高电压技术-第八章.ppt

第八章 电力系统防雷保护,主要内容,第一节 输电线路的防雷保护 第二节 发电厂和变电所的防雷保护 第三节 旋转电机的防雷保护 （发电机、调相机、变频机、电动机）,8.1 输电线路防雷保护,基本知识（1）,输电线路雷击是线路跳闸的主要起因。 原因：分布广，易受雷击 在我国跳闸率比较高的地区的高压线路由雷击引起的次数约占4070， 在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击事故率更高 在日本50以上电力系统事故是由于雷击输电线路引起的 雷击经常引起双回同时停电， 2030的输电线路故障发生在双回输电线路 美国、前苏联等十二个国家，雷害事故占总事故的60 据275500kV总长为32700km输电线路连续三年的运行资料,基本知识（2）,线路雷击过电压分为：感应雷过电压、直击雷过电压。 感应雷过电压：雷击线路附近地面,或塔顶但未发生反击，由电磁感应引起的过电压。 直击雷过电压：雷击于线路引起的过电压。雷击塔杆、避雷线及绕击 反击雷击杆塔或避雷线,造成绝缘子接地端电位比导线高 绕击绕开避雷线，雷电直接击中导线 直击雷的危害更为严重。 输电线路耐雷性能和防雷措施效果衡量标准：耐雷水平、雷击跳闸率。 耐雷水平：雷击线路时绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值 耐雷水平越高，防雷性能越好。 雷击跳闸率：折算为统一条件（每年40雷暴日、100km线路）下，因雷击而引起的线路跳闸次数。 由于雷电放电的复杂性，相对于计算结果，实际运行经验更为重要,输电线路防雷的四道防线,雷击输电线路的危害： 引起线路跳闸，影响正常供电 雷电波侵入变电站，破坏设备绝缘，造成停电事故。 危害更大 输电线路防雷措施又称为线路防雷的四道防线 防止雷直击导线。 措施：避雷线、避雷针，或电缆线路 防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络。 措施：降低接地电阻、增大耦合系数、增强线路绝缘、采用线路型避雷器 防止闪络后转为稳定的工频电弧，以免跳闸。 增加绝缘子片数、采用不接地或经消弧线圈接地 防止线路中断供电。 自动重合闸、双回路、环网供电 应用时须根据具体情况，选择合适的保护措施。 如：线路电压等级、供电重要程度、雷电活动强弱等。,感应雷过电压的产生 （1）,感应雷过电压的产生分为：静电分量和电磁分量 感应雷过电压的静电分量。 雷云接近线路上空时，由于静电感应，与雷云异号的正电荷被吸引到靠近先导通道的一段导线上，形成束缚电荷。而异号电荷则被排斥到线路远方或流入大地 先导放电速度较慢，电荷移动速度较慢，对应的电压、电流波可忽略 导线仍保持原有电位 主放电开始后，先导通道中的负电荷被快速中和。静电场突然消失，被束缚的电荷瞬间成了自由电荷，形成电压波迅速向线路两侧传播。 感应雷过电压的电磁分量。 主放电时，雷电流冲击波产生强烈的脉冲磁场，其磁通与导线相交时，即产生一定的感应电压。 由于主放电通道与导线基本垂直，故电磁分量较小，通常只考虑静电分量,感应雷过电压的产生 （2）,电荷聚集过程速度较慢，可忽略对应波过程 电荷释放过程速度快，形成明显的波过程 与先导放电和主放电的速度对应,无避雷线时的感应雷过电压 （1）,当雷击点与电力线路之间的水平距离d65m时，感应雷过电压的最大值可为： Ui=25Ih/d I雷电流幅值， h导线对地平均高度，d雷击点与导线间的水平距离 由于雷击点自然接地电阻较大，I最大可按100kA估算 可以推算：感应雷过电压是直击雷的1/10左右。 当d50m，易击中线路本身（受线路吸引） 当d50m，且未击中线路本身，感应雷过电压的最大值为： Ui=ah=Ih/2.6 a感应过电压系数，单位为kV/m。数值上等于雷电流的时间陡度平均值，即 I/2.6(单位kA/us)。 对公式的理解,无避雷线时的感应雷过电压 （2）,即无避雷线时，雷击点距线路65m以内，其感应过电压不随距离而变化；距线路65m以上，感应过电压随距离线性减小。 实测表明，感应雷过电压幅值一般不超过300400kV 可使35kV及以下水泥杆线路出现闪络 对110kV及以上线路，一般不会构成威胁 感应雷的极性与雷云极性相反，一般为正。 不同相导线产生的感应雷同极性，故相间不存在电位差，只会对地闪络,有避雷线时的感应雷过电压（1）,导线上方挂有避雷线时，感应的束缚电荷和电压均减小 雷电先导电荷产生的电力线部分被避雷线截住 或者：避雷线聚集的电荷降低了先导电荷对导线的电场强度 避雷线起到屏蔽线的作用。 如果避雷线与导线一样未接地，其感应雷过电压与导线的计算过程类似。 由于聚集电荷间的影响，感应电压适度降低 二者过电压电荷极性相同 但实际上，避雷线通过杆塔接地，其电位为零。 从行波角度看，仅指到达杆塔接地点及以后为零。 在感应电压波到达杆塔（接地点）之前，不为零。 复习：行波传播的知识,有避雷线时的感应雷过电压（2）,避雷线感应电压行波Ui(g)到达杆塔时，将产生一个-Ui(g)反射电压波。 行波的折反射 反射电压行波-Ui(g)将在导线上产生一个耦合电压-kUi(g)。 即，导线的实际感应雷过电压为： k为避雷线与导线间的几何耦合系数 总体而言，由于避雷线的屏蔽作用，导线上感应电压下降。 避雷线与导线间距越小，耦合系数越大，导线上的过电压越小 计及电晕影响后，耦合系数需要修正。,输电线路直击雷过电压,以中性点直接接地系统为例 雷击杆塔杆顶 雷击避雷线 位于塔杆挡距之间 雷绕过避雷线击于导线绕击,雷击塔杆杆顶的过程,雷电流大部分经被击塔杆及其接地电阻流入大地，小部分经相邻两塔杆入地 从绝缘子串闪络的角度看，雷击塔杆杆顶比雷击避雷线更最严重，过电压更高。 由于杆塔不高，接地电阻R较小，接地点反射电流立即达到塔顶，入射电流加倍。 另一方面，避雷线有分流作用 流经杆塔的电流it 雷电流i 。 ：杆塔分流系数， ：一般在0.860.92 根据分流系数可以 推算出杆塔接地电阻,雷击杆塔塔顶时的过电压（1）,示意图和等值电路 Ri为塔杆冲击接地电阻，Lt为塔杆电感，Lg为避雷线电感,雷击杆塔塔顶时的过电压（2）,塔顶过电压可表示为 设雷电流为斜角平顶波，波前时间为2.6uS，则有 则塔顶过电压为： 如果无避雷线，则 =1。 即避雷线降低了雷击塔顶的电压 避雷线上的过电压与塔顶相同,雷击杆塔塔顶时的过电压（3）,避雷线过电压在导线上的耦合电压为： 耦合电压与雷击电压同极性 导线上的感应过电压 感应过电压极性与雷击电压反极性 考虑了避雷线路感应过电压的耦合电压 导线过电压为：耦合电压与感应电压之和 绝缘子串两端电压为：塔顶电位与导线电位之差 一些假设条件：如各电压分量的最大幅值同一时刻出现，忽略系统工作电压等,雷击塔顶时的耐雷水平,雷击塔顶时的耐雷水平：当绝缘子串两端电压等于50%冲击放电电压时的雷电流幅值 有避雷线的线路耐雷水平较高。 提高耐雷水平的方法：加强线路绝缘，增大耦合系数，降低塔杆接地电阻，降低线路高度，等。 工程上更多采用降低塔杆接地电阻和增大耦合系数的方法 增大耦合系数方法：单避雷线改为双避雷线，等,雷击挡距中央避雷线时的过电压 （1）,是雷击避雷线最严重的情况 原因：从两侧的负反射波返回的时间最长 雷击点的初始电压（反射波未返回前）：,设两侧避雷线波阻抗（400R）并联值与雷道波阻抗（200R）相同，故无折反射 i(t)为雷电流。等于雷击入射电流的2倍。则每侧电流为i(t)/4 设入射雷电波为斜角平顶波， I为雷电流最大值，斜率 一般塔距小于2.6uS内的行波传播距离（750m），可认为斜角波：,雷击挡距中央避雷线时的过电压 （2）,雷击点的最大电压：为两侧反射波到达时刻的电压值 注意：行波的传播过程和线路上的电压变化 雷击点避雷线与导线间的最大电压： k为避雷线与导线间的耦合系数 考虑导线感应电压时如何？ 负反射波尚未返回雷击点时，雷电流已过峰值，A点最高电位将如何确定？ 对应塔距大于2.6uS内的行波传播距离（750m） 入射雷电波为斜角平顶波,雷击挡距中央避雷线时的过电压 （3）,可计算出避雷线和导线间的最小距离。我国规程规定 空气绝缘较好，一般不会击穿 两侧塔杆绝缘子串承受的电压，在忽略塔杆电阻和电感时，为0。 电压波沿避雷线到塔杆时，注入大地，电压为0。 在导线上的耦合波也分为正负两个，合并电压为0。 因此，绝缘子串的承受电压为0。 为什么可以忽略塔杆电阻和电感？ 即使考虑塔杆电阻和电感时，其承受的过电压也较小，小于雷击于塔顶时的过电压。 因此在计算雷击跳闸率时，不考虑雷击避雷线的情况 注意：分析雷击塔顶和避雷线时的过电压大小和分布,绕击导线的过电压 （1）,绕击：雷绕过避雷线而击于导线 绕击率和避雷线对边相导线的保护角、杆塔高度、地形地貌、地质条件等有关 示意图和等值电路 设雷电通道波阻抗Z0为200R，线路波阻抗Z为400R。 则雷电在雷击点无折反射,绕击导线的过电压 （2）,设入射雷电波为斜角平顶波 则雷击点的最大电压为： I为雷电流最大值，是原始电流的2倍。 雷击点避雷线和导线间的最大电压为 避雷线上有耦合波，k为耦合系数 两侧塔杆绝缘子串承受的最大电压等于 问题：为何忽略耦合电压？ 避雷线上的耦合电压波到塔杆很小 线路的耐雷水平为： 根据规程的计算，雷绕击的耐雷水平较雷击塔杆小很多。 无避雷线时，雷直击导线的过电压和耐雷水平与此类似,输电线路耐雷水平,无避雷线，雷直击线路时的耐雷水平： 35、110、220、330、 500 kV 线路电压等级 3.5、 7、 12、 16、 27.4 kA 耐雷水平 91、 87、 73、 66、 50 % 超耐雷水平雷电流概率 有避雷线，反击时的耐雷水平： 35、 110、 220、 330、 500 kV 线路电压 20-30、40-75、75-110、100-150、125-175 kA 耐雷水平 可见雷直击导线会引起几乎所有电压等级的线路绝缘子闪络 因此，我国110kV及以上线路需全线架设避雷线。,输电线路雷击跳闸,雷击跳闸过程：雷电流超过耐流水平-冲击闪络-时间几十us，开关来不及动作-如果工频续流，则跳闸-如果无工频续流，则不跳闸 是否发生工频续流，取决于 弧道中的平均电场强度 闪络瞬间工频电压值（相位） 去游离条件（气温、风速等） 雷击跳闸原因：反击或绕击 反击跳闸主要是：雷击杆塔 绕击：绕击导线。 雷击避雷线一般不发生跳闸,雷击杆塔的跳闸率,雷击跳闸率：折算为统一条件（每年40雷暴日、100km线路）下，因雷击而引起的线路跳闸次数。 每100km有避雷线的线路每年（40个雷暴日）的落雷次数：N=2.8hg。 hg为避雷线对地平均高度 击杆率g ：雷击杆塔次数/雷击线路总次数。1/61/2。 不同条件下的击杆率见P196表8-2 雷电流幅值超过雷击塔顶耐雷水平的概率为 P1 可查阅P169图7-2 建弧率 ：绝缘击穿后存在工频续流的概率。 每100km线路每年雷击杆塔跳闸次数,绕击跳闸率,每100km线路每年绕击跳闸次数： Pa为绕击率。绕击次数/雷击线路总次数 平原线路绕击率： 山区线路绕击率： 为避雷线保护角，ht为避雷线平均高度 P2为雷电流幅值超过绕击耐雷水平的概率。 可查阅P169图7-2,线路雷击跳闸率,线路雷击跳闸率：= 雷击杆塔（反击）跳闸率 +绕击跳闸率,中性点非直接接地电网雷击跳闸率,无避雷线，每100km线路每年40雷暴日的雷击跳闸率为 hc上导线平均高度， 建弧率： P1为：雷击使一相导线与塔杆闪络，再向第二相导线反击且雷电流幅值超过耐雷水平的概率。 单相闪络不跳闸。需要两相同时闪络（接地并短路）才能跳闸。为什么？,输电线路的防雷措施（1）,架设避雷线 减少雷直击导线； 分流作用降低塔顶电位； 屏蔽作用降低感应过电压 规程规定： 220kV及以上全线双避雷线 110kV除少雷区外全线架设避雷线 保护角。110kV：20o30o； 220kV：20o ；500kV：负角 降低杆塔接地电阻。 一般高度杆塔特别有效 架设耦合地线。 降低接地电阻困难时用 导线下方架设一条接地线 具有分流作用，又加强了避雷线对导线的耦合。 运行经验表明，可降低雷击跳闸率50左右,输电线路的防雷措施（2）,加强绝缘 针对个别大跨越、高杆塔，落雷机会多等情况 方法：增加绝缘子片数 采用不平衡绝缘方式。 同杆双回线路采用。 方法：一回普通绝缘，一回加强绝缘。 避免同时闪络，同时跳闸。 装设自动重合闸 我国110kV及以上线路重合闸成功率达7595 采用消弧线圈接地运行方式 单相雷击闪络电弧被消弧线圈熄灭，不跳闸 我国的运行经验表明，可使雷击跳闸率降低1/3左右 仅适用中压配电网,输电线路的防雷措施（3）,加装线路型避雷器 作用：实质是一种放电器，并联连接在被保护设备附近，当作用电压超过避雷器的放电电压时，避雷器先放电，限制了过电压的发展 基本要求： 良好的伏秒特性，实现合理的绝缘配合 很强的绝缘强度自恢复能力，快速切断工频续流 硅橡胶护套氧化锌线路避雷器已取得良好应用效果,输电线路的防雷措施（4）,加装线路型避雷器（续） 线路避雷器的投资较大，难以普遍采用 建议优先安装在： 山区线路易击段、易击点的杆塔 山区线路接地电阻超过100 且发生过闪络的杆塔 水电站升压站出口线路接地电阻大的杆塔，大跨越高杆塔 多雷区双回线路易击段、易击点的一回线路上,输电线路的防雷措施（5）,输电线路的防雷措施（6）,日本：总结77kV各种防雷措施的效果，统计出： 增加绝缘， 可使雷击跳闸次数降至62% 架设耦合地线， 可使雷击跳闸次数降至56% 减少杆塔接地电阻，可使雷击跳闸次数降至45% 安装MOA后可消除雷击跳闸事故 美国： AEP和GE公司1980年开始研制线路防雷用合成绝缘ZnO避雷器， 1982年10月有75只在138kV线路上投入试运行。 运行表明在装有避雷器的被保护线段没有出现绝缘子串的闪络。 法国： 1998年开始在63kV和90kV线路安装避雷器 中国： 1993年，清华大学研制出110220kV无间隙的线路避雷器， 1999年，500kV线路避雷器挂网运行,8.2 发电厂和变电所的防雷保护,变电所防雷的要求和雷害来源,发电厂和变电所防雷保护的要求更高： 线路防雷，可以是部分耐雷。 线路绝缘损害主要是绝缘子沿面闪络，可恢复。 具体耐雷水平可视线路重要程度而定。 发电厂、变电所，要求是完全耐雷。 雷击造成的停电面积大。发电厂是电力网的心脏，变电所是枢纽。 一些重要设备不是自恢复绝缘。一旦闪络，不可恢复。 发电厂和变电所雷害事故的来源： 雷直击 雷电波沿输电线路侵入 对直接雷的防护：避雷针、避雷线 + 良好的接地网 对雷电波侵入的防护：避雷器（如阀式避雷器）+辅助措施。 限制过电压幅值；限制雷电流幅值；降低侵入波的陡度。,直击雷保护,方法：避雷针、避雷线+良好的接地网 使所有设备和建筑物处于保护范围之内 复习：避雷针和避雷线的保护范围。 防止反击（逆闪络）发生。 反击的概念。 被保护物与避雷针（线）在地上和地下均留有足够的距离。 工作接地和防雷接地要分开。 避雷针分类：独立避雷针、构架避雷针,独立避雷针的过电压（1）,在避雷针的A点（高度h）和接地装置B点的电位为： L0避雷针单位高度等值电感 Ri接地装置冲击接地电阻 避雷针与被保护物体的空间距离（空气间歇）应满足 E1空气击穿场强 一般为500kV/m,独立避雷针的过电压（2）,地中距离应满足： E2为大地的击穿场强 一般为300kV/m 根据规程取：I=100kA， 平均陡度di/dt=100/2.6（kA/uS），L0=1.55uH/m，带入可得d1和d2 我国标准推荐 独立避雷针的工频接地电阻不宜大于10欧姆。 接地电阻增大，d1，d2增大，避雷针高度增加，从技术经济角度权衡不合理,构架避雷针,构架避雷针：避雷针架设在构架上 构架避雷针特点：造价低廉、便于布置；但离电气设备近，易发生反击。 关于避雷器的国家规程规定： 35kv 及以下配电装置的绝缘较弱，其架构或房顶上不宜装设避雷针，而应装设独立避雷针。 60kv的配电装置，在大地电阻率500m 的地区宜采用独立避雷针。 110kv及以上的配电装置，在土壤电阻率1000m时，不易反击，容许装设构架避雷针。 架构避雷针的接地装置与主变接地点之间电气距离应大于15m 防止发生反击 不允许在变压器门型架上装设避雷针。 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，或者造成绝缘损坏。,避雷线与被保护设备的距离,两端接地避雷线与被保护设备的地上和地中距离： 思考题：为什么分流系数不是按照波阻抗而是按线路长度计算？ 一端接地、另一端绝缘的避雷线与被保护设备的地上和地中距离： 规程规定：避雷针、避雷线的最小距离： 地上距离：d15m 地下距离：d23m,避雷线分流系数,雷击点到较近支柱间的距离,雷击点到另一支柱间的距离,发电厂、变电所雷电侵入波防护措施,主要措施：避雷器。此外需附加：辅助措施。 对带间歇类避雷器的要求： 伏秒特性在被保护绝缘的伏秒特性之下； 灭弧能力强，避免工频续流。 对MOA类避雷器的要求： 伏秒特性在被保护绝缘的伏秒特性之下； 残压低于被保护绝缘的击穿强度。 如果避雷器与被保护设备连接在一点，满足上述条件即可 但实际应用中，保护效果需要进一步研究 避雷器一般装在母线上、以保护多个设备。 避雷器与被保护设备间有一定距离的电气引线。 一般而言，由于该段线路的波过程（折射和反射），被保护设备上的电压将在一个短时间内高于避雷器的残压，使避雷器的保护效果打折扣或迟延。,阀式避雷器动作后变压器上的过电压（1）,避雷器和变压器的电气距离为l，行波传播时间为T= l /v 入射雷电波为斜角平顶波，最大幅值为：UT 波前陡度为 由于l2.6*300=780m，在短时间内，可以设电压波为,忽略变压器入口电容，视其为开路。则可以根据电压波在l的折反射分析过电压 在02T内，反射波未返回，避雷器电压为 u1=at,变压器 入口电容 忽略,避雷器,阀式避雷器动作后变压器上的过电压（2）,由于正反射，在T2T内，变压电压为: u2=2a(t T) 2T时刻，反射波返回避雷器，避雷器和变压器电压幅值相等，均为2aT 2T以后，二者均可表示为 u1= u2=2a(t T) 二者曲线重合 避雷器上的电压是一个折线。 2T后，整个电气连线上的电压均相等，以2a速率增加 tb时，电压与避雷器的伏秒特性相交，避雷器放电，残压u1近似为一直线。,阀式避雷器动作后变压器上的过电压（3）,避雷器放电时，相当于产生一个 -2at的反射波。该反射波在经历T后，即时刻tb+T，才到达变压器。 tb,tb+T时间内变压器电压继续升高 避雷器的保护作用被减弱，或被延迟 变压器的最大电压比避雷器的残压要高 u=2aT=2a l /v ，等于 实际上，变压器有一定的入口电容，波过程将更为复杂 这种波与冲击全波相差很大，对变压器的作用与截波相近，有较大的损害,变压器与避雷器之间允许的最大电气距离（1）,Uw(i)绝缘击穿值；UR避雷器残压； a为电压波时间陡度 ； 为电压波空间陡度 即：最大距离与变压器的多次截波耐压值、避雷器残压、侵入波的陡度有关。 避雷器残压与雷电流幅值有关 侵入波的陡度与雷电流的幅值和波前时间有关。 不同类型避雷器的残压值也不同。 在变压器和避雷器确定的条件下，最大距离主要和雷电流幅值及陡度有关 确定电气距离，也可计算出 雷电流波的最大容许空间陡度,or,变压器与避雷器之间允许的最大电气距离（2）,其它设备与避雷器之间允许的最大电气距离为 其它设备耐压性能更好 变压器离避雷器最近 对于中间变电所或多出线变电所，最大电气距离比终端变电所时要长 k为修正系数 问题：为什么？ 实际工程中，变电站雷电侵入波保护设计就是选择避雷器的布置位置。 原则是在任何可能的运行方式下，变电站内变压器和其它设备距避雷器的电气距离应小于最大允许电气距离,变电所的进线段保护（1）,对于确定的变电所，lmax固定。为可靠防雷，须： 减小侵入波的陡度，a。 减小电压波在往返lmax时间内的上升幅度。 减小雷电流幅值。 减小避雷器的残压，雷电流越大，残压越大。避免通流过大损坏避雷器。 如果没有辅助保护措施，则不能满足要求 变电所要求完全耐雷 变电站入口处发生反击，则雷电波陡度为0 最大雷电流幅值可达数百kA 统计表明：变电站侵入波事故50%是1km内线路落雷造成的，71是3km内线路落雷造成的 即，如果雷击变电所附近导线，雷电流幅值和陡度可能超过限定值，影响保护效果甚至损坏避雷器 一个可利用的条件：雷电流在线路传输时会有一定的幅值衰减和陡度延缓,变电所的进线段保护（2）,进线段保护的含义：在靠近变电所的一段进线（12km）上，加强防雷措施，使其耐雷水平高于线路其它部分，减小进线段绕击和反击形成侵入波的概率，使侵入变电站的雷电波主要来自进线段之外。 无避雷线的线路，装设避雷线、避雷针或其他防雷装置 全线有避雷线的线路，减小保护角，增加绝缘子片数，加避雷针等。 一种辅助保护措施 进线段冲击电晕可使波前时间拉长 T0为原始波前时间/uS， hc为线路高度/m， l为行波行进距离/km，U为电压波幅值/kV 最严重的情况：反击形成的直角波T0=0。根据电压波陡度a最大值，求出进线段的最小长度。,变电所的进线段保护（3）,进线段的限流作用 雷电波从进线段以外传来，变电所侵入波的幅值不超过线路绝缘子的50%放电电压。 线路绝缘子承担了第一级的防雷作用 避免避雷器击穿时产生的负行波在雷击点往返产生的电流增大作用。 与反向传播的负电压波对应的，电流波为正，与入射电流波同极性 雷击点的电流反射系数为正，因此反射波会增大避雷器电流 行波在12km线路上往返一次的时间为6.713.3uS，远超波前时间2.6uS，电流反射波到达避雷器时，原始入射波的峰值已过。 通过增大雷电波传输距离和时间，避开折反射造成的峰值叠加,保护机理：将雷击点推向远处，使雷电波从进线段外传来，通过长距离冲击电晕的衰减和畸变，降低波前陡度和幅值,变电所防雷的几个具体问题（1）,自耦变压器和三绕组变压器保护 在中压侧与断路器之间加一组避雷器 在高压断路器的内侧加一组避雷器 高中压绕组间加一组避雷器,变电所防雷的几个具体问题（2）,一线一变时，一般在中性点加装一个与首段相同电压等级的避雷器 配电变压器的保护 高压侧装避雷器 低压侧装一组避雷器 油田380V/1140V配变，低压侧接电动机、输电线路短，不用装避雷器,变压器中性点保护 是否需要保护，应视其对地绝缘而定 对于35kV60kV中性点不接地或谐振接地的变压器，其中性点为全绝缘（等于绕组首段绝缘水平），不需要保护 对于110kV及以上中性点有效接地系统，部分变压器中性点不接地且为分级绝缘的，需采用与中性点绝缘等级相同的避雷器进行保护,变电所防雷的几个具体问题（3）,GIS变电所防雷保护（全封闭SF6气体绝缘变电所） 除变压器以外，其余高压电力设备及母线封闭在一个接地的金属壳内（内充0.30.4MPa压力SF6） 最好采用性能优异的MOA 因为GIS绝缘伏秒性能平坦 要求避雷器伏秒特性、放电稳定性指标等很高 需要防雷措施更可靠、在绝缘配合中应留有足够的裕度 多为稍不均匀电场，一旦出现电晕立即击穿，且不易恢复。 防雷措施、行波保护措施较常规变电所方便 结构紧凑，避雷器离电气设备距离较近 波阻抗较架空线小，电压侵入波将降低。,8.3 旋转电机的防雷保护,旋转电机防雷特点（1）,不用考虑直击雷保护 安装在户内 旋转电机与架空输电线路的配线方式 直配线：与相同电压等级的架空线路或电缆直接相连 经变压器与线路相连 旋转电机的防雷保护比变压器困难的多，雷害事故大 冲击绝缘水平很低。同一电压等级设备中，冲击电气强度最低 旋转电机防雷困难的主要原因 全靠固体介质绝缘，而不能像变压器那样用油绝缘 制造过程中，绝缘易损伤 不可能像对变压器那样采取电容环等措施，使冲击电压分布均匀化 电机运行条件最严酷。热、机械振动、潮气、污秽、电气应力等。 冲击系数接近于1，雷电过电压下电气强度最薄弱的环节。,旋转电机防雷特点（2）,我国较多用磁吹避雷器（FCD）作为主保护元件 残压略比电机出厂冲击耐压低8%10% MOA性能好些，但也仅低25%30% 旋转电机防雷中，必须严格限制进波陡度 电机绕组匝间电容小，绕组长度大 与变压器不同，进波只能沿着绕组前行 进波后相邻匝间过电压与进波陡度成正比 中性点接地侵入波陡度5KV/us 中性点不接地侵入波陡度2KV/us,直配电机防雷保护措施及接线（1）,考虑：绕组主绝缘、匝间绝缘、中性点绝缘 过电压类型： 与电机相连的架空线路感应雷过电压 雷直击架空线路而侵入的过电压 感应雷防护：电容器 雷直击线路侵入波的防护： 主保护元件FCD或MOA 进线段保护降低侵入波陡度和幅值 在母线装电容器C，每相并0.250.5uF时可满足2KV/us。 作用：保护匝间绝缘和中性点绝缘；限制感应雷电电压。 限流措施：插入电缆线段。 机理？ （限制工频短路电流的）电抗器降低侵入波陡度 避雷线不能用来保护直配电机 直配线路（3-10kV）绝缘水平低，架设避雷线后耐雷水平并不高,直配电机防雷保护措施及接线（2）,非直配电机的防雷保护,只要把变压器保护好就行了 对于多雷区的升压变压器 发电机装一组MOA或FCD 并联电容C 发电机中性点加装避雷器,