变电站防雷-高电压技术ppt

1、变电所雷电过电压的来源变电所雷电过电压的来源雷电直击变电所雷电直击变电所雷击输电线路产生的雷电过电压雷击输电线路产生的雷电过电压沿线路侵入变电所沿线路侵入变电所变电所雷电过电压的危害变电所雷电过电压的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

2、电设备损坏后将造成大面积停电侵入波过电压防护的主要措施侵入波过电压防护的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变电所内避雷器的保护作用变电所内避雷器的保护作用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确保变压器安全的主要措施确保变压器安全的主要措施、入侵雷电波的波形、入侵雷电波的波形标准雷电波波形标准雷电波波形: :Tf=1.2s30%;Tt=50s20%360m雷电冲击波波

3、头长度雷电冲击波波头长度=VTf=3 x 108m/s x 1.2 x 10-6s=360mt2 2、避雷器与被保护设备距离、避雷器与被保护设备距离为零时的过电压为零时的过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。)()(311bahhhhqu2ub 变压器（也是避雷器）上电压：变压器（也是避雷器）上电压：1bbZiuu2 变压器得到可靠保护条件：变压器得到可靠保护条件：变压器变压器冲击放电电压大于避雷器的冲击放冲击放电电压大于避雷器的冲击放电电压和电电压和5kA5kA下的残压下的残压110k

4、V110kV220kV220kV变电所雷电流不得超变电所雷电流不得超过过5kA5kA，故，故5kA5kA下的残压用下的残压用U Ub.5b.5表示表示可将避雷器上的电压近似的视为斜角可将避雷器上的电压近似的视为斜角平顶波其幅值为平顶波其幅值为U Ub.5b.5，波头时间，波头时间TpTp取决于入侵波陡度取决于入侵波陡度上图表示当避雷器动作时在避雷器安上图表示当避雷器动作时在避雷器安装处产生一个装处产生一个- -(t-tp)(t-tp)电压波电压波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变压器在冲击电压作用下变压器在冲击电压作用下, ,可以

5、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 反射波到达反射波到达B B点之前：点之前： U UB B(t) = U(t) = Uq q = at = at 反射波到达反射波到达B B点后和避雷点后和避雷器动作之前：器动作之前： U UB B(t) = U(t) = Uq q + U + Uf f = at + a(t - 2= at + a(t - 2 ) ) = = 2a(t - 2a(t - ) ) 其中其中 = L= L2 2/v

6、/vTUqBB（）（）UqUfTUB与避雷器伏秒特与避雷器伏秒特性相交性相交, ,避雷器动作避雷器动作, ,UB应等于避雷器残压，相应等于避雷器残压，相当于在避雷器安装处产当于在避雷器安装处产生一个生一个-2(t-tp)电压波电压波. .Ub.5=2(t -) - 2( t - tp) = 2( tp - )其中：其中：2TP=Ub.5+ 2TUqBUUb.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 tptut t2tp =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

7、+ 2KL2/v K为设备电容修正系数为设备电容修正系数t tt = tP+2时时UT=2Uq +2Uf =2t - 4(t-tP) =2( (tP+2) ) - 4(tP+2- tP) = 2(tP - 2) =Ub.5 - 2ptt ptt vl 2 tt2p vl 4 tt2p vla2Uat2) t (u25bpT vla2Uat2) t (u25bpT at2) t (uT vla2U)vl 2t (a2 )tvl 2t (a4)vl 2t (a2) t (u25b2pp2p2pT 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 )15. 1UU3 . jj j5 .bUvL2U v/2UUL5 .bjm 确保变压器安全的