高電壓技術(shù)變電站防雷

高電壓技術(shù)變電站防雷第一頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六變電所雷電過電壓的來源雷電直擊變電所雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電過電壓沿線路侵入變電所第二頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六變電所雷電過電壓的危害變壓器等主要電器設(shè)備的內(nèi)絕緣大都沒有自恢復(fù)的能力220kV線路，50%放電電壓為1200kV而相應(yīng)的變壓器全波沖擊試驗(yàn)電壓為850kV,全波多次沖擊耐壓只有850/1.1=773kV設(shè)備損壞后將造成大面積停電第三頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六侵入波過電壓防護(hù)的主要措施降低來波陡度進(jìn)線保護(hù)段避雷器的保護(hù)范圍與作用侵入波防止反擊直擊雷避雷針、避雷線的保護(hù)范圍減小通過避雷器的電流第四頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六變電所內(nèi)避雷器的保護(hù)作用避雷器與被保護(hù)設(shè)備有一定距離時(shí)的過電壓變壓器與避雷器之間允許的最大電氣距離確保變壓器安全的主要措施第五頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六

１、入侵雷電波的波形標(biāo)準(zhǔn)雷電波波形:Tf=1.2μs±30%;Tt=50μs±20%360m雷電沖擊波波頭長(zhǎng)度=VTf=3x108m/sx1.2x10-6s=360m第六頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六因此，在變電站內(nèi)分析入侵波時(shí)我們通常考慮其波頭的影響，從而把入侵波看成是陡度為α的斜角波αt第七頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六2、避雷器與被保護(hù)設(shè)備距離為零時(shí)的過電壓變壓器在沖擊電壓作用下入口電容一般可以不計(jì),可以認(rèn)為輸電線在此開路。第八頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六避雷器動(dòng)作前：變壓器（也是避雷器）上電壓：避雷器動(dòng)作后：

可列方程：第九頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六避雷器動(dòng)作后：變壓器（也是避雷器）上電壓有兩個(gè)峰值：

Uch：避雷器沖擊放電電壓

Ubm：避雷器殘壓的最大值，取5kA下的數(shù)值兩個(gè)峰值Uch和Ubm基本相同第十頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六變壓器得到可靠保護(hù)條件：變壓器沖擊放電電壓大于避雷器的沖擊放電電壓和5kA下的殘壓110kV～220kV變電所雷電流不得超過5kA，故5kA下的殘壓用Ub.5表示第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六可將避雷器上的電壓近似的視為斜角平頂波．其幅值為Ub.5，波頭時(shí)間Tp取決于入侵波陡度α．上圖表示當(dāng)避雷器動(dòng)作時(shí)在避雷器安裝處產(chǎn)生一個(gè)-α(t-tp)電壓波．第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六3、避雷器與被保護(hù)設(shè)備有

一定距離L2時(shí)的過電壓第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六變壓器在沖擊電壓作用下,可以認(rèn)為輸電線在變壓器入口處T點(diǎn)開路入侵波at到避雷器處B點(diǎn)時(shí)t=0,在變壓器入口處T點(diǎn)發(fā)生全反射第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六反射波到達(dá)B點(diǎn)之前：UB(t)=Uq=at反射波到達(dá)B點(diǎn)后和避雷器動(dòng)作之前：

UB(t)=Uq+Uf

=at+a(t-2τ)

=2a(t-τ)

其中τ=L2/vTUqUfB（２）B（１）UqUfT第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六

t=tp,UB與避雷器伏秒特性相交,避雷器動(dòng)作,UB應(yīng)等于避雷器殘壓，相當(dāng)于在避雷器安裝處產(chǎn)生一個(gè)-2α(t-tp)電壓波.UB=Ub.5=2α(t-τ)-2α(t-tp)=2α(tp-τ)其中：2αTP=Ub.5+2ατTUqUfBUb.5避雷器伏秒特性曲線α

tUB2α(t-τ)-2α(t-tp)2τ

tptuαtα(t-2τ)-2α(t-tp)2αt第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六t=tp時(shí)UT=2αtp=Ub.5+2ατ其中τ=L2/v考慮到設(shè)備入口電容UT=Ub.5+2αKL2/vK為設(shè)備電容修正系數(shù)αtα(t-2τ)-2α(t-tp)2αt第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六αt2αtα(t-2τ)-2α(t-tp)-2α(t-tp-2τ)-4α(t-tp)t=tP+2τ時(shí)UT=2Uq+2Uf=2αt-4α(t-tP)

=2α(tP+2τ)-4α(tP+2τ-tP)=2α(tP-2τ)=Ub.5-2ατ第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六具有振蕩性質(zhì)

-----截波變壓器上電壓UT(t)第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六4、變壓器與避雷器之間允許

的最大電氣距離入侵波在變壓器與避雷器之間多次反射，作用在變壓器上的電壓具有振蕩性質(zhì)，相當(dāng)于截波的作用。變壓器承受截波的能力為多次(一般指3次)截波耐壓值:第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六變壓器承受的最大耐壓值變壓器與避雷器間允許最大電氣距離第二十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期六確保變壓器安全的主要措施限制避雷器殘壓限制入侵波陡度減小