变电站防雷高电压技术PPT学习教案

1、会计学1 变电站防雷高电压技术变电站防雷高电压技术 变电所雷电过电压的变电所雷电过电压的 危害危害 变压器等主要电器设备的内绝缘大都变压器等主要电器设备的内绝缘大都 没有自恢复的能力没有自恢复的能力 220kV220kV线路，线路，50%50%放电电压为放电电压为1200kV 1200kV 而相应的变压器全波冲击试验电压为而相应的变压器全波冲击试验电压为 850kV, 850kV, 全波多次冲击耐压只有全波多次冲击耐压只有 850/1.1=773kV850/1.1=773kV 设备损坏后将造成大面积停电设备损坏后将造成大面积停电 第1页/共23页 侵入波过电压防护的侵入波过电压防护的 主要措施

2、主要措施 降低来波陡度降低来波陡度 进线保护段进线保护段 避雷器的保护范围与作用避雷器的保护范围与作用 侵入波侵入波 防止反击防止反击 直击雷直击雷 避雷针、避雷线的保护范围避雷针、避雷线的保护范围 减小通过避雷器的电流减小通过避雷器的电流 第2页/共23页 变电所内避雷器的保护作用变电所内避雷器的保护作用 n避雷器与被保护设备有一定距离避雷器与被保护设备有一定距离 时的过电压时的过电压 n确保变压器安全的主要措施确保变压器安全的主要措施 第3页/共23页 、入侵雷电波、入侵雷电波 的波形的波形 标准雷电波波形标准雷电波波形: : Tf=1.2s30%;Tt=50s20% 360m 雷电冲击波

3、波头长度雷电冲击波波头长度 =VTf=3 x 108m/s x 1.2 x 10-6s=360m 第4页/共23页 t 第5页/共23页 2 2、避雷器与被保护、避雷器与被保护 设备距离为零时的过设备距离为零时的过 电压电压 变压器在冲击电压作用下入口电容一般变压器在冲击电压作用下入口电容一般 可以不计可以不计, ,可以认为输电线在此开路。可以认为输电线在此开路。 第6页/共23页 )()( 311ba hhhhq u2ub 变压器（也是避雷器）上变压器（也是避雷器）上 电压：电压： 1bb Ziuu2 第7页/共23页 第8页/共23页 n变压器得到可靠保护条件：变压器得到可靠保护条件：变压

4、变压 器冲击放电电压大于避雷器的冲器冲击放电电压大于避雷器的冲 击放电电压和击放电电压和5kA5kA下的残压下的残压 n110kV110kV220kV220kV变电所雷电流不得变电所雷电流不得 超过超过5kA5kA，故，故5kA5kA下的残压用下的残压用U Ub.5 b.5表 表 示示 第9页/共23页 n可将避雷器上的电压近似可将避雷器上的电压近似 的视为斜角平顶波其幅的视为斜角平顶波其幅 值为值为U Ub.5 b.5，波头时间 ，波头时间TpTp取决取决 于入侵波陡度于入侵波陡度 n上图表示当避雷器动作时上图表示当避雷器动作时 在避雷器安装处产生一个在避雷器安装处产生一个- - (t-tp

5、)(t-tp)电压波电压波 第10页/共23页 3 3、避雷器与被保护设备有、避雷器与被保护设备有 一定距离一定距离L2L2时的过电压时的过电压 第11页/共23页 变压器在冲击电压作用下变压器在冲击电压作用下, ,可以认为输可以认为输 电线在变压器入口处电线在变压器入口处T T点开路点开路 入侵波入侵波atat到避雷器处到避雷器处B B点时点时t=0,t=0,在变压在变压 器入口处器入口处T T点发生全反射点发生全反射 第12页/共23页 反射波到达反射波到达B B点之点之 前：前： U UB B(t) = U(t) = Uq q = at = at 反射波到达反射波到达B B点后点后 和避

6、雷器动作之和避雷器动作之 前：前： U UB B(t) = U(t) = Uq q + U + Uf f = at + a(t = at + a(t - 2- 2 ) ) = = 2a(t - 2a(t - ) ) 其中其中 = L= L2 2/v/v T Uq B B （）（） Uq Uf T 第13页/共23页 UB与避雷器与避雷器 伏秒特性相交伏秒特性相交, ,避避 雷器动作雷器动作, ,UB应应 等于避雷器残压，等于避雷器残压， 相当于在避雷器相当于在避雷器 安装处产生一个安装处产生一个- 2(t-tp)电压波电压波. . Ub.5=2(t -) - 2( t - tp) = 2( t

7、p - ) 其中：其中：2TP=Ub.5+ 2 T Uq B UUb.5b.5 避雷器伏秒特性曲线避雷器伏秒特性曲线 2 2(t - (t - ) ) -2-2( t - t( t - tp p) ) 2 tp t u t t 第14页/共23页 2tp =Ub.5 + 2 其中其中 = L2/v 考虑到设备入口电容考虑到设备入口电容 Ub.5 + 2KL2/v K为设备电容修正系数为设备电容修正系数 t t 第15页/共23页 t = tP+2时时 UT=2Uq +2Uf =2t - 4(t-tP) =2( (tP+2) ) - 4(tP+2- tP) = 2(tP - 2) =Ub.5 -

8、 2 第16页/共23页 p tt p tt v l 2 tt 2 p v l 4 tt 2 p v l a2Uat2) t (u 2 5bpT v l a2Uat2) t (u 2 5bpT at2) t (uT v l a2U) v l 2 t (a2 )t v l 2 t (a4) v l 2 t (a2) t (u 2 5b 2 p p 2 p 2 pT 具有振荡性质具有振荡性质 -截波截波 变压器上电压变压器上电压UT( t ) 第17页/共23页 15. 1 U U 3 . j j 第18页/共23页 j5 .b U v L 2U v/2 UU L 5 .bj m 第19页/共23页 确保变压器安全的主要措施确保变压器安全的主要措施 n限制避雷器残压限制