DL∕T 1531-2016 20KV配電網(wǎng)過電壓保護(hù)與絕緣配合

備案號：53952-20162016-01-07發(fā)布2016-06-01實施國家能源局發(fā)布 Ⅱ 1 1 14作用于設(shè)備絕緣的電壓類型和接地方式 24.1運(yùn)行中作用于設(shè)備絕緣的電壓類型 24.2系統(tǒng)電壓和過電壓基準(zhǔn)值 24.3中性點(diǎn)接地方式 2 35.1工頻過電壓 35.2諧振過電壓及其限制措施 3 47操作過電壓及保護(hù) 47.1操作過電壓水平 47.2線路合閘和重合閘的操作過電壓 57.3空載線路分閘操作過電壓及防護(hù) 57.4開斷并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置時產(chǎn)生的操作過電壓及防護(hù) 57.5操作空載變壓器和并聯(lián)電抗器等的操作過電壓 58雷電過電壓及保護(hù) 5 58.2線路雷電過電壓保護(hù) 58.3變電站20kV側(cè)的雷電過電壓保護(hù) 68.4配電設(shè)備的雷電過電壓保護(hù) 7 7 79.2架空線路絕緣子、導(dǎo)線對桿塔的空氣間隙的絕緣配合 79.3變電站和配電站絕緣子及空氣間隙的絕緣配合 89.4電氣設(shè)備的絕緣配合 8附錄A(資料性附錄)ZN型接地變壓器容量的選擇 Ⅱ本標(biāo)準(zhǔn)編寫參考了國內(nèi)外有關(guān)過電壓保護(hù)和絕緣配合的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在總結(jié)國內(nèi)20kV中壓配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式、過電壓與絕緣配合研究成果和20kV中壓配電網(wǎng)的設(shè)計和運(yùn)行經(jīng)驗基礎(chǔ)上編寫，為首本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》的規(guī)則編制。本標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化管理中心(北京市白廣路二條GB311.1絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則GB/T311.2絕緣配合第2部分：使用導(dǎo)則GB/T3048.13電線電纜電性能試驗方法第13部分：沖擊電壓試驗23電網(wǎng)標(biāo)稱相電壓的15%。4.3.2.5消弧線圈宜采用過補(bǔ)償運(yùn)行方式。容量應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)5年～10年的發(fā)展規(guī)劃確定，并應(yīng)按式(1)Ic——接地電容電流，A;4.3.2.620kV配電網(wǎng)需要安裝的消弧成套裝置數(shù)量應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，分散布置。在任何運(yùn)行方式下，電網(wǎng)頻暫時過電壓不超過1.73p.u.;中性點(diǎn)不接地方式一般不超過1.91p.u.,諧振接地方式一般不超過1.73p.u.。低電阻接地方式相地工頻暫時過電壓持續(xù)時間一般不大于10s;其他接地方式持續(xù)時間一般不小于10s。5.1.2零序電壓通過電容(如變壓器繞組間或兩條架空線路間的電容)耦合，由較高電壓電網(wǎng)傳遞到中性點(diǎn)不接地的20kV配電網(wǎng)可形成電容傳遞工頻過電壓。5.2.1線性諧振和非線性(鐵磁)諧振過電壓，一般因操作或故障引起電網(wǎng)元件參數(shù)出現(xiàn)不利組合而產(chǎn)a)電磁式電壓互感器飽和鐵磁諧振過電壓。當(dāng)連接有中性點(diǎn)接地的電磁式電壓互感器的空載母線(其上帶或不帶空載短線路),因合閘充電或在運(yùn)行時接地故障消除等原因的激發(fā)，使電磁式電b)非全相諧振過電壓。由于線路導(dǎo)線斷線，且一端接地或不接地，或斷路器拒動以及斷路器、熔c)變壓器中性點(diǎn)諧振過電壓。有雙側(cè)電源的變壓器在非全相分合閘時，由于兩側(cè)電源的不同步，在變壓器中性點(diǎn)上可出現(xiàn)接近于2.0p.u.的過電壓。若產(chǎn)生鐵磁諧振，則會出現(xiàn)a)選用勵磁特性飽和點(diǎn)較高的電磁式電壓互感器，或采用電容式電壓互感器。b)個別情況下母線上裝設(shè)中性點(diǎn)接地的星形接線電容器組或用一段電纜代替架空線路以減少4c)在電壓互感器開口三角繞組中短時接入R△≤0.口三角形繞組的變比)或裝設(shè)其他專門消除此類鐵磁諧振的裝置，Rp.n≥0.06Xm(容量大于600W)的電阻接地。d)在電壓互感器中性點(diǎn)串接零序電壓互感器或消諧GB/T50064和DL/T804,其主要性能參數(shù)應(yīng)滿足表1的要求。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)變壓器中性電站型電站型額定電壓(有效值)2持續(xù)運(yùn)行電壓(有效值)34標(biāo)稱放電電流(峰值)55555操作沖擊電流(峰值)6工頻參考電流(峰值)1111785kA雷電沖擊電流下殘壓(峰值)90.5kA操作沖擊電流下殘壓(峰值)陡波沖擊電流下殘壓(峰值)2ms方波通流能力(18次)a(峰值)A大電流沖擊耐受能力(4/10μs)(峰值)復(fù)合絕緣外套工頻耐壓(有效值)對于電容器組，方波電流應(yīng)通過系統(tǒng)計算確7操作過電壓及保護(hù)20kV配電網(wǎng)應(yīng)采用金屬氧化物避雷器限制操作過電壓。避雷器額定電壓分別為26kV和34kV時，56可采用鍍鋅鋼絞線，截面不應(yīng)小于25mm2,接地極截面不應(yīng)小于50mm2。在城區(qū)外敷的接地引下線宜采取相關(guān)措施防止接觸電位差超過允許值。在諧振接地方式和不接地方式下20kV線路的鋼筋混凝土桿鐵8.2.320kV線路一般a)加裝地線，在雷季干燥時，每基桿塔不連地線的工頻接地電阻不宜超過表2所列數(shù)值；8.2.4雷擊20kV架空絕緣導(dǎo)線時，易產(chǎn)生斷線事故，可以采取以下防雷擊斷線措施：8.2.5兩端與架空線路相連接的長度超過50m的電纜線路，應(yīng)在其兩端裝設(shè)避雷器。長度不超過50m表2桿塔工頻接地電阻Q注2:當(dāng)桿塔自然接地電阻小于規(guī)定值時，可不設(shè)人注3:人工接地體宜采用φ12熱鍍鋅圓鋼，埋深0.5m～0.8m。8.3.1變電站20kV屋外配電設(shè)備直擊雷過電壓保護(hù)可參照GB/T50064相關(guān)規(guī)定設(shè)置。8.3.220kV配電裝置應(yīng)采取措施防止或減少近區(qū)雷擊閃絡(luò)。未沿全線架設(shè)地線的20kV架空送電線路，在變電站1km～2km的進(jìn)線段是否架設(shè)地線，可根據(jù)負(fù)荷的重要性及雷電活動的強(qiáng)弱等具8.3.4變壓器的20kV出線端應(yīng)裝設(shè)一組避雷器，以防開路時來自高壓繞組的雷電波的感應(yīng)電壓危及8.3.5變壓器的20kV線圈中性點(diǎn)應(yīng)采用全絕緣。中性點(diǎn)不接地或諧振接地方式時，中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)雷電8.3.6變電站20kV線路入口和變壓器20kV側(cè)各裝一組避雷器后，母線是否裝避雷器，宜通過計算分7I——NRDBC8片數(shù)見表3。柱式絕緣子的工頻濕耐受電壓≥65kV,額定雷電沖擊耐受電壓≥150kV。9.2.2海拔高度不超過1000m地區(qū)，20kV架空送電線路絕緣子及空氣間隙不應(yīng)小于表3所列數(shù)值。在路交叉或接近距離的要求可參照GB/T50064以及DL5449—2012中表4.3.7-1、4.3.7-2和4.3.79.2.4線路交叉部分的保護(hù)參照GB/T50064有關(guān)20kV的相關(guān)規(guī)定。當(dāng)導(dǎo)線溫度為40℃時，安全距離不得小于3m。對按允許載流量計算導(dǎo)線截面的線路，還應(yīng)校驗當(dāng)導(dǎo)線為最高允許溫度時的交叉距離，此距離應(yīng)大于表3所列操作過電壓間隙距離。9.2.5絕緣架空線絕緣厚度不應(yīng)小于5.5mm,按GB/T3048.13規(guī)定的步驟施加沖擊電壓正負(fù)極性各10次，其電壓峰值為125kV。經(jīng)過沖擊電壓試驗后，應(yīng)能耐受42kV交流電壓，時間為15min。雷電過電壓間隙工頻過電壓間隙2片注1:絕緣子型式：一般為XP型。注2:污穢地區(qū)絕緣加強(qiáng)時，間隙一般仍用表中數(shù)據(jù)。9.3.2海拔不超過1000m地區(qū)變電站20kV側(cè)工頻電壓、操作和雷電過電壓要求的最小空氣間隙見表4。雷電相間9.3.3海拔不超過1000m地區(qū)20kV高壓配電裝置的最小戶外、戶內(nèi)的相對地、相間空氣間隙見表5。戶內(nèi)相間9.4.220kV各類設(shè)備內(nèi)外絕緣的額定耐受電壓(海拔高度1000m以下)見表6。耐受電壓包含了由要99.4.320kV電容器額定耐受電壓見表7,其中U?為電容器額定電壓。設(shè)備類別雷電沖擊耐受電壓短時(1min)工頻耐受電壓(有效值)相間斷口相間斷口斷路器隔離開關(guān)斷路器隔離開關(guān)電抗器電壓互感器電流互感器m放電線圈消弧線圈—電阻器注1:表中括號外數(shù)據(jù)為中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)消弧線圈接地方式，括號內(nèi)數(shù)據(jù)為經(jīng)低a開關(guān)類設(shè)備將24kV電壓稱作“額定電壓”。開關(guān)包括戶外柱上真空、SF?開關(guān)和環(huán)網(wǎng)開關(guān)。b變壓器包括220kV/110kV/20kV、220kV/20kV和110kV(66kV)/20kV電源變壓器、配電和接地變壓器20kV線圈的中性點(diǎn)為全絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣水平同20kV高壓端，變壓器額定雷電截波耐受電壓為140kV。中性點(diǎn)低電阻接地方式中性點(diǎn)諧振接地或不接地電容器套管1min時，宜選用第I類額定電壓12/20(24)kV的電纜。