那那么么传传递递过过来来的的电电压压就就不不会会太太大大。。直配配电电机机的的防防雷雷保保护