过电压保护和绝缘配合

雷电过电压感应雷过电压长线电容效应谐振线路断线电磁式电压互感器饱和参数谐振-——发电机同步或异步自助磁关合(重合)空载长线过电压操作电感负荷过电压进行过电压保护设计和研究，一般有以下三种(1)解析方法。对过电压的发生进行物理分析，(2)模拟方法。可用防雷分析仪、内过电压模数学模拟。(3)统计方法。这种方法对过电压幅值和绝缘(1)屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道。(2)烟囱、冷却塔和输煤系统的高建筑物(如煤粉分离器等)。(3)油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空第15-1节雷电过电压保护一、直击雷的保护范围和保护措施(一)装设直击雷保护的范围1.应装设直击雷保护装置的设施(4)乙炔发生站、制氢站、露天氧气罐、氢气(5)多雷区的列车电站。(6)微波塔机房和大型计算机房。(7)雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制846第十五章过电压保护及绝缘配合(8)无钢筋的砖木结构的主厂房。2.可不装设直击雷保护装置的设施(1)发电厂有钢筋结构的主厂房、主控制室和的主控制室和35kV及以下的高压屋内配电装置室的(2)已在相邻高建筑物保护范围内的建筑物或(3)发电厂的煤场。(1)对主厂房需装设的直击雷保护，或为保护1)加强分流：用扇钢将所有避雷针水平连接起2)防止反击：设备的接地点尽量远离避雷针接3)装设集中接地装置：上述接地应与总接地网阻应不大于102。(2)主控制楼(室)或网络控制楼及屋内配电1)若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金2)岩屋顶为钢筋混凝土结构，应将其钢筋焊接3)若结构为非导电的屋顶时，采用避雷带保护。该避雷带的网格为8～10m,每属10～20m设引(3)峡谷地区的发电厂、变电所宜用避留线保(4)建筑物屋顶上的设备金属外壳、电缆外皮(5)上述需装设直击雷保护装置的设施，其接(6)对于六氟化硫全封闭变电所，不需要专门施，详见表15-1。序身建筑物的结构特点12避雷针时，可将架构支柱主钢筋作引下线接地，345附近主厂房屋顶装设避重计，但应满足第15-1节一、(二)(1)的要求主控制极(室)6序马建筑物的结构特点78变压器检修间9钢筋焊接成网并接地，其接地电阻不大于10Ω连接处加装集中接地装置，其接地电阻座不大于10Ω门型抓，只需钢轨接地(三)有易燃物、可燃物设施的建、构筑物的1.独立避雷针保护的对象主设备或严重影响发供电的建构筑物(如制氢站、露气管道以及露天天然气贮缂等),应用独立避雷针保2.避雷针与设备间尺寸式(16-1)、(15-2)的要求。避宙针与呼吸阀的水平距离不应小于3m,避雷针尖高出呼吸阀不应小于于2m。避击针的工频接地电阻不宜超过102。在高土壤电H举地区，如接地电阻难于降到102,允许采式(15-1)的要求。避雷针与5000m⁵以上贮藏呼吸阀的水平距离，不应小于5m,避雷针尖高出呼吸阀不应小于5m。3.接地要求于30m,架空管道每脑20～25m应接地一次，接地电阻不应超过302。如金属罐体和管道的壁厚不小于44.对供电电源的要求事848第十五章过电压保护及绝缘配合(四)避雷针、避雷线的装设原则及其接地装置的要求(1)独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻不宜超过102。当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，网反击35kV及以下设备，要求避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连一般能将接地体传播的雷电过电压衰减到对35kV及(2)电压110kV及以上的配电装置，一般将避35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避线。这是因为门型架构距变压器较近，装设避留针线引到出线门型架构上，土壤电阻率大于10002,m35～63kV配电装置，在土壤电阻率不大于5002.m的地区，允许将线路的避蛋线引接到出线门型5002·m的地区，避售线应架设到线路终端杆塔为(4)发电厂烟因附近的引风机及其电动机的机壳才允许与35kV及以下配电装置的接地网及低压配电线、广播线和低压线(符合防雷要求的照明线、磁波电缆除外)。(5)独立避雷钋、避雷线与配电装置带电部分1)独立避雷针与配电装置带电部分、发电厂和式中S-—空气巾距离(m);h——避害针校验点的高度(m)。2)独立避信针的接地装置与发电厂、变电所接式中Sg——地中距离(m)。3)避雷线与配电装置带电部分、发电厂和变电式中Ren——独立避雷线的冲击接地电阻(Ω);h——避雷线支柱的高度(m);距离(m)。式中β'——避雷线分流系数；式中β'——避雷线分流系数；小于5m,S₄不宜小于3m。(五)用避雷线保护的技术要求(3)当避雷线附近(侧面或下方)有电气设二、避雷针、避需线保护范围计算(一)避雷针保护范围计算1.单支避雷针的保护范围p=1。2.两支等高避雷针保护范围(图15-2):3.两支不等高避雷针保护范围(图15-3)章(图15-6):(二)避雷线保护范国计算毒852第十五章过电压保护及绝缘配合2.两根等高避雷线保护范围两根等高避雷线保护范图应按下列方法确定(图15-9):(1)两线外侧的保护范围，按单根避雷线保护′(2)两线间保护最低高度按下式计算：式中ba—两避雷线间保护最低高度(m);h-—避蛋线高皮(m);(3)两避雷线端部保护范围按以下方法确定：1)分别按单避雷线确定端部保护范围；2)两线阿端部保护范围最小宽度按下式计算：式中b₂——两避雷线端部保护最小宽度(m);h,——按式(15-16)计算；h₄—被保护物高度(m)。3,两根不等高避雷线保护范围4.避雷针、避雷线联合保护范围(图16-10)合保护作用。其联合保护范围可近似按下列方法确高度可近似取为该点避雷线高度的80%,然后分别按三、配电装置的侵入雷电波保护(一)保护措施雷器通过雷电流为5kA幅值的残压进行配合；年(二)架室进线保护雷线的35~110kV架空送电线路，应在变电所1~2km其变电所的进线段，应采用图15-11所示的保护在木杆或木横担钢能混凝土杆线路进线段的首宜超过105。铁塔或铁横担、瓷横担的钢筋混凝土杆(三)电缆进线保护发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段，在如电缆长度不超过50m或虽超过50m,但经校验，装一组避雷器即能符合保护要求，在图15-12中断路运行，应在电绳末端装设管型避雷器或保护间(四)阀型避雷器与被保护设备间的最大电气距离的确定(1)确定阀型避雷器与被保护设备间的最大电气距离时，馁入波的幅值应取进线段的绝缘冲击强(2)装有标准绝缘水平的设备和标准特性避需大电气距离可相应增大35%。在图15-13和图15-14中，35～220kV级系按普通阀型避雷器计算，330kV喜854第十五章过电压保护及绝缘配合米大电气距高的米大电气距高的表16-2变电所便入波计算陡度(kV/m)1km进线段一一侵入波计算陡度(3)变电所雷季经常运行的进线超过两路时，阀型避雷器与被保护设备间的最大电气距离可较图15-14的数值增大(3路进线可增加20%,4路及以上进线可增大35%)。此外，还应根据变电所可能改变(4)对电气接线比较特殊的变电所，可用计算(5)使用双回路杆塔的线路，有同时遭受雷击(6)网型避笛器与主变压器及其它被保护设备(五)500kV配电装置的侵入雷电波保护1.JZH及LY变电所的结论线路，可以只在变压器出口处装设一组电站型避留否则应在线路断路器的线路侧增设一组线路型避雷(2)单母线，一组变压器，但线路有并联电抗器不应大于100m;线路型避雷器距并联电抗器不应大于50m。互感器至最近避雷器的距离分别不应大于350及1)断路器切除并联电抗器的过电压不大于Ux联电抗器不能脱离线路，此时，避雷器的配置要求.同2)。器出口以及线路断路器的线路侧各装设一组避雷器。(3)对于一组变压器、二回线路、双母线带旁无并联电抗器的线路分别按(1)、(2)项要求装设(4)避雷器至电流互感器、耦合电容器、隔离虑。弄(5)并联电抗器布置在变压器侧，并不额外要2.FHS及SH变电所3.YM发电广500kV升压站的距离分别不大于100及50m。母线电压互感器和线雷器，在变压器附近装一组XAL-444AL避雷器。(六)变压器侵入波保护需注意的几个问题1.自耦变压器保护(1)当自耦变压器一侧断开后，由于绕组间波耦变压器和断路器之间，并采用图15-1如采用图15-18的保护接线，在自耦绕组任一侧35kV及以下自耦变压器，还应在申联继组的两端跨接阀型避雷器FZ。(图15-15)。(2)当使用氧化锌避笛器保护自耦变压器时，2.三绕组变压器和分裂统组变压器保护(1)与架空线路连接的三绕组变压器(包掂一台变压器与两台电机相连的分裂绕组变压器)的(2)当三绕组变压器高、中压之间的变比较大(如330/35kV)而中压侧义有长时间开路运行可能(3)分裂绕组变压器同样有可能在其中一个分3.保护变压器、电抗器的避雷器安装位置(1)电力变压器的所有电压的自耦变压器；(2)弱绝缘的110～220kV变压器；4.避雷器的配置原则年856’第十五章过电压保护及绝缘配合123最大电气距离(m)符合要求，但一般不考虑事故或检修的短时运行方式。(七)3～10kV配电装置的保护变电所的3～10kV配电装置(包括电力变压器),应在每组母线和每路架空进线上装设阀型避雷器FZ、FS,并应采用图15-17的保护接线。母线上避雷器与主变压器的电气距离不宜大于表15-~3所列接地网连接(包括通过电巍金属外皮连接)。避雷器图15-173~10kV配电装置笛电侵入波的保护接规(八)小容量变电所的保护1.电抗线圈的应用35kV变电所的进线，如架设避雷线有困难，或18所示的保护接线。电抗线圈的电感值可采用约1900μH,2。简化保护接线(1)容量为3150～5000kVA的35kV变电所，可图15-18用电抗线圆代替进线段是雷线图15-193150～5000kYA,35kV变电不应超过5Ω,并应采用图15-19所示的保护接线。(2)容量为3150kVA以下的35kV供非重要负的保护接线，容量为1000kVA及以下的变电所，可采用图15-20(b)的保护接线。(3)容量为3150kVA以下的35kV供非重要负荷分支变电所，可采用图15-21(a)、(b)(4)保护接线简化的变电所。阀型避雷器与主(九)六氟化硫全封闭电器的保护图16-20容量为3150kVA以下的35kV图15-22六级化硫全封闭组合变电所的(十)进线段管型避雷器和保护间隙的1.管型避雷器的选择图15-21容量为3150kVA以下的35kV2.进线段保护间隙的选择858第十五章过电压保护及绝缘配合表15-4管型避常器外间除的数值(mm)36中性点直接接地中性点非直换接地8表15-5保护间隙的主间隙最小值(mm)36中性点直接接地中性点非直接接地8注保护加强绝绿变压器用的间隙，在符合绝绿配合要求的条件下，应尽量表15-6辅助间隙的数值(mm)额定电压(kV)36(2)保护间隙的结构应符合下列要求：1)应保证间踪稳定不变；2)应防止间隙动作时电弧跳到其它设备上，以3)间隙的电极宜镀锌。(3)电压为63～110kV的保护间隙，可装设在用表15-6数值。四、旋转电机的过电压保护很低，比同一电压等级的变压器冲击绝缘水平低得多。(一)有架空直配线的发电机的保护1.一般原则与架空线真接连接的旋转电机(包括发电机、同期调相机、变叛机和电动机，简称直配电机),应采容器来保护电机的主绝缘(包括中性点绝缘)和距间影响，60MW以上的电机不允许采用与架空线路直对各类旋转电机的保护方式，应根据电机的容*第15-1节雷电过电压保护859,量，当地雷电活动的强弱及对供电可靠性的要求确2.单机容量为25～80MW的直配电机的、保护接线.单机容最为25～80MW的直配电机，宜采用图管型避笛器GB,和GB₂的冲击放电电压，不应表15-7管型建管器GB,和GB₂的冲击放电电压(kV)额定电压(kV)30GB;和GB₃的接地端，应用钢绞线连接，钢绞线架设在导线下方，距导线不应小于2m,不应大于8m,并应与电缆首端的金属外皮在装GB₂杆塔处连进线段上的阀型避雷器FS的接地端，应与电缆大于32。3.单机容量为6000～25000kW以下的直配电机保护接线单机容量为6000～25000kW以下的直配电机，宜采用图15～24(a)的保护接线。在多雷区，4.单机容量为6000～12000kW的直配电机的保护接线单机容量为6000～12000kW的直配电机，如出线回路中无限流电抗器，可采用图15～25(a)、(b)的保护接线。在雷电活动强烈地区，宜采用有电抗线圈的图15-25(a)的保护接线。5.单机容量为1500～6000kW以下直配电机和少雷地区60000kW及以下直配电机的保护接线(b)、(c)的保护接线。图16-26(a)中的阀型鼻第15-1节雷电过电压保护7.单机容量为300～1500kW直配电机的保护接线单机容量为300～1500kW的直配电机，可采用单机容量为1500kW以下的直配电机，采用图15-28和图15-29规定的保护方式有图难护接线(每相C=0.5～LHF)8.单机容量为300kW及以下的直配电机的保护接线单机容量为300kW及以下的直配电机，根据具体情况和运行经验可采用图15-29的保护接线；也可靠近入户处的电杆上装设保护间隙，或将绝缘子铁脚接地。个别重要电机，也可参照图16-28(a)、(二)发电机变压器组的保护经变压器供电的发电机。由于变压器的保护作缘损坏，在多雷区和200MW及以上的大型电机，宜在电机出口袋一组FCD型磁吹避雷器或氧化锌避雷对发电机到变压器之间的敞露母线桥或组合导压的措施(1)为丁限制雷击附近避雷针时在导线上产生大于50m时，应在发电机回路或母线的每相导线上装设不大于0.15μF的电容器或磁吹避留器。在丹压变(2)当发电机具有直配架空线路(包括经一段电缆进线的架空线路时)除限制感应过电压要求装设1)保护匝间绝缘：对中性点有阀型避雷器保护线圈电机，应限制侵入波陡度在2kV/m以下，因此在每相应装设1.5～2.0pF电容器(图15-23～图15-2)降低母线振荡过电压；当架空直配线路的防(3)保护电容器接成Y形，中性点直接接地。五、微波通讯站的过电压保护徽波塔的接地电阻一般不超过5Q,在土壤电阻率较低的有条件的地区，不宜超过12。这样做可以弄第十五章变压器。(1)波导管或同轴电须的金属外皮，至少应在上下两端与塔身金属结构连接，并在机房(包括与主控制室合并的机房)内与接地网连接。(2)机房应有防直击雷的保护措施。如已处于(3)机房的接地网与微波塔的接地网间，至少应有2根接地带连接。(4)机房内的电力线、通信线应有金属外皮或少应在金属管道屋外部分沿长度均匀分布在两处接地，每处接地电阻不宜大于102;在高土壤电图率地区，每处接地电阻不宜大于30Ω,但宜适当增加接地强防雷措施。如在前一个电杆装设管型或阀型避雷装置。通信线的不运行线对，应在终端配线架上接为了防止地线上流过不平衡电流使地线电位升高，对通信产生干抗，保护接地可和中性线(零线)分开。中性线与相线一样对地绝缘。这种接线方式又叫“三相五线制”,如图15-30所示。(1)设备机壳上平时保持零电位，对弱电无干(2)当发生短路时，短路电流可从中性线回图15-30三相五线刮接线图(一)工频过电压的性质(二)工频过电压的计算舞864第十五章过电压保护及绝缘配合2.单相接地引起的工频过电压系数接近1,即c₄≈1。3.突然甩负荷引起的工频过电压U一母线电压(kV);入式(15-20)可以得到线路末端的工频暂态过电垂电压的百分款备注中性点不接地定中性点声接接地的电机中性点不接地的电机成采用!10%的的1/2以上，且接地的变压器有△骁组的1/2～1/3,且接地的变压器有△绕组的1/3以下F(三)工频过电压的允许水平系统额定电压(KY)线路断路器的变电所例线路断路器的线路例866第十五章过电压保护及绝缘配合内，应小于电气设备在相应时间内的允许过电压倍表15-12为苏联国家标准FOCT1516,1-76《3~(四)工频过电压的限制措施1.装设并联电抗器少发电机充电功率、削弱电容效应。补偿度一般为过电压较高时增加电抗器的补偿度，增大补偿效果。这时需要将电抗器伙安特性中的拐点取得较低，例如取1.25～1,3U:r。但采用此措施时，需注意避免非2.降低电网的零序电抗由式(15-21)可知，减少了电网的零序电抗，(1)在短路电流允许的条件下，增加变压器中表15-10电气设备耐受工频过电压标么值及允许时间电容式电压互感器表15-11并联电抗器耐受过电压标么值及允许时间表15-12变电所电气设备耐受工频过电压、端振过电压(标么值)的要求相间相间相间相间变压器(包括自概变压器)电器、电容式电压互感器、电流互感器(2)输电线路采用良导体地线。PW工程选用HI,GJ-95铜芯铝合金线可比G3-70钢绞线的零序阻抗降低约1/3左右。对340km500kV线路，可使不对(3)在三相并联电抗器的次级，专门装设三角3.将长线分段在长线的中段建立中间开关站，把长线分成两4.充分利用已装设的电气装置(1)如果线路上串接有串联电容补偿装置，相(2)发电机装设的自动电压调整器，可以将工频稳态过电压降低5%～10%。5.降低发电机电势(1)改变系统的无功分配，就地平衡无功功便可使E;降低1.8%左右。(2)改交并联电抗器的运行方式。并联电抗器(3)改变变压器分接头、降低发电机运行电压。采用有载调压，分接头下降5%,相当于电源电势降低5%。8.制定合理的操作顺序和装设必要的系统继电保护装置(1)采用高频停讯回路，在任一侧断路器因故(2)采用解列装置，必要时迅速将系统解列，(3)采用过电压保护装置，在出现了较长时间这种装置一般整定在1.2Uxz时动作，并有大于0.1s二、操作过电压(一)操作过电压的性质(二)操作过电压的允许水平1.相对地35～83kV及以下(非直接接地)内过电压4.00110~154kV(非直接接地)内过电压3.50110～220kV(直接接地)内过电压3,00xx330kV(直接接地)内过电压2.75U500kV(直接接地)统计操作过电压2√2U2.相间是868第十五章过电压保护及绝缘配合可取相对地内过电压的1.5倍。压的+60%和-40%。1.间歇电弧过电压的性质的电流为电容电流。经验表明，在3～10k电容电流超过30A、35kV及以上电网的电容电流超过10A时，接地电孤不易自行熄灭，常形成熄灭和重这种过电压一般不超过3.00=,极少达到3.50低于绝缘的耐受水平。但它波及全电网，持续2.限制措施在3～10kV电网的单相接地电流超过30A或35kV及以上电网超过10A时，可在中性点和大地之间接入消弧线圈，以减少单相接地电流，促成电弧自消弧线圈并不能限制问歇性电弧过电压的最大1.开断空载变压器过电压的性质般不超过4,00xxg当变压器采用冷轧硅钢片、纠结式线圈时，激磁电流一般不超过额定电流的百分之(1)避雷器应接在断路器和变压器之间，在非(2)如果变压器的高低压侧电网中性点接地方容器。若将电容器安装在低压侧，电容值应取C=0.1K*(K为变压器的变比)。(4)灭弧性能较差的断路器，或者断路器断口间装设有1万Ω以上的高阻值并联电阻，或者变压器的某一电压侧述接有大于100m的电缆时，开断空载(五)开断并联电抗器过电压及其限制1.开断并联电抗器过电压的性质(1)开断的电流为电抗器的额定电流，远比开(2)切断电流时，断路器断口间的瞬态恢复电电抗器却为数千Hz或更大，使断路器更难开断。国外的统计表明，大的开断电流反而截流值较(1)选用带分闸并联电阻的断路器。(2)在断路器与并联电抗器之间装设磁次避雷器或氧化锌避雷器。(3)在超高压并联电抗器前不较设断路器，把(4)电压较低的并联电抗器，采用了熄弧能力较强的真空断路器时，可在回路中装设C-R吸收装通过试验确定。(六)开断高压电动机过电压及其限制1.开断高压电动机过电压的性质达4～5倍。2.限制措施(1)在电动机与断路器之间装设氧化锌避雷(2)当采用了真空断路器时，为了降低过电压(3)在回路中支接电容-电阻限压装置。电容和电阻串联。电容可为0.5～5μF,电阻可为数十到其限制1.关合(重合)空载长线过电压的性质·射，形成接近2倍宋端电压的过电压。它由工频分量悯，关合(重合)空载长线过电压成为确定绝缘水平(1)工频暂态过电压是关合(重合)空载长线素也是影响关合(重合)空载长线过电压的因素。(2)合闸相角：合闸时，电源电压与线路残余电压极性相反，尤其在合偶相角接近为0°时，过电压(3)线路残余电压：断路器开断线路，电容电(4)重合闸：永久性故障的健全相工频过电压(5)断路器同期性能：三相动作不同期时，因为相间耦合，会使后合阐相上的残余电压增加10%~2.限制措施(1)降低工频暂态过电压：限制工频管态过电压(2)削弱线路残余电压：采用单相重合闸能够器，残余电荷可在0.04s以内基本泄入大地；断路器(3)同步合闸：通过自动控制装置，实现断路程度。这种措施费用昂贵，在500kV及以下电网尚(4)采用带合闸电阻的断路器：这是限制合闸欧(为低值电阻),大大小于分闸电阻值。(6)采用磁吹避雷器或氧化锌避雷器做为后备3.断路器合闸电阻的选择(1)合隔电阻的选择原则合闸时，先合铺助触头K,,接入合闸电阻B后弄870第十五章过电压保护及绝缘配合1.开断空装长线过电压的性质章式中R——并联电阻阻值(2);(3)线路侧接入电磁式电压互感器：由于电磁式电压互感器直流电阻约为3～15kΩ,通过它泄放残留电荷，可使重燃过电压降低30%左右。当线路很(4)并联电抗器：并联电抗器的存在，可使线路电压振荡频率接近于工数，恢复电压上升速率下(5)采用磁吹避雷器或氧化锌避笛器：一般将1.开断电容器组过电压的性质中性点不接地的电容器时，再加上断路器三相不同小断路器三相的不同期性，将减小中性点的位移电2.限制措施(1)将电容器组分为若千个小组，分别用断路(2)当电容器组容最在数千kvar以上时，可(3)在多沛断路器上加装分丽并联电阴，能够式中R——并联电阻(2);Xe——电容器组容抗(Q)。如果断路器开断性能较差，按式(15-28)装设(4)装设避雷器保护。由于电容器的极间绝缘要比对地(外克)绝缘弱，10s工频耐压仅为额定电地绝缘，并不能保护极间的绝缘。囚此，推荐图15-35所示接线供工程设计参考，并以采用氧化锌避为宜。图15~35用氧化锌避雷器保护电容器组的授线1—电容器；2—氧化锌避雷器(十)解列过电压及其限制1.解列过电压的性质(1)线路两端电源的电势相角差因故摆开很倍。(2)线路末端发生非对称接地短路。断路器断章1,线性谐振过电压的特点章(三)铁磁谐振过电压及其眼制弄(四)参数谐振过电压及其限制(一)绝缘配合的目的第15-3节配电装置的绝缘配合875全面考虑设备造价、维修费用以及故障损失三个方(二)绝缘配合的原则1.绝绿配合的一般原则(1)不同电网，因结构不同以及在不同的发展(2)谐振过电压对电气设备和保护装置的危害(3)配电装置中的自饮复绝缘(绝缘子串、空气间踪)和非自恢复绝缘的绝缘强度，在过电压各种(4)由于过电压保护的方法不同，一般不考虑平超过标准很多的线略(如降压运行的线路),应验(5)污秽地区配电装置的外绝缘应按规定加强(6)高海拔地区配电装置的外绝缘，宜首先采2.220kV及以下配电装置的绝缘配合特点(1)一般由雷电过电压决定绝缘水平，并按避(2)由于绝缘水平在正常情况下能够耐受操作(3)旋转电机的绝缘水平，应以专用磁吹避雷(、4)配电装置(包括电气设备)的绝缘水平，3.330kV及以上配电装置的绝缘配合特点(1)在绝缘配合中，操作过电压将起主导作(2)采用开断性能优良的断路器(或带并联电阻的断路器)和并联电抗器将操作过电压限制到预定水平，做为主保护。采用磁吹避雷器(或氧化饼避雷器)做为后备保护。因此，避雷器做为确定绝缘水平(3)用于操作、雷电过电压绝缘配合的波形(4)进行雷电过电压绝缘配合时，应以避雷器10kA的残压为基础。当500kV仅装有一组避雷器(5)电气设备的绝缘水平，应同时具有耐受工惯用法是一种传统的方法，适用于非自恢复绝2.统计法是第十五章过电压保护及绝缘配合3.半统计法4.简化统计法个间隙上所加电压与其它并联间隙上所加电压之间二、避雪器选择当在330kV及以上超高压电网中选用FCZ型磁表15-1410kV及以下的配电系统，电筑终路分电站用普通网型电站用磁吹阈型5.其些交压器的中性点Y系列金属氧化物(氧化锌)避雷器具有优异的非线性伏安特性，残压随冲击电流波头时间的变化特性平题。其电阻片单位体积吸收能量大，还可以并联使避雷器在性能、价格上同磁饮阀型避雷器相比，没(二)阅型避雷器参数选择1.避雷器灭弧电压Um避雷器的灭弧电压(又称避雷器的额定电压U₀),应按设备上可能出现的允许最大工频过电压Um(U)≥0₄U(15-33)式中Um:——避雷器灭弧电压有效值(kV);c₄—-接地系数，对非直接接地，20kV皮2.避雷器的雷电冲击保护水平(1)避雷器的残压Upat3.避雷器的操作冲击保护水平即(2)操作波残压U。。4.普通阀型避雷器的工频放电电压U;以下K·=3.5;对直接接地110~ ~1.86,500kV避雷器Km,=1.46～1.55。U₀=K₀₆Um=2.35×√2×200=(三)金属氧化物避雷器参数选择毒第15-3节配电装置的绝缘配合879对3.避雷器最大雷电冲击残压Us,。鼻有效值(kV)值(kv)电机和变压器中性点5565弄压等级(kV)续时间(μs)方波电流峰值(A)124亲健波陀全波配合操作波配台1.102(1.148)5健波陀全波配合操作波配台1.102(1.148)52.75Ux22.75Ux2灭弧电压290√23常运图15-40330kV变压器与避管器绝缘配合关系载波试验电压1675KVBIL=1550kV继货器陕波放电电压1270kV量电冲放电压上限1100kV面电冲放电压下限800KVSIL=1240KV避母器操放电压上限1125EV(后改进":断路器限制操作过电压水平2,3U避雷器工频放电电压-=系统工频过电压560/√3×1.3√工~584kV系统最大工作电压550/√3=318kV.Q图15-41FCZ-600J混需器伏秒特性曲线与变压器能操水平的配合第15-3节配电装置的绝缘配合883内部过电压雷器3kA残压缝伯10以下30以下10000以F10000及以上U₁.v/n=1,I×(1.1Uc+15)(15-58)(5)算例：0.79×3×220=521,4kV(0.645×3×220=425.7kV(有效值)第15-3节配电装置的绝缘配合885电气设备名称电力变压器、电磁式电压互费卷、并联虫抗别电力变压器，电徽式电压五感赛，并联电抗器的相间极触头闹外地级位置下的同极触委阳单独试验的在货和维级了表15-19丧15-18中:—陡度系数，考虑330kV线路绝缘对其它电器应适当增大距离系“—考虑激磁影响的附加位；煞头间外能缘触头间k₄=1.1;鼻886第十五章过电压保护及绝缘配合表15-20间隔系数绝缘的耐强电压与闪络电压之间的差别内过电压波作用时间较工频波形短，将作用时间进行第效换算Kk,=0.95,对其它绝缘取l,=1;k₉——相间过电压比相对地过电压高的Urt—磁吹避雷器工频放电电压上限值；裹15-21裹15-21峰值(kV)内绝缘断路器分闸时断口闻断路器和高离开关分闻时断口间3.500kV电气设备的试验电压(1)操作波试验电压计算公式见表15-21。表15-20中BIL——基本冲击绝缘水平，变电站内U。—避雷器操作波放电电压上限，K(、K;——内过电压下海拔高度为1000m的大气湿度和空气密度修正系数，根据IEC规定，对放电距(2)冲击试验电压计算公式见表15-22。(3)工频试验电压计算公式见表15-23、内绝缭断路器和隔离开关分用时断口间声绝别工架试验电压，有效值(kV)内绝变压器、电抗器(相对地)断路器分闸时同相断口闻外绝绿断路器痛离开关分同时同相斯口间①内外绝缘不能分开干试时的单救试验的套管，内绝缘1分钟耐压按外绝缘干试耐压的0.9倍考虚，表15-243~500kV输变电设备的常电冲击耐受电压标准需电冲击全波(内、外绝缘)电抗器绝缘于、穿墙套管设备的内一0B6注1.带“*”的数值仅用于变压器类设备的内绝章888第十五章过电压保护及绝缘配合1.35——变压器等油纸绝缘的冲击系数(对高压电器取1.1);U:—最高工作相电压，U:x=3170.9——变压器积累系数(对高压电懈现将3～500kV输变电设备的雷电冲击耐受电压和1分钟工频耐受电压以及330～500kV操作冲击耐受电压分别列于表15-24~28(摘自GB311.1-83《高压输变电设备的绝缘配合》)。表15-253~500kV输变电设备的1分钟工频附受电压有效值(kV)内、外绝缘(干试与湿试)电抗器3 6一r注1.斜线上的期值适用于读类设备的外绝缘。鲜线下的数值适用于该类设备的内绝缘。表15-28330～500*V输变电设备操作冲击耐受电压(kV)内、外绝缘(干试与湿试)峰值除母线支柱绝缘子外，其它断有设名毒四、空气间隙的选择(一)按惯用法确定A信50%放电电压(kV);50%放电电压(kV);50%放电电压(kV);雷电过电医1.按电器外绝绿的冲击试验电医选择相对相A;内相对地A:过电压相对相A₂最大工作电压相对相A₂大5%,一般取K₁频过电压，K₄=1.2~(二)按半统计法确定A值表15-28中U相对地的正极性操作过电压50%放电电压Ux-r%——≠第十五章过电压保护及绝缘配合第十五章过电压保护及绝缘配合(能值)和闻隙距离的关系图15-44栋一板和林一棒同隙在操作波(500/5000μ*)下30%放电电压(海值)围15-43停一棉和棒—板间隙的冲击(1.5/40HB)50%放电电压(峰值)和间隙距离的关系鲁第15-3节配电装置的绝缘配合891有风偏间隙，kg=1.4;合系数，有风偏间隙K₁₄——相对相操作过电压的配合oz-a——相对地空气间隙在操作过电压下放电电压的标准偏Qx-z——相对相空气间隙在操作过电压下放电电压的标准偏替了惯用法中的间隔系数R,。图15-45棒一板阅原在操作波下50%放电电压(峰值)和间晾距离的关系5图15-47环一环及环一资等冲击(+1.5/40M*)50%放电电压(峰值)和间源距离的关系(试验装置与图15-46同)图：5-46环一环及环—塘的工频放电电压(有效值)和间隙距离的关系曲线8一环一境.无顶曲线8压0,(有效值)及冲击(+1.5/40μs)放电电压U',54x(峰值)和相间距离的关系(试实线为环对环)鼻表15-28雷电过相对地d,电相对相A、乐操指过电压相对相A₂最大工作电压夹15-29身绒对构架空气间隙在操作冲齿电压波下的50%放电电五(二分裂对接地电极跹离(m)无无无无无有有时张串32×XP-16对接地电极距离(m)导导导导导线线线嚣线注数据来源为水利电力部电力科学研究院，是吊式铝管母线操作冲击放电特性(阶段报告),(附15-1)(附15-5) 鼻电缆标称截面(附15-7)(附15-8)C₂——组合导线(或导线)每相对地电容l一组合导线(或导线)长度(m):二、组合导线(或导线)每相对地电容(附15-9)(附15-11)(附15-12)(附15~13)附录15-5绝缘配合的统计方法895(附15-14)(附15-15)(附15-18)(附15-17)(1)经验公式一：(附15-18)(2)经验公式二：(附15-19)(3)经验公式三；性及参数器的电气特性(保护发电厂、变电所用)见附表(2)电机用氧化锌避雷器的技术参数见附表(附15-21)是附表15-3的冲击放电电压幅值10/20#s)下的残压幅值2346电压幅值压幅值(L