发电厂和变电所的防雷保护课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,发电厂和变电所的防雷保护,发电厂和变电所的防雷保护发电厂和变电所的防雷保护发电厂和变电所的防雷保护,发电厂和变电所的防雷保护发电厂和变电所的防雷保护发电厂和变电,1,发电厂和变电所的防雷保护,发电厂和变电所的防雷保护,2,发电厂和变电所雷电过电压来源,雷直击发电厂和变电所,雷击输电线路产生的过电压沿线路侵入发电厂和变电所,发电厂和变电所雷电过电压来源雷直击发电厂和变电所,3,变电所雷电过电压的危害,发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的能力,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,造成大面积停电,变电所雷电过电压的危害发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大,4,过电压防护的主要措施,降低来波陡度,减小通过避雷器的电流,进线保护段,避雷器的保护作用与范围,侵入波,针，线，保护范围,防止反击,直击,过电压防护的主要措施降低来波陡度进线保护段避雷器的保护作用与,5,一、直击雷防护,一、直击雷防护,6,1,、避雷针的反击,A,d,L,S,K,1,2,R,ch,S,d,h,K,避雷针与配电构架同高处,避雷针的接地装置上,一般直击雷电流,i,L,=100kA;,L,0,=1.55,H/m;h,高处,L=1.55h,H,空气的平均击穿场强：,E,500kV/m,土壤的平均击穿场强：,E,300kV/m,1、避雷针的反击AdLSK12RchSdhK避雷针与配电构架,7,1,、避雷针的反击,A,d,L,S,K,1,2,R,ch,S,d,h,K,发生反击时,:500S,k,=100R,ch,+60h,300S,d,=100R,ch,防止反击,:,S,k,0.2R,ch,+0.1h,一般,5m,S,d,0.3R,ch,一般,3m,1、避雷针的反击AdLSK12RchSdhK发生反击时:5,8,2,、避雷针的安装方式,一般,110kV,及以上变电所，允许装配电构架避雷针，配电构架需装设辅助接地装置，与地网的连接处距变压器接地与地网连接处的距离不小于,15m,。土壤电阻率,500,m,时，需独立架设避雷针。,变压器门型构架上不得加装避雷针。,35kV,及以下变电所需独立加设避雷针，并达到不反击的要求。,（,1,）,（,2,）,(1),配电构架辅助接地装置与地网连接点,(2),变压器接地与地网的连接点,2、避雷针的安装方式一般110kV及以上变电所，允许装配电构,9,二、变电所内避雷器的保护作用,二、变电所内避雷器的保护作用,10,装设避雷器,正确选择避雷器的形式、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,装设避雷器正确选择避雷器的形式、参数,11,1,、避雷器与被保护设备距离为零时的过电压,1、避雷器与被保护设备距离为零时的过电压,12,1,、避雷器与被保护设备距离为零时的过电压,变压器在冲击电压作用下可等值为一个电容（称为入口电容），一般可以不计，认为输电线路在此开路。,避雷器动作前：,变压器（也是避雷器）上电压：,避雷器动作后：,变压器（也是避雷器）上电压有两个峰值：,U,ch,：避雷器冲击放电电压,U,bm,：避雷器残压的最大值，取,5kA,下的数值,两个峰值,U,ch,和,U,bm,基本相同,1、避雷器与被保护设备距离为零时的过电压变压器在冲击电压作用,13,1,、避雷器与被保护设备距离为零时的过电压,变压器得到可靠保护条件：,变压器冲击放电电压大于避雷器的冲击放电电压和,5kA,下的残压,110kV220kV,变电所雷电流不得超过,5kA,，故,5kA,下的残压用,U,b.5,表示。,1、避雷器与被保护设备距离为零时的过电压变压器得到可靠保护条,14,2,、避雷器与被保护设备有一定距离时的过电压,入侵波,at(,到,B,点时,t=0),在变压器入口处,T,发生全反射,:,1),、当,T,点的反射波到达,B,点之前,U,B,(t)=at,2),、当,T,点的反射波到达,B,后和避雷器动作之前,T,B,at,2、避雷器与被保护设备有一定距离时的过电压入侵波 at(到,15,2,、避雷器与被保护设备有一定距离时的过电压,3),、避雷器动作时刻,t=t,p,K,为设备电容修正系数,U,b.5,避雷器伏秒特性曲线,at,2、避雷器与被保护设备有一定距离时的过电压3)、避雷器动作时,16,变压器上电压,U,T,(,t,),：,具有振荡性质,截波,变压器上电压UT(t)：具有振荡性质,17,3,、变压器与避雷器之间允许的最大电气距离,由于入侵波在变压器与避雷器之间多次反射，作用在变压器上的电压具有振荡性质，相当于截波的作用。,变压器承受截波的能力为多次,(,一般指,3,次,),截波耐压值,:,因此变压器承受的最大耐压值,变压器与避雷器间允许的最大电气距离,3、变压器与避雷器之间允许的最大电气距离 由于入侵波在,18,确保变压器安全的主要措施,限制避雷器残压,限制入侵波陡度,减小变压器距避雷器的电气距离,由变电站进线段保护完成,确保变压器安全的主要措施限制避雷器残压由变电站进线段保护完成,19,三、变电所的侵入波过电压防护,三、变电所的侵入波过电压防护,20,一定长度的导线可以起到下列作用：,自身阻抗可限制雷电流的幅值,冲击电晕可降低入侵波陡度,1,、,35kV,及以上变电所进线段保护,F3,的作用：限制入侵雷电波幅值,F2,的作用：隔离开关或断路器断开时防止入侵波在此发生全反射造成对地闪络。断路器闭合运行时，管型避雷器在避雷器的保护范围内不动作，避免截断波的产生,一定长度的导线可以起到下列作用：1、35kV及以上变电所进线,21,35kV,及以上电缆进线段的保护,35kV及以上电缆进线段的保护,22,在进线段内雷绕击或反击而产生入侵波的机会很小,但变电所的雷害事故,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,进线段耐雷水平,额定电压,kV,35,66,110,220,330,500,耐雷水平,kA,30,60,75,110,150,175,在进线段内雷绕击或反击而产生入侵波的机会很小额定电压 kV,23,流经避雷器电流的计算,进线段可以限制避雷器中电流,进线段首端落雷且最大幅值为绝缘子,50,冲击闪络电压,U,50%,，,行波在进线段来回一次的时间为,流经避雷器电流的计算进线段可以限制避雷器中电流进线段首端落雷,24,计算不同电压等级的 后，可求出变电站电气设备离避雷器的最大允许电气距离,l,m,进入变电所的雷电流陡度的计算,首端落雷且幅值为,U,50%,的直角波，,冲击电晕将使直角波波头变缓：,计算不同电压等级的 后，可求出变电站电气设备离避雷器的,25,2,、,35kV,小容量变电所进线段的保护,10m,避雷器距变压器距离小于,10m,，,a,允许大一些,进线段可缩短到,500,600m,为了限流，,FE1,、,FE2,的接地电阻,2、35kV小容量变电所进线段的保护10m避雷器距变压器距,26,变电所侵入波的保护接线,220kV,变电所保护接线,变电所侵入波的保护接线220kV变电所保护接线,27,500kV,变电所保护接线,变电所侵入波的保护接线,500kV变电所保护接线变电所侵入波的保护接线,28,THANKS,THANKS,29,