旋转电机的防雷保护

一四道防线

高电压技术

旋转电机的防雷保护

旋转电机的防雷保护旋转电机防雷保护的特点旋转电机防雷保护措施及接线

旋转电机防雷保护的特点：

旋转电机的绝缘水平低。在同电压等级的电气设备中，它的绝缘水平最低；出厂冲击耐压值仅为变压器的1/2.5～1/4。旋转电机的绝缘容易老化。受机械振动、发热、潮湿等因素影响；电机绝缘耐压耐压水平与保护它的避雷器的保护水平差不多，绝缘配合的裕度小。

匝间电容小，起不了改善冲击电压分布的作用。绕组匝间绝缘上所受的过电压与侵入波的陡度成正比，必须严格限制侵入波陡度。电机绕组的中性点一般是不接地的，应对中性点采取保护措施。中性点的过电压与侵入波陡度有关，所以也要求限制入侵波陡度，实验结果表明，当陡度限制在2KV/μs以下时，中性点不需要保护；

综上所述，旋转电机的防雷保护应包括：电机主绝缘、匝间绝缘、中性点绝缘。

仅由避雷器来保护旋转电机是不够的，还必须与电容器、电抗器、电缆线等配合才能构成较可靠的保护。直配电机的防雷保护：直配电机的防雷保护：从防雷的观点看，发电机可以分为两类：（1)经过变压器再接到架空线上去的电机，简称非直配电机。（2)直接与架空线相连(包括经过电缆段、电抗器等元件与架空线相连)的电机，简称直配电机。

对于直配发电机，当雷击线路或附近大地时产生的过电压会沿线路直接入侵到发电机处，此时过电压幅值大、陡度也大，对电机绝缘的威胁较大，故其要求有可靠的防雷保护措施。直配电机的防雷保护：直配电机的防雷保护：直配电机的防雷保护：●感应雷过电压●雷直击与电机相连的架空线

避雷器保护电机专用避雷器应采取措施，使流过避雷器的电流小于3kA1.避雷器保护在发电机出线母线上装设一组FCD型磁吹避雷器或氧化锌避雷器，其作用是限制侵入波幅值，保护电机主绝缘。

电容器保护ZA2.电容器保护在发电机电压母线上装设一组并联电容器限制侵入波陡度，以保护电机匝间绝缘及中性点绝缘，同时也可降低感应过电压。计算结果表明，每相电容为0.25~0.5µF时，入侵波陡度不超过2kV/µs。根据彼德逊法则A

电缆段保护（进线段保护）FE1、FE2——管型避雷器电缆段缆进线段保护的原理：

这意味着，电流不经缆芯流动，全部电流都被挤到缆皮里去了。其物理解释为：当电流在缆皮上流动时，缆芯上会感应出与缆皮电压相等、但方向相反的电动势，阻止电流流进缆芯，这与导线中的集肤效应相似；一般每相的雷电流不超过3kA，保护接线的耐雷水平为50kA。

电抗器保护加入电抗器电抗器的作用：减小工频接地短路电流；降低来波的陡度；与管式避雷器和电缆段配合减小雷电流幅值。

直配电机的防雷保护接线25000～60000kW大容量直配电机防雷保护

进线电缆段应直接埋设在土壤中，以充分利用其金属外皮的分流作用。FE1和FE2的接地端应用钢绞线连接。钢绞线架设在导线下方，距导线应小于3m但大于2m，并应与电缆首端的金属外皮在装设FE2杆塔处连在一起接地。工频接地电阻R不应大于5Ω。电缆首端的短路电流较大，按上图所示的保护接线无适当参数的排气式避雷器可用时，可改用下图所示的保护接接。进线段上的阀式避雷器的接地端，应与电缆的金属外皮和避雷线连在一起接地，接地电阻R不应大于3Ω。6000kW～25000kW的直配电机的防雷保护

如电缆首端的短路电流较大，按上图所示的保护接线无适当参数的排气式避雷器可用时，如图所示的保护接线。6000kW以下小容量电机在进线保护段长度l0内，应装设避雷针或避雷线。小结：●旋转电机绝缘裕度低，需采取特殊措施防止雷电波危害。●直配电机保护措施的原则仍然是：减小流过避雷器的雷电流幅值，减小入侵波的陡度。●避雷器应该采用电机专用避雷器。●电容器保护用于降低雷电流的陡度。