发电厂和变电所的防雷保护1

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1、第11章发电厂和变电所的防雷保护11.1发电厂和变电所的直击雷防护11.2发电厂和变电所的行波保护11.3变电所防雷的几个具体问题11.4气体绝缘变电所的防雷保护11.5旋转电机的防雷高电压工程基础11.1发电厂和变电所的直击雷保护发电厂、变电所防止直击雷的措施：采用避雷针、避雷线及良好的接地网。装设避雷针（线）的原则装设的避雷针（线）应该使所有设备均处于避雷针及避雷线的保护范围之内。另外，要注意防止反击。即雷击于避雷针及避雷线后，它们的地电位可能提高，如果它们与被保护设备的距离不够大，则有可能在避雷针、避雷线与被保护设备之间发生放电，或叫做逆闪络

2、。此类放电现象不但会在空气中发生，而且还会在地下接地装置间发生，一旦出现，高电位就将加到电力设备上，有可能导致电力设备的绝缘损坏。高电压工程基础避雷针（线）的设计计算1.独立避雷针I=140~150kA，L=1.7hμH/m，空气击穿场强500kV/m，土壤击穿场强300kV/m，di/dt按斜角波头=2.6μs。高电压工程基础2.架空避雷线①一端绝缘另一端接地的避雷线②两端接地的避雷线避雷针、避雷线的Sk一般不宜小于5m，Sd一般不宜小于3m，在可能的情况下，应适当地加大。高电压工程基础几个具体问题（1）对于110kV及以上的配电装置，由于绝缘较

3、强，不易反击，一般可将避雷针装设在构架上。构架避雷针有造价低廉，便于布置的优点。但因构架离电气设备较近，必须保证不发生反击的要求。（2）35kV及以下配电装置的绝缘较弱，所以其构架或房顶上不宜装设避雷针，而需要装设独立避雷针。（3）发电厂厂房一般不装设避雷针，以免发生感应或反击使继电保护误动作，甚至造成绝缘损坏。1.构架避雷针高电压工程基础2.避雷线我国有关规程规定：①110kV及以上的配电装置可将线路的避雷线引接到出线门型构架上，但土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，应加装3~5根接地极。②35~60kV配电装置在ρ不大于500Ω·m的地区，允许

4、将线路的避雷线引接到出线门型构架上，但应装设3~5根接地极；当ρ>500Ω·m时，避雷线应终止于线路终端杆塔，进变电所一档线路可装设避雷针保护。高电压工程基础11.2发电厂和变电所的行波保护a.阀型避雷器（限制来波的幅值）b.进线保护（冲击电晕降低入侵波的陡度和幅值；导线波阻抗限制流过避雷器的冲击电流幅值）避雷器的保护作用1.避雷器保护的动作过程避雷器上的电压可以看作斜角平顶波高电压工程基础2.被保护设备上的过电压变压器与避雷器之间允许的最大电气距离：高电压工程基础变电所的进线保护不同额定电压的线路与变压器的冲击强度额定电压(kV)35110154

5、220330500线路绝缘的冲击放电电压1.2/50μs、负极性(kV)35070010001200~140016452060~2300运行中变压器可耐受的冲击电压1.2/50μs(kV)18042558583511751540线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高得多，若无避雷线，靠近变电所线路上受到雷击时，不但流过避雷器的雷电流幅值可能超过规定值，而且陡度也会高于允许值。高电压工程基础1.进线保护概念（1）对35~110kV线路，并不要求全线架设避雷线进行保护，但在靠近变电所的1~2km范围内应装设避雷线、避雷针或其它防雷装置，通常称此线段为

6、进线段。（2）对全线有避雷线的线路来说，把靠近变电站附近2km长的一段线路也叫进线段。它除了线路防雷外，还担负着避免或减少变电所雷电行波事故的作用。（3）在上述两种情况下，进线段的耐雷水平要达到有关规程规定值，以减少反击；同时保护角不超过20°，以减少这段线路的绕击。高电压工程基础2.进线保护的作用a.限制流过避雷器的雷电流幅值例如，对于220kV线路，取U50%=1200kV，Z=400Ω，uR=664kV，则：高电压工程基础计算流经避雷器的冲击电流最大值额定电压(kV)避雷器型号线路绝缘的U50%(kV)ib(kA)35FZ-353501.41

7、110FZ-110J7002.67220FZ-220J1200~14004.35~5.38330FCZ-330J16457.06500FCZ-500J2060~23108.63~10当选用避雷器保护变电所时，一般在电压为220kV级及以下时用5kA下的残压为准，而在330kV以上时，以l0kA下残压为准，或者更大的雷电流，由于金属氧化物避雷器非线性特性非常好，因此雷电流要取更高的值。高电压工程基础b.限制侵入波陡度变电所侵入波计算陡度额定电压(kV)侵入波计算陡度(kV/m)额定电压(kV)侵入波计算陡度(kV/m)1km进线段2km进线段或全线有

8、避雷线1km进线段2km进线段或全线有避雷线351.00.5220—1.5601.10.55330—2.21101.60.