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1、第15讲 发电厂/变电所雷电防护,屠 幼 萍 高电压与电磁兼容研究所+80798656，typ,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,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。,侵入波过电压防护的主要措施,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
2、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,直击雷防护,避雷针：独立避雷针、构架避雷针,直击雷防护,被保护物处在避雷针、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,直击雷防护-避雷线,一端经绝缘子连接,直击雷防护-避雷线,两端接地的避雷线,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
3、的接地装置的 工频接地电阻一般不大于10欧姆,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、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,变电所的侵入波-避雷器的保护动作过程,变电所的侵入波-避雷器的保护动作过程,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,变电所的侵入波变电所的保护接线,220kV变电所保护接线,变电所的侵入波变电所的保护接线,500kV变电所保护接线,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
4、残压1-2km的进线段加强雷电防护,35kV及以上架空进线段的保护,35kV及以上电缆进线段的保护,35kV小容量变电所进线段的保护,10m,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,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
5、3：最大电位包络线,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,几种变压器的防雷保护,配电变压器的保护,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),旋转电机的防雷保护,直配发电机的防雷保护,1,2,3,4,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,气体绝缘变电所的过电压防护,气体绝缘变电所的过电压防护,GIS的过电压保护接线方式,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,气体绝缘变电所的过电压防护,有两条电缆出线的220kVGIS的典型保护方式,气体绝缘变电所的过电压防护,避雷器型式入口处：SiC、ZnO避雷器GIS内部：无间隙ZnO、GIS ZnO避雷器混合使用,
