高电压技术变电站防雷.ppt

,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,*,高电压技术变电站防雷,变电所雷电过电压的来源,雷电直击变电所,雷击输电线路产生的雷电过电压沿线路侵入变电所,变电所雷电过电压的危害,变压器等主要电器设备的内绝缘大都没有自恢复的能力,220kV线路，50%放电电压为1200kV 而相应的变压器全波冲击试验电压为850kV,全波多次冲击耐压只有850/1.1=773kV,设备损坏后将造成大面积停电,侵入波过电压防护的主要措施,降低来波陡度,进线保护段,避雷器的保护范围与作用,侵入波,防止反击,直击雷,避雷针、避雷线的保护范围,减小通过避雷器的电流,-2(t-tp),变压器与避雷器之间允许的最大,变压器与避雷器之间允许的最大,变压器与避雷器之间允许的最大,2 x 10-6s=360m,=2(tp-),变电所侵入波的保护接线,器入口处T点发生全反射,变电所侵入波的保护接线,由变电站进线段保护完成,反射波到达B点后和避雷器动作之前：,3、避雷器与被保护设备有 一定距离L2时的过电压,3、避雷器与被保护设备有 一定距离L2时的过电压,反射波到达B点后和避雷器动作之前：,=U-2,变压器上电压UT(t),变压器与避雷器之间允许的最大,避雷器的保护范围与作用,UT=2Uq+2Uf,=2a(t-),变压器在冲击电压作用下,可以认为输,=VTf=3 x 108m/s x 1.,确保变压器安全的主要措施,变压器等主要电器设备的内绝缘大都没有自恢复的能力,2 x 10-6s=360m,=2(tp-),UB=U=2(t-)-2(t-tp),由变电站进线段保护完成,=2(tp-),变压器与避雷器之间允许的最大,变电所侵入波的保护接线,Tfs30%;Tt=50s20%,变电所内避雷器的保护作用,避雷器与被保护设备有一定距离,时的过电压,变压器与避雷器之间允许的最大,电气距离,确保变压器安全的主要措施,、入侵雷电波的波形,标准雷电波波形:,T,f,s30%;T,t,=50,s20%,360m,雷电冲击波波头长度,=VT,f,=3 x 10,8,m/s x 1.2 x 10,-6,s=360m,因此，在变电站内分析入侵波时我们通常考虑其波头的影响，从而把入侵波看成是陡度为,的斜角波,t,2,、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入口电容一般,可以不计,可以认为输电线在此开路。,避雷器动作前：,变压器（也是避雷器）上电压：,避雷器动作后：,可列方程：,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,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,110kV,220kV,变电所雷电流不得超过,5kA,，故,5kA,下的残压用,U,表示,可将避雷器上的电压近似的视为斜角平顶波其幅值为U，波头时间Tp取决于入侵波陡度,上图表示当避雷器动作时在避雷器安装处产生一个-,(t-tp)电压波,3,、避雷器与被保护设备有 一定距离,L2,时的过电压,变压器在冲击电压作用下,可以认为输,电线在变压器入口处,T,点开路,入侵波,at,到避雷器处,B,点时,t=0,在变压,器入口处,T,点发生全反射,反射波到达B点之前：,U,B,(t)=U,q,=at,反射波到达B点后和避雷器动作之前：,U,B,(t)=U,q,+U,f,=at+a(t-2,),=,2a(t-,),其中,=L,2,/v,T,Uq,U,f,B,（）,B,（）,Uq,U,f,T,t=t,p,U,B,与避雷器伏秒特性相交,避雷器动作,U,B,应等于避雷器残压，相当于在避雷器安装处产生一个,-2,(t-t,p,),电压波.,U,B,=,U,=2,(t-,)-2,(t-t,p,),=2,(t,p,-,),其中：2,T,P,=U,+2,T,Uq,U,f,B,U,b.5,避雷器伏秒特性曲线,t,U,B,2,(t-,),-2,(t-t,p,),2,t,p,t,u,t,(t,-,2,),-,2,(t-t,p,),2,t,t=t,p,时,U,T,=,2,t,p,=U,b.5,+2,其中,=L,2,/v,考虑到设备入口电容,U,T,=,U,b.5,+2,K,L,2,/v,K为设备电容修正系数,t,(t,-,2,),-,2,(t-t,p,),2,t,t,2,t,(t-2,),-2,(t-t,p,),-2,(t-t,p,-2,),-4,(t-t,p,),t=t,P,+2,时,U,T,=2U,q,+2U,f,=,2,t-4,(t-t,P,),=2,(,t,P,+2,),-4,(t,P,+2,-,t,P,),=2,(t,P,-2,),=U-2,具有振荡性质,-,截波,变压器上电压,U,T,(t),4,、变压器与避雷器之间允许 的最大电气距离,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,:,变压器承受的最大耐压值,变压器与避雷器间允许最大电气距离,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,变电所侵入波的保护接线,220kV,变电所保护接线,谢 谢,