发变电所防雷技术

1、发变电所防雷技术第1页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二发电厂和变电所雷电过电压来源雷电直击发电厂和变电所雷击输电线路产生的雷电过电压沿线路侵入发电厂和变电所第2页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所雷电过电压的危害造成大面积停电发电机、变压器等主要电器设备的内绝缘大都没有自恢复的能力高压输电线路允许每几年跳闸一次，而变电站的MTBF一般在百年以上(200800) 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。第3页，共32页，2022年，5月20日，4点19分

2、，星期二侵入波过电压防护的主要措施第4页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二侵入波过电压防护的主要措施合理确定变电所内装设的避雷器的类型、参数和位置进线段保护，限制流过避雷器的雷电流和降低侵入波陡度变电所设备上的雷电过电压幅值限制在设备的雷电冲击耐受电压以下直接与架空线相连的发电机（直配电机），除在电机母线上装设避雷器外，还应装设并联电容器降低电机绕组侵入波的陡度，保护电机匝间绝缘和纵向绝缘不受损坏第5页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二直击雷防护避雷针：独立避雷针、构架避雷针第6页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二直击雷防护被保护物处

3、在避雷针、线保护范围内空中：至少5米地下：至少3米 一般110kV及以上，一般允许装构架避雷针1000m ，宜装独立避雷针第7页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二直击雷防护-避雷线一端经绝缘子连接 第8页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二直击雷防护-避雷线两端接地的避雷线 第9页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二直击雷防护-避雷线避雷器一端接地：两端接地的避雷线避雷针和避雷线的接地装置的 工频接地电阻一般不大于10欧姆第10页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所的侵入波过电压防护装设避雷器正确选择避雷器的形式、

4、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第11页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所的侵入波-避雷器的保护动作过程第12页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所的侵入波-避雷器的保护动作过程第13页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所的侵入波避雷器的保护距离与入口电容成正比的系数避雷器的残压设备的保护要求第14页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所的侵入波变电所的保护接线220kV变电所保护接线第15页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所的侵入波变电

5、所的保护接线500kV变电所保护接线第16页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二变电所的进线段保护变电所的雷害事故50%是由雷击1km以内的线路引起的71%是由雷击3km以内的线路引起的限制侵入波的陡度限制避雷器的雷电流以降低残压1-2km的进线段加强雷电防护第17页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二35kV及以上架空进线段的保护第18页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二35kV及以上电缆进线段的保护第19页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二35kV小容量变电所进线段的保护10m第20页，共32页，2022年，5月2

6、0日，4点19分，星期二几种变压器的防雷保护三绕组变压器的保护高压侧有雷电侵入波时，通过静电感应和电磁感应，会在低压侧出现过电压可能出现高中压绕组正常工作而低压绕组开路的情况。开路时低压侧对地电容很小，可能时低压绕组上的感应过电压静电分量达到很高的数值，危害低压绕组的绝缘由于静电感应时三相绕组电压同时升高，只要在任意相的出口装一避雷器即可保护三相绕组若低压侧接有25m以上的电缆，对地电容大，可限制静电感应过电压第21页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二几种变压器的防雷保护自耦变压器的保护1：起始分布2：稳态分布3：最大电位包络线第22页，共32页，2022年，5月20日，4

7、点19分，星期二几种变压器的防雷保护自耦变压器的保护自耦避雷器接线第23页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二几种变压器的防雷保护配电变压器的保护第24页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二旋转电机的防雷保护发电机、电动机、调相机旋转电机的防雷保护特点：冲击绝缘强度在相同电压等级的电器设备中最低（固体绝缘、容易老化）保护旋转电机的磁吹避雷器的保护水平与电机的绝缘水平之间的绝缘配合裕度很小匝间绝缘要求将侵入波陡度限制到很低(5kV/s)第25页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二旋转电机的防雷保护直配发电机的防雷保护1234第26页，共32页

8、，2022年，5月20日，4点19分，星期二气体绝缘变电所的过电压防护GIS的全伏秒特性比较平坦，且负极性击穿电压比正极低，其绝缘水平主要决定于负极性雷电冲击绝缘水平波阻抗比架空线小，对侵入波保护有利结构紧凑，设备之间的电气距离小，避雷器离被保护设备近GIS不允许发生电晕，一旦发生电晕将立即击穿，且没有自恢复能力第27页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二气体绝缘变电所的过电压防护第28页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二气体绝缘变电所的过电压防护GIS的过电压保护接线方式第29页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二气体绝缘变电所的过电压防护经电缆段进线的GIS过电压保护接线方式第30页，共32页，2022年，5月20日，4点19分，星期二气体绝缘变电所的过电压防护有两条电缆出线的220kVG