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配电装置防雷电侵入波的保护

时间:2016-04-17 07:36来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
(1) 保护方法 当线路上出现雷电过电压、雷电波将沿导线侵入变电所 (站),从而导致设备的绝缘损坏,对雷电侵入波采取的防护措施,一般采用阀式避雷器来保护,在确定保护接线时,应充分考虑到变电所(站) 供电的重要性、变压器容量大小及绝缘情况和当地的
(1) 保护方法 当线路上出现雷电过电压、雷电波将沿导线侵入变电所 (站),从而导致设备的绝缘损坏,对雷电侵入波采取的防护措施,一般采用阀式避雷器来保护,在确定保护接线时,应充分考虑到变电所(站) 供电的重要性、变压器容量大小及绝缘情况和当地的雷电活动规律。
(2) 具体要求
① 对于未沿全线架设避雷线的 35 ~ 110kV 架空送电线路,应在变电所(站) 的进线段 1 ~ 2km 范围内用避雷线保护,进线保护段范围内的杆塔耐雷水平必须满足表 1中的规定。
新建线路进线保护段上的避雷线保护角一般不超过 20°,最大不应超过 30°。
② 35 ~ 110kV 线路未沿全线架设避雷线的变电所 (站)进线段的标准保护接线如图1所示。

图 1 35 ~ 110kV 线路未沿全线架设避雷线的
变电所 (站) 进线段的标准保护接线
在木杆或钢筋混凝土杆木横担线路进线保护段首端应装设一组管式避雷器 FA3,其工频接地电阻一般不大于 10Ω;铁塔和钢筋混凝土杆铁横担线路以及全线以避雷线保护的线路,其进线保护段首端不需装设管式避雷器 FA3。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
35 ~ 110kV 变电所 (站) 进出线的隔离开关或断路器在雷雨季中可能经常断开,其线路侧带有电压时,必须在变电所(站)进口处装设一组管式避雷器 FA2,并应尽量靠近被保护设备。FA2外间隙的整定,既能在开关断开时可靠工作以保护高压电气设备,又能在开关闭合时不误动作。由阀式避雷器FA1起保护作用,以免变压器的开口电容与线路电感经放电后的 FA2形成振荡回路,危及变压器的绝缘。当 FA2整定有困难或缺乏适当参数的管式避雷器时,可用阀式避雷器或保护间隙代替。一般在经常闭路运行的场合,不要求在入口处装设FA2,对雷季中不经常开断的断路器用保护间隙经济上较合适。
③ 对于容量较小的工厂变电所 (站),可以根据其重要性和雷暴日数采取简化的进线保护。如,对于容量为 3150 ~5000kVA 的变电所 (站),进线保护段的长度可减少到 500 ~600m,但进线段首端的管式避雷器或间隙的接地电阻应不超过 5Ω,其保护接线如图 2(a) 所示。
对于负荷不很重要、容量在 1000 ~ 3150kVA 的变电所(站),可采用图 2(b) 所示的保护方式;对于 1000kVA以下的分支变电所 (站),还可按图 2(c)所示进行简化。应当注意的是,不论怎样简化,阀式避雷器 FA1 距变压器和电压互感器的最大电气距离不宜大于 10m。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
④ 35kV 变电所 (站) 电缆进线防雷保护接线如图 3所示,在电缆和架空线的连接处装设阀式避雷器保护,其接地必须与金属护套相连接,如图 3(a) 所示;若为单芯电缆,一般将架空线与电缆连接处的金属护套接地,另一端的金属护套需经金属氧化物电缆护层保护器或间隙[图 3(b)中的 FV]接地,如图 3(b) 所示。当电缆长度不超过 50m 或经验算装一组避雷器即能满足要求时,应在电缆末端加装间隙保护。
⑤ 变电所 (站) 的 3 ~ 10kV 配电装置,包括电力变压器,防止侵入雷电波的保护措施,应在每一路进(出) 线及每

图3 35kV 变电所 (站) 防雷保护简化接线
段母线上安装阀式避雷器,如图 4所示。具体要求如下。具有电缆进 (出) 线段的架空线路,应在架空线路与电缆终端盒连接处装设阀式避雷器并做集中接地装置,避雷器的接地线还应和电缆头(电缆) 金属护套相连,电缆另一端的端盒与变电所 (站) 的接地网相连。这种连接法的目的是,一旦线路落雷时,避雷器放电,雷电流经集中接地体流入大地的同时,有一部分雷电流沿电缆金属护套流入变电所(站)内接地网,这样在电缆护套产生磁场,相当于增大电缆的电感使波阻抗增大,因此,经电缆芯线侵入变电所(站)雷电波很快衰减,使波幅和陡度都有所减小,有利于保护变压器的安全。

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图 3 35kV 变电所 (站) 电缆进线防雷保护接线
图4 3 ~ 10kV 配电装置防雷保护接线
母线上的阀式避雷器应尽量靠近主变压器,如离得较远,应考虑在变压器附近加装一组阀式避雷器,母线上阀式避雷器距主变压器的电气距离不宜大于表 5-13中的数值。
表 2 母线上阀式避雷器距主变压器的电气距离        单位:m

雷雨季中经常运行的出线路数 1 2 3 4及以上
电气距离 10 15 18 20
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由于电缆进 (出)线端与架空线路相连接处波阻抗变化较大,从架空线路侵入电缆的进行波由于从高阻抗到低阻抗的变换,发生折射,有可能使电缆终端盒处的避雷器不动作,结果使较大幅值的雷电波直接侵入变电所(站),导致母线上避雷器流过的冲击电流过大,可能引起爆炸,因此,在木杆线路的情况下,应考虑在距电缆终端盒 200m 处,装设一组冲击放电电压为 200 ~ 300kV 的放电间隙或管式避雷器。对于在出线上装有限流电抗器的线路,又是与电缆段相连接,考虑到电抗器的波阻抗大,为防止雷电进行波在电抗器处发生反射而引起电压升高以致损坏设备,因此,在电抗器和电缆之间还应加装一组阀式避雷器。
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