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文檔簡(jiǎn)介
中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合
Overvoltageprotectionandinsulationcoordinationfor
ACelectricalinstallations
DL/T620—1997
中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部1997-04-21批準(zhǔn)1997-10-01實(shí)施
前言
本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)原水利電力部1979年1月頒發(fā)的SDJ7—79《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》
和1984年3月頒發(fā)的SD119—84《500kV電網(wǎng)過(guò)電壓保護(hù)絕緣配合與電氣設(shè)備接地暫行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,
經(jīng)合并、修訂之后提出的。
本標(biāo)準(zhǔn)較修訂前的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有如下重要技術(shù)內(nèi)容的改變:
1)增補(bǔ)了電力系統(tǒng)電阻接地方式,修訂了不接地系統(tǒng)接地故障電流的閾值;
2)對(duì)暫時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓保護(hù),補(bǔ)充了有效接地系統(tǒng)偶然失地保護(hù)和并聯(lián)補(bǔ)償電容器組、
電動(dòng)機(jī)操作過(guò)電壓保護(hù)及隔離開(kāi)關(guān)操作引起的特快暫態(tài)過(guò)電壓保護(hù)等內(nèi)容,對(duì)330kV系統(tǒng)提出新的
操作過(guò)電壓水平要求,修訂了限制500kV合閘和重合閘過(guò)電壓的原則和措施等;
3)增加了金屬氧化物避雷器參數(shù)選擇的要求;
4)增加了變電所內(nèi)金屬氧化物避雷器最大保護(hù)距離和SF6GIS變電所的防雷保護(hù)方式的內(nèi)容;
5)充實(shí)并完善了3kV~500kV交流電氣裝置絕緣配合的原則和方法,給出架空線路、變電所絕
緣子串、空氣間隙和電氣設(shè)備絕緣水平的推薦值。
本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,SDJ7—79即行廢止;SD119—84除第六章500kV電網(wǎng)電氣設(shè)備接地外也予以
廢止。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B和附錄C是標(biāo)準(zhǔn)的附錄,附錄D、附錄E和附錄F是提示的附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由電力工業(yè)部科學(xué)技術(shù)司提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由電力工業(yè)部絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所。
本標(biāo)準(zhǔn)起草人:杜澍春、陳維江。
本標(biāo)準(zhǔn)委托電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所負(fù)責(zé)解釋。
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)稱電壓為3kV~500kV交流系統(tǒng)中電氣裝置過(guò)電壓保護(hù)的方法和要求;提供了
相對(duì)地、相間絕緣耐受電壓或平均(50%)放電電壓的選擇程序,并給出了電氣設(shè)備通常選用的耐受
電壓和架空送電線路與高壓配電裝置的絕緣子、空氣間隙的推薦值。
2定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。
2.1電阻接地系統(tǒng)Resistancegroundedsystem
系統(tǒng)中至少有一根導(dǎo)線或一點(diǎn)(通常是變壓器或發(fā)電機(jī)的中性線或中性點(diǎn))經(jīng)過(guò)電阻接地。
注
1高電阻接地的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合R0≤XC0的準(zhǔn)則,以限制由于電弧接地故障產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)電
壓。一般采用接地故障電流小于10A。R0是系統(tǒng)等值零序電阻,XC0是系統(tǒng)每相的對(duì)地分布容抗。
2低電阻接地的系統(tǒng)為獲得快速選擇性繼電保護(hù)所需的足夠電流,一般采用接地故障電流為
100A~1000A。對(duì)于一般系統(tǒng),限制瞬態(tài)過(guò)電壓的準(zhǔn)則是(R0/X0)≥2。其中X0是系統(tǒng)等值零序感
抗。
2.2少雷區(qū)lessthunderstormregion
平均年雷暴日數(shù)不超過(guò)15的地區(qū)。
2.3中雷區(qū)middlethunderstormregion
平均年雷暴日數(shù)超過(guò)15但不超過(guò)40的地區(qū)。
2.4多雷區(qū)morethunderstormregion
平均年雷暴日數(shù)超過(guò)40但不超過(guò)90的地區(qū)。
2.5雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)Thunderstormactivityspecialstrongregion
平均年雷暴日數(shù)超過(guò)90的地區(qū)及根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)雷害特殊嚴(yán)重的地區(qū)。
3系統(tǒng)接地方式和運(yùn)行中出現(xiàn)的各種電壓
3.1系統(tǒng)接地方式
3.1.1110kV~500kV系統(tǒng)應(yīng)該采用有效接地方式,即系統(tǒng)在各種條件下應(yīng)該使零序與正序電抗之
比(X0/X1)為正值并且不大于3,而其零序電阻與正序電抗之比(R0/X1)為正值并且不大于1。
110kV及220kV系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)直接或經(jīng)低阻抗接地,部分變壓器中性點(diǎn)也可不接地。
330kV及500kV系統(tǒng)中不允許變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。
3.1.23kV~10kV不直接連接發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)和35kV、66kV系統(tǒng),當(dāng)單相接地故障電容電流不超過(guò)
下列數(shù)值時(shí),應(yīng)采用不接地方式;當(dāng)超過(guò)下列數(shù)值又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí),應(yīng)采用消弧線圈
接地方式:
a)3kV~10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35kV、66kV系統(tǒng),10A。
b)3kV~10kV非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng),當(dāng)電壓為:
1)3kV和6kV時(shí),30A;
2)10kV時(shí),20A。
c)3kV~10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng),30A。
3.1.33kV~20kV具有發(fā)電機(jī)的系統(tǒng),發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生單相接地故障不要求瞬時(shí)切機(jī)時(shí),如單相接
地故障電容電流不大于表1所示允許值時(shí),應(yīng)采用不接地方式;大DL/T620—1997于該允許值時(shí),
應(yīng)采用消弧線圈接地方式,且故障點(diǎn)殘余電流也不得大于該允許值。消弧線圈可裝在廠用變壓器中
性點(diǎn)上,也可裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上。
表1發(fā)電機(jī)接地故障電流允許值
發(fā)電機(jī)額定電發(fā)電機(jī)額定容發(fā)電機(jī)額定容
電流允許值發(fā)電機(jī)額定電壓電流允許值
壓量量
AkVA
kVMWMW
6.3≤50413.8~15.75125~2002
10.550~100318~20≥3001
注:對(duì)額定電壓為13.8kV~15.75kV的氫冷發(fā)電機(jī)為2.5A。
發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生單相接地故障要求瞬時(shí)切機(jī)時(shí),宜采用高電阻接地方式。電阻器一般接在發(fā)電
機(jī)中性點(diǎn)變壓器的二次繞組上。
3.1.46kV~35kV主要由電纜線路構(gòu)成的送、配電系統(tǒng),單相接地故障電容電流較大時(shí),可采用低
電阻接地方式,但應(yīng)考慮供電可靠性要求、故障時(shí)瞬態(tài)電壓、瞬態(tài)電流對(duì)電氣設(shè)備的影響、對(duì)通信
的影響和繼電保護(hù)技術(shù)要求以及本地的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等。
3.1.56kV和10kV配電系統(tǒng)以及發(fā)電廠廠用電系統(tǒng),單相接地故障電容電流較小時(shí),為防止諧振、
間歇性電弧接地過(guò)電壓等對(duì)設(shè)備的損害,可采用高電阻接地方式。
3.1.6消弧線圈的應(yīng)用
a)消弧線圈接地系統(tǒng),在正常運(yùn)行情況下,中性點(diǎn)的長(zhǎng)時(shí)間電壓位移不應(yīng)超過(guò)系統(tǒng)標(biāo)稱相電壓
的15%。
b)消弧線圈接地系統(tǒng)故障點(diǎn)的殘余電流不宜超過(guò)10A,必要時(shí)可將系統(tǒng)分區(qū)運(yùn)行。消弧線圈宜
采用過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式。
c)消弧線圈的容量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)5~10年的發(fā)展規(guī)劃確定,并應(yīng)按下式計(jì)算:
U
n(1)
W=1.35IC
3
式中:W——消弧線圈的容量,kVA;
IC——接地電容電流,A;
Un——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓,kV。
d)系統(tǒng)中消弧線圈裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)符合下列要求:
1)應(yīng)保證系統(tǒng)在任何運(yùn)行方式下,斷開(kāi)一、二回線路時(shí),大部分不致失去補(bǔ)償。
2)不宜將多臺(tái)消弧線圈集中安裝在系統(tǒng)中的一處。
3)消弧線圈宜接于YN,d或YN,yn,d接線的變壓器中性點(diǎn)上,也可接在ZN,yn接線的變
壓器中性點(diǎn)上。
接于YN,d接線的雙繞組或YN,yn,d接線的三繞組變壓器中性點(diǎn)上的消弧線圈容量,不應(yīng)超
過(guò)變壓器三相總?cè)萘康?0%,并不得大于三繞組變壓器的任一繞組的容量。
如需將消弧線圈接于YN,yn接線的變壓器中性點(diǎn),消弧線圈的容量不應(yīng)超過(guò)變壓器三相總?cè)萘?/p>
的20%,但不應(yīng)將消弧圈接于零序磁通經(jīng)鐵芯閉路的YN,yn接線的變壓器,如外鐵型變壓器或三
臺(tái)單相變壓器組成的變壓器組。
4)如變壓器無(wú)中性點(diǎn)或中性點(diǎn)未引出,應(yīng)裝設(shè)專用接地變壓器,其容量應(yīng)與消弧線圈的容量相
配合。
3.2系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)于設(shè)備絕緣上的電壓
3.2.1系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)于設(shè)備絕緣上的電壓有:
a)正常運(yùn)行時(shí)的工頻電壓;
b)暫時(shí)過(guò)電壓(工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓);
c)操作過(guò)電壓;
d)雷電過(guò)電壓。
3.2.2相對(duì)地暫時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的標(biāo)么值如下:
a)工頻過(guò)電壓的;
1.0p.u.=Um/3
b)諧振過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的。
1.0p.u.=2Um/3
注:Um為系統(tǒng)最高電壓。
3.2.3系統(tǒng)最高電壓的范圍:
a)范圍Ⅰ,3.6kV≤Um≤252kV;
b)范圍Ⅱ,Um=>252kV。
4暫時(shí)過(guò)電壓、操作過(guò)電壓及保護(hù)
4.1暫時(shí)過(guò)電壓(工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓)及保護(hù)
4.1.1工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、容量、參數(shù)、運(yùn)行方式以及各種安全自動(dòng)裝置的特性
有關(guān)。工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓除增大絕緣承受電壓外,還對(duì)選擇過(guò)電壓保護(hù)裝置有重要影響。
a)系統(tǒng)中的工頻過(guò)電壓一般由線路空載、接地故障和甩負(fù)荷等引起。對(duì)范圍Ⅱ的工頻過(guò)電壓,
在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際條件加以預(yù)測(cè)。根據(jù)這類系統(tǒng)的特點(diǎn),有時(shí)需綜合考慮這幾種因素的影響。
通??扇≌K碗姞顟B(tài)下甩負(fù)荷和在線路受端有單相接地故障情況下甩負(fù)荷作為確定系統(tǒng)工
頻過(guò)電壓的條件。
對(duì)工頻過(guò)電壓應(yīng)采取措施加以降低。一般主要采用在線路上安裝并聯(lián)電抗器的措施限制工頻過(guò)
電壓。在線路上架設(shè)良導(dǎo)體避雷線降低工頻過(guò)電壓時(shí),宜通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較加以確定。系統(tǒng)的工頻
過(guò)電壓水平一般不宜超過(guò)下列數(shù)值:
線路斷路器的變電所側(cè)1.3p.u.
線路斷路器的線路側(cè)1.4p.u.
b)對(duì)范圍Ⅰ中的110kV及220kV系統(tǒng),工頻過(guò)電壓一般不超過(guò)1.3p.u.;3kV~10kV和35kV~
66kV系統(tǒng),一般分別不超過(guò)1.13p.u.和3p.u.。
應(yīng)避免在110kV及220kV有效接地系統(tǒng)中偶然形成局部不接地系統(tǒng),并產(chǎn)生較高的工頻過(guò)電
壓。對(duì)可能形成這種局部系統(tǒng)、低壓側(cè)有電源的110kV及220kV變壓器不接地的中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)間
隙。因接地故障形成局部不接地系統(tǒng)時(shí)該間隙應(yīng)動(dòng)作;系統(tǒng)以有效接地方式運(yùn)行發(fā)生單相接地故障
時(shí)間隙不應(yīng)動(dòng)作。間隙距離的選擇除應(yīng)滿足這兩項(xiàng)要求外,還應(yīng)兼顧雷電過(guò)電壓下保護(hù)變壓器中性
點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)絕緣的要求(參見(jiàn)7.3.5)。
4.1.2諧振過(guò)電壓包括線性諧振和非線性(鐵磁)諧振過(guò)電壓,一般因操作或故障引起系統(tǒng)元件參數(shù)
出現(xiàn)不利組合而產(chǎn)生。應(yīng)采取防止措施,避免出現(xiàn)諧振過(guò)電壓的條件;或用保護(hù)裝置限制其幅值和
持續(xù)時(shí)間。
a)為防止發(fā)電機(jī)電感參數(shù)周期性變化引起的發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁(參數(shù)諧振)過(guò)電壓,一般可采取下列
防止措施:
1)使發(fā)電機(jī)的容量大于被投入空載線路的充電功率;
2)避免發(fā)電機(jī)帶空載線路啟動(dòng)或避免以全電壓向空載線路合閘;
3)快速勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)器可限制發(fā)電機(jī)同步自勵(lì)過(guò)電壓。發(fā)電機(jī)異步自勵(lì)過(guò)電壓,僅能用速動(dòng)過(guò)
電壓繼電保護(hù)切機(jī)以限制其作用時(shí)間。
b)應(yīng)該采用轉(zhuǎn)子上裝設(shè)阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī),以限制水輪發(fā)電機(jī)不對(duì)稱短路或負(fù)荷嚴(yán)重不平
衡時(shí)產(chǎn)生的諧振過(guò)電壓。
4.1.3范圍Ⅱ的系統(tǒng)當(dāng)空載線路上接有并聯(lián)電抗器,且其零序電抗小于線路零序容抗時(shí),如發(fā)生非
全相運(yùn)行狀態(tài)(分相操動(dòng)的斷路器故障或采用單相重合閘時(shí)),由于線間電容的影響,斷開(kāi)相上可能
發(fā)生諧振過(guò)電壓。
上述條件下由于并聯(lián)電抗器鐵芯的磁飽和特性,有時(shí)在斷路器操作產(chǎn)生的過(guò)渡過(guò)程激發(fā)下,可
能發(fā)生以工頻基波為主的鐵磁諧振過(guò)電壓。
在并聯(lián)電抗器的中性點(diǎn)與大地之間串接一接地電抗器,一般可有效地防止這種過(guò)電壓。該接地
電抗器的電抗值宜按補(bǔ)償并聯(lián)電抗器所接線路的相間電容選擇,同時(shí)應(yīng)考慮以下因素:
a)并聯(lián)電抗器、接地電抗器的電抗及線路容抗的實(shí)際值與設(shè)計(jì)值的變異范圍;
b)限制潛供電流的要求;
c)連接接地電抗器的并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)絕緣水平。
4.1.4范圍Ⅱ的系統(tǒng)中,當(dāng)空載線路(或其上接有空載變壓器時(shí))由電源變壓器斷路器合閘、重合閘
或由只帶有空載線路的變壓器低壓側(cè)合閘、帶電線路末端的空載變壓器合閘以及系統(tǒng)解列等情況
下,如由這些操作引起的過(guò)渡過(guò)程的激發(fā)使變壓器鐵芯磁飽和、電感作周期性變化,回路等值電感
在2倍工頻下的電抗與2倍工頻下線路入口容抗接近相等時(shí),可能產(chǎn)生以2次諧波為主的高次諧波
諧振過(guò)電壓。
應(yīng)盡量避免產(chǎn)生2次諧波諧振的運(yùn)行方式、操作方式以及防止在故障時(shí)出現(xiàn)該種諧振的接線;
確實(shí)無(wú)法避免時(shí),可在變電所線路繼電保護(hù)裝置內(nèi)增設(shè)過(guò)電壓速斷保護(hù),以縮短該過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)
間。
4.1.5范圍Ⅰ的系統(tǒng)中有可能出現(xiàn)下列諧振過(guò)電壓:
a)110kV及220kV系統(tǒng)采用帶有均壓電容的斷路器開(kāi)斷連接有電磁式電壓互感器的空載母線,
經(jīng)驗(yàn)算有可能產(chǎn)生鐵磁諧振過(guò)電壓時(shí),宜選用電容式電壓互感器。已裝有電磁式電壓互感器時(shí),運(yùn)
行中應(yīng)避免可能引起諧振的操作方式,必要時(shí)可裝設(shè)專門消除此類鐵磁諧振的裝置。
b)由單一電源側(cè)用斷路器操作中性點(diǎn)不接地的變壓器出現(xiàn)非全相或熔斷器非全相熔斷時(shí),如變
壓器的勵(lì)磁電感與對(duì)地電容產(chǎn)生鐵磁諧振,能產(chǎn)生2.0p.u~3.0p.u.的過(guò)電壓;有雙側(cè)電源的變壓器
在非全相分合閘時(shí),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(guò)電壓,如產(chǎn)
生鐵磁諧振,則會(huì)出現(xiàn)更高的過(guò)電壓。
c)經(jīng)驗(yàn)算如斷路器操作中因操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障出現(xiàn)非全相或嚴(yán)重不同期時(shí)產(chǎn)生的鐵磁諧振過(guò)電壓可
能危及中性點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)絕緣、運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)不接地的110kV及220kV變壓器的中性點(diǎn)絕緣,宜
在中性點(diǎn)裝設(shè)間隙,對(duì)該間隙的要求與4.1.1b)同。在操作過(guò)程中,應(yīng)先將變壓器中性點(diǎn)臨時(shí)接地。
有單側(cè)電源的變壓器,如另一側(cè)帶有同期調(diào)相機(jī)或較大的同步電動(dòng)機(jī),也類似有雙側(cè)電源的情
況。
d)3kV~66kV不接地系統(tǒng)或消弧線圈接地系統(tǒng)偶然脫離消弧線圈的部分,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(shí)接地故障消除
等原因的激發(fā),使電壓互感器過(guò)飽和則可能產(chǎn)生鐵磁諧振過(guò)電壓。為限制這類過(guò)電壓,可選取下列
措施:
1)選用勵(lì)磁特性飽和點(diǎn)較高的電磁式電壓互感器。
2)減少同一系統(tǒng)中電壓互感器中性點(diǎn)接地的數(shù)量,除電源側(cè)電壓互感器高壓繞組中性點(diǎn)接地外,
其它電壓互感器中性點(diǎn)盡可能不接地。
3)個(gè)別情況下,在10kV及以下的母線上裝設(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XC0,使XC0<0.01Xm。
注:Xm為電壓互感器在線電壓作用下單相繞組的勵(lì)磁電抗。
4)在互感器的開(kāi)口三角形繞組裝設(shè)2)的電阻(K為互感器一次繞組與開(kāi)口
RΔ≤0.4(Xm/K13)13
三角形繞組的變比)或裝設(shè)其它專門消除此類鐵磁諧振的裝置。
5)10kV及以下互感器高壓繞組中性點(diǎn)經(jīng)Rp·n≥0.06Xm(容量大于600W)的電阻接地。
4.1.63kV~66kV不接地及消弧線圈接地系統(tǒng),應(yīng)采用性能良好的設(shè)備并提高運(yùn)行維護(hù)水平,以避
免在下述條件下產(chǎn)生鐵磁諧振過(guò)電壓:
a)配電變壓器高壓繞組對(duì)地短路;
b)送電線路一相斷線且一端接地或不接地。
4.1.7有消弧線圈的較低電壓系統(tǒng),應(yīng)適當(dāng)選擇消弧線圈的脫諧度,以便避開(kāi)諧振點(diǎn);無(wú)消弧線圈
的較低電壓系統(tǒng),應(yīng)采取增大其對(duì)地電容等措施(如安裝電力電容器等),以防止零序電壓通過(guò)電容,
如變壓器繞組間或兩條架空線路間的電容耦合,由較高電壓系統(tǒng)傳遞到中性點(diǎn)不接地的較低電壓系
統(tǒng),或由較低電壓系統(tǒng)傳遞到較高電壓系統(tǒng),或回路參數(shù)形成串聯(lián)諧振條件,產(chǎn)生高幅值的轉(zhuǎn)移過(guò)
電壓。
4.2操作過(guò)電壓及保護(hù)
4.2.1線路合閘和重合閘過(guò)電壓。
空載線路合閘時(shí),由于線路電感—電容的振蕩將產(chǎn)生合閘過(guò)電壓。線路重合時(shí),由于電源電勢(shì)
較高以及線路上殘余電荷的存在,加劇了這一電磁振蕩過(guò)程,使過(guò)電壓進(jìn)一步提高。
a)范圍Ⅱ中,線路合閘和重合閘過(guò)電壓對(duì)系統(tǒng)中設(shè)備絕緣配合有重要影響,應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)條件
預(yù)測(cè)空載線路合閘、單相重合閘和成功、非成功的三相重合閘(如運(yùn)行中使用時(shí))的相對(duì)地和相間過(guò)
電壓。
預(yù)測(cè)這類操作過(guò)電壓的條件如下:
1)對(duì)于發(fā)電機(jī)—變壓器—線路單元接線的空載線路合閘,線路合閘后,電源母線電壓為系統(tǒng)最
高電壓;對(duì)于變電所出線則為相應(yīng)運(yùn)行方式下的實(shí)際母線電壓。
2)成功的三相重合閘前,線路受端曾發(fā)生單相接地故障;非成功的三相重合閘時(shí),線路受端有
單相接地故障。
b)空載線路合閘、單相重合閘和成功的三相重合閘(如運(yùn)行中使用時(shí)),在線路上產(chǎn)生的相對(duì)地
統(tǒng)計(jì)過(guò)電壓,對(duì)330kV和500kV系統(tǒng)分別不宜大于2.2p.u.和2.0p.u.。
c)限制這類過(guò)電壓的最有效措施是在斷路器上安裝合閘電阻。對(duì)范圍Ⅱ,當(dāng)系統(tǒng)的工頻過(guò)電壓
符合4.1.1要求且符合以下參考條件時(shí),可僅用安裝于線路兩端(線路斷路器的線路側(cè))上的金屬氧化
物避雷器(MOA)將這類操作引起的線路的相對(duì)地統(tǒng)計(jì)過(guò)電壓限制到要求值以下。這些參考條件是:
1)發(fā)電機(jī)—變壓器—線路單元接線時(shí)的參考條件見(jiàn)表2。
表2僅用MOA限制合閘、重合閘過(guò)電壓的條件
系統(tǒng)標(biāo)稱電壓發(fā)電機(jī)容量線路長(zhǎng)度系統(tǒng)標(biāo)稱電壓發(fā)電機(jī)容量線路長(zhǎng)度
kVMWkmkVMWkm
200<100
200<100
330500300<150
300<200
≥500<200
2)系統(tǒng)中變電所出線時(shí)的參考條件為:
330kV<200km
500kV<200km
在其他條件下,可否僅用金屬氧化物避雷器限制合閘和重合閘過(guò)電壓,需經(jīng)校驗(yàn)確定。
d)范圍Ⅰ的線路合閘和重合閘過(guò)電壓一般不超過(guò)3.0p.u.,通常無(wú)需采取限制措施。
4.2.2空載線路分閘過(guò)電壓。
空載線路開(kāi)斷時(shí),如斷路器發(fā)生重?fù)舸?,將產(chǎn)生操作過(guò)電壓。
a)對(duì)范圍Ⅱ的線路斷路器,應(yīng)要求在電源對(duì)地電壓為1.3p.u.條件下開(kāi)斷空載線路不發(fā)生重?fù)舸?/p>
b)對(duì)范圍Ⅰ,110kV及220kV開(kāi)斷架空線路該過(guò)電壓不超過(guò)3.0p.u.;開(kāi)斷電纜線路可能超過(guò)
3.0p.u.。
為此,開(kāi)斷空載架空線路宜采用不重?fù)舸┑臄嗦菲?;開(kāi)斷電纜線路應(yīng)該采用不重?fù)舸┑臄嗦菲鳌?/p>
c)對(duì)范圍Ⅰ,66kV及以下系統(tǒng)中,開(kāi)斷空載線路斷路器發(fā)生重?fù)舸r(shí)的過(guò)電壓一般不超過(guò)
3.5p.u.。開(kāi)斷前系統(tǒng)已有單相接地故障,使用一般斷路器操作時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓可能超過(guò)4.0p.u.。為
此,選用操作斷路器時(shí),應(yīng)該使其開(kāi)斷空載線路過(guò)電壓不超過(guò)4.0p.u.。
4.2.3線路非對(duì)稱故障分閘和振蕩解列過(guò)電壓。
系統(tǒng)送受端聯(lián)系薄弱,如線路非對(duì)稱故障導(dǎo)致分閘,或在系統(tǒng)振蕩狀態(tài)下解列,將產(chǎn)生線路非
對(duì)稱故障分閘或振蕩解列過(guò)電壓。
對(duì)范圍Ⅱ的線路,宜對(duì)這類過(guò)電壓進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)前一過(guò)電壓的條件,可選線路受端存在單相
接地故障,分閘時(shí)線路送受端電勢(shì)功角差應(yīng)按實(shí)際情況選取。
當(dāng)過(guò)電壓超過(guò)4.2.1b)所列數(shù)值時(shí),可用安裝在線路兩端的金屬氧化物避雷器加以限制。
4.2.4隔離開(kāi)關(guān)操作空載母線的過(guò)電壓。
隔離開(kāi)關(guān)操作空載母線時(shí),由于重?fù)舸?huì)產(chǎn)生幅值可能超過(guò)2.0p.u.、頻率為數(shù)百千赫至兆赫
的高頻振蕩過(guò)電壓。這對(duì)范圍Ⅱ的電氣裝置有一定危險(xiǎn)。為此,宜符合以下要求:
a)隔離開(kāi)關(guān)操作由敞開(kāi)式配電裝置構(gòu)成的變電所空載母線時(shí)的過(guò)電壓,可能使電流互感器一次
繞組進(jìn)出線之間的套管閃絡(luò)放電,宜采用金屬氧化物避雷器對(duì)其加以保護(hù)。
b)隔離開(kāi)關(guān)操作氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)變電所的空載母線時(shí),會(huì)產(chǎn)生頻率更高的過(guò)電
壓,它可能對(duì)匝間絕緣裕度不高的變壓器構(gòu)成危脅。為此,宜對(duì)采用的操作方式加以校核,盡量避
免可能引起危險(xiǎn)的操作方式。
4.2.53kV~66kV系統(tǒng)開(kāi)斷并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置如斷路器發(fā)生單相重?fù)舸r(shí),電容器高壓端對(duì)地過(guò)電
壓可能超過(guò)4.0p.u.。開(kāi)斷前電源側(cè)有單相接地故障時(shí),該過(guò)電壓將更高。開(kāi)斷時(shí)如發(fā)生兩相重?fù)舸?/p>
電容器極間過(guò)電壓可能超過(guò)。
2.52Un.C
圖1并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的避雷器保護(hù)接線
(a)單相重?fù)舸┻^(guò)電壓的保護(hù)接線;(b)單、兩相重?fù)舸┻^(guò)電壓的保護(hù)接線
操作并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置,應(yīng)采用開(kāi)斷時(shí)不重?fù)舸┑臄嗦菲?。?duì)于需頻繁投切的補(bǔ)償裝置,宜按
圖1(a)裝設(shè)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置金屬氧化物避雷器(F1或F2),作為限制單相重?fù)舸┻^(guò)電壓的后備保護(hù)
裝置。在電源側(cè)有單相接地故障不要求進(jìn)行補(bǔ)償裝置開(kāi)斷操作的條件下,宜采用F1。斷路器操作頻
繁且開(kāi)斷時(shí)可能發(fā)生重?fù)舸┗蛘吆祥l過(guò)程中觸頭有彈跳現(xiàn)象時(shí),宜按圖4.1(b)裝設(shè)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝
置金屬氧化物避雷器(F1及F3或F4)。F3或F4用以限制兩相重?fù)舸r(shí)在電容器極間出現(xiàn)的過(guò)電壓。
當(dāng)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置電抗器的電抗率不低于12%時(shí),宜采用F4。
注:Un.C為電容器的額定電壓。
4.2.6操作空載變壓器和并聯(lián)電抗器等的過(guò)電壓。
a)開(kāi)斷空載變壓器由于斷路器強(qiáng)制熄弧(截流)產(chǎn)生的過(guò)電壓,與斷路器型式、變壓器鐵芯材料、
繞組型式、回路元件參數(shù)和系統(tǒng)接地方式等有關(guān)。
當(dāng)開(kāi)斷具有冷軋硅鋼片的變壓器時(shí),過(guò)電壓一般不超過(guò)2.0p.u.,可不采取保護(hù)措施。
開(kāi)斷具有熱軋硅鋼片鐵芯的110kV及220kV變壓器的過(guò)電壓一般不超過(guò)3.0p.u.;66kV及以下
變壓器一般不超過(guò)4.0p.u.。
采用熄弧性能較強(qiáng)的斷路器開(kāi)斷激磁電流較大的變壓器以及并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置產(chǎn)生的高幅值
過(guò)電壓,可在斷路器的非電源側(cè)裝設(shè)閥式避雷器加以限制。保護(hù)變壓器的避雷器可裝在其高壓側(cè)或
低壓側(cè)。但高低壓側(cè)系統(tǒng)接地方式不同時(shí),低壓側(cè)宜裝設(shè)操作過(guò)電壓保護(hù)水平較低的避雷器。
b)在可能只帶一條線路運(yùn)行的變壓器中性點(diǎn)消弧線圈上,宜用閥式避雷器限制切除最后一條線
路兩相接地故障時(shí),強(qiáng)制開(kāi)斷消弧線圈電流在其上產(chǎn)生的過(guò)電壓。
c)空載變壓器和并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置合閘產(chǎn)生的操作過(guò)電壓一般不超過(guò)2.0p.u.,可不采取保護(hù)措
施。
4.2.7在開(kāi)斷高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí),因斷路器的截流、三相同時(shí)開(kāi)斷和高頻重復(fù)重?fù)舸┑葧?huì)產(chǎn)生過(guò)電
壓(后兩種僅出現(xiàn)于真空斷路器開(kāi)斷時(shí))。過(guò)電壓幅值與斷路器熄弧性能、電動(dòng)機(jī)和回路元件參數(shù)等
有關(guān)。開(kāi)斷空載電動(dòng)機(jī)的過(guò)電壓一般不超過(guò)2.5p.u.。開(kāi)斷起動(dòng)過(guò)程中的電動(dòng)機(jī)時(shí),截流過(guò)電壓和三
相同時(shí)開(kāi)斷過(guò)電壓可能超過(guò)4.0p.u.,高頻重復(fù)重?fù)舸┻^(guò)電壓可能超過(guò)5.0p.u.。采用真空斷路器或采
用的少油斷路器截流值較高時(shí),宜在斷路器與電動(dòng)機(jī)之間裝設(shè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)金屬氧化物避雷器或R-C阻
容吸收裝置。
高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)合閘的操作過(guò)電壓一般不超過(guò)2.0p.u.,可不采取保護(hù)措施。
4.2.866kV及以下系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性電弧接地故障時(shí),可產(chǎn)生過(guò)電壓,過(guò)電壓的高低隨接地方
式不同而異。一般情況下最大過(guò)電壓不超過(guò)下列數(shù)值:
不接地系統(tǒng)3.5p.u.
消弧線圈接地系統(tǒng)3.2p.u.
電阻接地系統(tǒng)2.5p.u.
具有限流電抗器、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷,且設(shè)備參數(shù)配合不利的3kV~10kV某些不接地系統(tǒng),發(fā)生單
相間歇性電弧接地故障時(shí),可能產(chǎn)生危及設(shè)備相間或相對(duì)地絕緣的過(guò)電壓。對(duì)這種系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷性
質(zhì)和工程的重要程度,可進(jìn)行必要的過(guò)電壓預(yù)測(cè),以確定保護(hù)方案。
4.2.9采用無(wú)間隙金屬氧化物避雷器限制各類操作過(guò)電壓時(shí),其持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓不應(yīng)低于
表3所列數(shù)值。避雷器應(yīng)能承受操作過(guò)電壓作用的能量。
4.2.10為監(jiān)測(cè)范圍Ⅱ系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓和操作過(guò)電壓,宜在變電所安裝
過(guò)電壓波形或幅值的自動(dòng)記錄裝置,并妥為收集實(shí)測(cè)結(jié)果。
5雷電過(guò)電壓和保護(hù)裝置
5.1雷電過(guò)電壓
5.1.1設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)考慮直接雷擊、雷電反擊和感應(yīng)雷電過(guò)電壓對(duì)電氣裝置的危害。
5.1.2架空線路上的雷電過(guò)電壓。
a)距架空線路S>65m處,雷云對(duì)地放電時(shí),線路上產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓最大值可按下式計(jì)算:
Ihc(2)
Ui≈25s
式中:Ui——雷擊大地時(shí)感應(yīng)過(guò)電壓最大值,kV;
I——雷電流幅值(一般不超過(guò)100),kA;
hc——導(dǎo)線平均高度,m;
s——雷擊點(diǎn)與線路的距離,m。
線路上的感應(yīng)過(guò)電壓為隨機(jī)變量,其最大值可達(dá)300kV~400kV,一般僅對(duì)35kV及以下線路
的絕緣有一定威脅。
b)雷擊架空線路導(dǎo)線產(chǎn)生的直擊雷過(guò)電壓,可按下式確定:
US≈100I(3)
式中:US——雷擊點(diǎn)過(guò)電壓最大值,kV。
雷直擊導(dǎo)線形成的過(guò)電壓易導(dǎo)致線路絕緣閃絡(luò)。架設(shè)避雷線可有效地減少雷直擊導(dǎo)線的概率。
c)因雷擊架空線路避雷線、桿頂形成作用于線路絕緣的雷電反擊過(guò)電壓,與雷電參數(shù)、桿塔型
式、高度和接地電阻等有關(guān)。
宜適當(dāng)選取桿塔接地電阻,以減少雷電反擊過(guò)電壓的危害。
5.1.3發(fā)電廠和變壓所內(nèi)的雷電過(guò)電壓來(lái)自雷電對(duì)配電裝置的直接雷擊、反擊和架空進(jìn)線上出現(xiàn)的
雷電侵入波。
a)應(yīng)該采用避雷針或避雷線對(duì)高壓配電裝置進(jìn)行直擊雷保護(hù)并采取措施防止反擊。
b)應(yīng)該采取措施防止或減少發(fā)電廠和變電所近區(qū)線路的雷擊閃絡(luò)并在廠、所內(nèi)適當(dāng)配置閥式避
雷器以減少雷電侵入波過(guò)電壓的危害。
c)按本標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)采用的雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)方案校驗(yàn)時(shí),校驗(yàn)條件為保護(hù)接線一般應(yīng)該保
證2km外線路導(dǎo)線上出現(xiàn)雷電侵入波過(guò)電壓時(shí),不引起發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備絕緣損壞。
5.2避雷針和避雷線
5.2.1單支避雷針的保護(hù)范圍(圖2):
a)避雷針在地面上的保護(hù)半徑,應(yīng)按下式計(jì)算:
r=1.5hP(4)
式中:r——保護(hù)半徑,m;
h——避雷針的高度,m;
5.5
P——高度影響系數(shù),h≤30m,P=1;30m<h≤120m,P=;當(dāng)h>120m時(shí),取其等
h
于120m。
b)在被保護(hù)物高度hx水平面上的保護(hù)半徑應(yīng)按下列方法確定:
1)當(dāng)hx≥0.5h時(shí)
rx=(h-hx)P=haP(5)
式中:rx——避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑,m;
hx——被保護(hù)物的高度,m;
ha——避雷針的有效高度,m。
2)當(dāng)hx<0.5h時(shí)
rx=(1.5h-2hx)P(6)
圖2單支避雷針的保護(hù)范圍
(h≤30m時(shí),θ=45°)
圖3高度為h的兩等高避雷針的保護(hù)范圍
圖4兩等高(h)避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度(bx)與D/haP的關(guān)系
(a)D/hai=0~7;(b)D/haP=5~7
5.2.2兩支等高避雷針的保護(hù)范圍(圖3):
a)兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定。
b)兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過(guò)兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)O的圓弧確定,圓弧的半徑
為R′O。O點(diǎn)為假想避雷針的頂點(diǎn),其高度應(yīng)按下式計(jì)算:
D
h=h?(7)
07P
式中:hO——兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)高度,m;
D——兩避雷針間的距離,m。
兩針間hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度應(yīng)按圖4確定。當(dāng)bx>rx時(shí),取bx=rx。
求得bx后,可按圖3繪出兩針間的保護(hù)范圍。
兩針間距離與針高之比D/h不宜大于5。
5.2.3多支等高避雷針的保護(hù)范圍(圖5):
圖5三、四支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍
(a)三支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍;
(b)四支等高避雷針在hx水平面上的保護(hù)范圍
a)三支等高避雷針?biāo)纬傻娜切蔚耐鈧?cè)保護(hù)范圍應(yīng)分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定。
如在三角形內(nèi)被保護(hù)物最大高度hx水平面上,各相鄰避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx≥0時(shí),
則全部面積受到保護(hù)。
圖6單根避雷線的保護(hù)范圍
(h≤30m時(shí),θ=25°)
b)四支及以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨嘟切危上葘⑵浞殖蓛蓚€(gè)或數(shù)個(gè)三角形,然后分
別按三支等高避雷針的方法計(jì)算。如各邊的保護(hù)范圍一側(cè)最小寬度bx≥0,則全部面積即受到保護(hù)。
5.2.4單根避雷線在hx水平面上每側(cè)保護(hù)范圍的寬度(圖6):
h
a)當(dāng)h≥時(shí)
x2
rx=0.47(h-hx)P(8)
式中:rx——每側(cè)保護(hù)范圍的寬度,m。
h
b)當(dāng)h<時(shí)
x2
rx=(h-1.53hx)P(9)
5.2.5兩根等高平行避雷線的保護(hù)范圍(圖7):
a)兩避雷線外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單根避雷線的計(jì)算方法確定。
b)兩避雷線間各橫截面的保護(hù)范圍應(yīng)由通過(guò)兩避雷線1、2點(diǎn)及保護(hù)范圍邊緣最低點(diǎn)O的圓弧
確定。O點(diǎn)的高度應(yīng)按下式計(jì)算:
D
h=h?(10)
O4P
圖7兩根平行避雷線的保護(hù)范圍
式中:hO——兩避雷線間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的高度,m;
D——兩避雷線間的距離,m;
h——避雷線的高度,m。
c)兩避雷線端部的兩側(cè)保護(hù)范圍仍按單根避雷線保護(hù)范圍計(jì)算。兩線間保護(hù)最小寬度(參見(jiàn)圖
3)按下列方法確定:
h
1)當(dāng)h≥時(shí)
x2
bx=0.47(hO-hx)P(11)
h
2)當(dāng)h<時(shí)
x2
bx=(hO-1.53hx)P(12)
5.2.6不等高避雷針、避雷線的保護(hù)范圍(圖8):
圖8兩支不等高避雷針的保護(hù)范圍
a)兩支不等高避雷針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)分別按單支避雷針的計(jì)算方法確定。
b)兩支不等高避雷針間的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法,先確定較高避雷針1的保護(hù)范
圍,然后由較低避雷針2的頂點(diǎn),作水平線與避雷針1的保護(hù)范圍相交于點(diǎn)3,取點(diǎn)3為等效避雷
針的頂點(diǎn),再按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定避雷針2和3間的保護(hù)范圍。通過(guò)避雷針2、3頂
點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的圓弧,其弓高應(yīng)按下式計(jì)算:
D′
f=(13)
7P
式中:f——圓弧的弓高,m;
D′——避雷針2和等效避雷針3間的距離,m。
c)對(duì)多支不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟切?,各相鄰兩避雷針的外?cè)保護(hù)范圍按兩支不等高避雷針
的計(jì)算方法確定;三支不等高避雷針,如在三角形內(nèi)被保護(hù)物最大高度hx水平面上,各相鄰避雷針
間保護(hù)范圍一側(cè)最小寬度bx≥0,則全部面積即受到保護(hù);四支及以上不等高避雷針?biāo)纬傻亩嘟?/p>
形,其內(nèi)側(cè)保護(hù)范圍可仿照等高避雷針的方法確定。
d)兩根不等高避雷線各橫截面的保護(hù)范圍,應(yīng)仿照兩支不等高避雷針的方法,按式(10)計(jì)算。
5.2.7山地和坡地上的避雷針,由于地形、地質(zhì)、氣象及雷電活動(dòng)的復(fù)雜性,避雷針的保護(hù)范圍應(yīng)
有所減小。避雷針的保護(hù)范圍可按式(4)~式(6)的計(jì)算結(jié)果和依圖4確定的bx等乘以系數(shù)0.75求得;
DD′
式(7)可修改為h=h?;式(13)可修改為f=。
O5P5P
利用山勢(shì)設(shè)立的遠(yuǎn)離被保護(hù)物的避雷針不得作為主要保護(hù)裝置。
5.2.8相互靠近的避雷針和避雷線的聯(lián)合保護(hù)范圍可近似按下列方法確定(圖9):
避雷針、線外側(cè)保護(hù)范圍分別按單針、線的保護(hù)范圍確定。內(nèi)側(cè)首先將不等高針、線劃為等高
針、線,然后將等高針、線視為等高避雷線計(jì)算其保護(hù)范圍。
圖9避雷針和避雷線的聯(lián)合保護(hù)范圍
5.3閥式避雷器
5.3.1采用閥式避雷器進(jìn)行雷電過(guò)電壓保護(hù)時(shí),除旋轉(zhuǎn)電機(jī)外,對(duì)不同電壓范圍、不同系統(tǒng)接地方
式的避雷器選型如下:
a)有效接地系統(tǒng),范圍Ⅱ應(yīng)該選用金屬氧化物避雷器;范圍Ⅰ宜采用金屬氧化物避雷器。
b)氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)和低電阻接地系統(tǒng)應(yīng)該選用金屬氧化物避雷器。
c)不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)中諧振過(guò)電壓和間歇性電弧接地過(guò)電壓
等發(fā)生的可能性及其嚴(yán)重程度,可任選金屬氧化物避雷器或碳化硅普通閥式避雷器。
5.3.2旋轉(zhuǎn)電機(jī)的雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù),宜采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)金屬氧化物避雷器或旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁吹閥式
避雷器。
5.3.3有串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器和碳化硅閥式避雷器的額定電壓,在一般情況下應(yīng)符合下列要
求:
a)110kV及220kV有效接地系統(tǒng)不低于0.8Um。
b)3kV~10kV和35kV、66kV系統(tǒng)分別不低于1.1Um和Um;3kV及以上具有發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)不低
于1.1Um·g。
注:Um·g為發(fā)電機(jī)最高運(yùn)行電壓。
c)中性點(diǎn)避雷器的額定電壓,對(duì)3kV~20kV和35kV、66kV系統(tǒng),分別不低于0.64Um和0.58Um;
對(duì)3kV~20kV發(fā)電機(jī),不低于0.64Um·g。
5.3.4采用無(wú)間隙金屬氧化物避雷器作為雷電過(guò)電壓保護(hù)裝置時(shí),應(yīng)符合下列要求:
a)避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓應(yīng)不低于表3所列數(shù)值。
b)避雷器能承受所在系統(tǒng)作用的暫時(shí)過(guò)電壓和操作過(guò)電壓能量。
5.3.5閥式避雷器標(biāo)稱放電電流下的殘壓,不應(yīng)大于被保護(hù)電氣設(shè)備(旋轉(zhuǎn)電機(jī)除外)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊
全波耐受電壓的71%。
5.3.6發(fā)電廠和變電所內(nèi)35kV及以上避雷器應(yīng)裝設(shè)簡(jiǎn)單可靠的多次動(dòng)作記錄器或磁鋼記錄器。
5.4排氣式避雷器
5.4.1在選擇排氣式避雷器時(shí),開(kāi)斷續(xù)流的上限,考慮非周期分量,不得小于安裝處短路電流的最
大有效值;開(kāi)斷續(xù)流的下限,不考慮非周期分量,不得大于安裝處短路電流的可能最小值。
5.4.2如按開(kāi)斷續(xù)流的范圍選擇排氣式避雷器,最大短路電流應(yīng)按雷季電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式計(jì)
算,并包括非周期分量的第一個(gè)半周短路電流有效值。如計(jì)算困難,對(duì)發(fā)電廠附近,可將周期分量
第一個(gè)半周的有效值乘以1.5;距發(fā)電廠較遠(yuǎn)的地點(diǎn),乘以1.3。最小短路電流應(yīng)按雷季電力系統(tǒng)最
小運(yùn)行方式計(jì)算,且不包括非周期分量。
5.4.3排氣式避雷器外間隙的距離,在符合保護(hù)要求的條件下,應(yīng)采用較大的數(shù)值。排氣式避雷器
外間隙的距離一般采用表4所列數(shù)值。
表3無(wú)間隙金屬氧化物避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓
持續(xù)運(yùn)行電壓額定電壓
系統(tǒng)接地方式kVkV
相地中性點(diǎn)相地中性點(diǎn)
110kV0.45Um0.75Um0.57Um
Um/3
有
0.17Um(0.57
效220kV0.13Um(0.45Um)0.75Um
Um/3U)
接m
地330kV、U0.75Um(0.8
m
(0.59Um)0.13Um0.17Um
500kV3Um)
1.38Um;1.250.8Um;0.72
不3kV~20kV1.1Um;Um·g0.64U;U/3
mm?gU·gU·g
接mm
地35kV、66kVUm1.25Um0.72Um
Um/3
1.25Um;1.250.72Um;0.72
消弧線圈U;U·g
mmUm/3Um?g/3
;Um·gUm·g
低電阻0.8Um—Um—
;
1.1Um/3
1.38Um;1.250.8Um;0.72
高電阻1.1Um;Um·g
Um·gUm·g
Um?g/3
注
1220kV括號(hào)外、內(nèi)數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)變壓器中性點(diǎn)經(jīng)接地電抗器接地和不接地。
2330kV、500kV括號(hào)外、內(nèi)數(shù)據(jù)分別與工頻過(guò)電壓1.3p.u.和1.4p.u.對(duì)應(yīng)。
3220kV變壓器中性點(diǎn)經(jīng)接地電抗器接地和330kV、500kV變壓器或高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)經(jīng)
接地電抗器接地時(shí),接地電抗器的電抗與變壓器或高壓并聯(lián)電抗器的零序電抗之比小于等于1/3。
4110kV、220kV變壓器中性點(diǎn)不接地且絕緣水平低于表21所列數(shù)值時(shí),避雷器的參數(shù)需另行
研究確定。
表4排氣式避雷器外間隙的距離
系統(tǒng)標(biāo)稱電壓
36102035
kV
最小距離
8101560100
mm
最大距離
———150~200250~300
mm
為減少排氣式避雷器在反擊時(shí)動(dòng)作,應(yīng)降低與避雷線的總接地電阻,并增大外間隙距離,一般
可增大到表4所列的外間隙最大距離。
5.4.4排氣式避雷器的設(shè)置應(yīng)符合下列要求:
a)應(yīng)避免各避雷器排出的電離氣體相交而造成短路。但在開(kāi)口端固定避雷器,則允許其排出的
電離氣體相交。
b)為防止在排氣式避雷器的內(nèi)腔積水,宜垂直安裝,開(kāi)口端向下或傾斜安裝,與水平線的夾角
不應(yīng)小于15°。在污穢地區(qū),應(yīng)增大傾斜角度。
c)排氣式避雷器應(yīng)安裝牢固,并保證外間隙穩(wěn)定不變。
d)標(biāo)稱電壓10kV及以下系統(tǒng)中用的排氣式避雷器,為防止雨水造成短路,外間隙的電極不應(yīng)
垂直布置。
e)外間隙電極宜鍍鋅,或采取避免銹水沾污絕緣子的措施。
5.4.5排氣式避雷器應(yīng)裝設(shè)簡(jiǎn)單可靠的動(dòng)作指示器。
5.5保護(hù)間隙
5.5.1如排氣式避雷器的滅弧能力不能符合要求,可采用保護(hù)間隙,并應(yīng)盡量與自動(dòng)重合閘裝置配
合,以減少線路停電事故。保護(hù)間隙的主間隙距離不應(yīng)小于表5所列數(shù)值。
5.5.2除有效接地系統(tǒng)和低電阻接地系統(tǒng)外,應(yīng)使單相間隙動(dòng)作時(shí)有利于滅弧,并宜采用角形保護(hù)
間隙。
保護(hù)間隙宜在其接地引下線中串接一個(gè)輔助間隙,以防止外物使間隙短路。輔助間隙的距離可
采用表6所列數(shù)值。
表5保護(hù)間隙的主間隙距離最小值
系統(tǒng)標(biāo)稱電壓
36102035
kV
間隙距離
81525100210
mm
表6輔助間隙的距離
系統(tǒng)標(biāo)稱電壓
36、102035
kV
輔助間隙距離
5101520
mm
6高壓架空線路的雷電過(guò)電壓保護(hù)
6.1一般線路的保護(hù)
6.1.1送電線路的雷電過(guò)電壓保護(hù)方式,應(yīng)根據(jù)線路的電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)、系統(tǒng)運(yùn)行方式、當(dāng)?shù)?/p>
原有線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱、地形地貌的特點(diǎn)和土壤電阻率的高低等條件,通過(guò)技術(shù)經(jīng)
濟(jì)比較確定。
各級(jí)電壓的送、配電線路,應(yīng)盡量裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。35kV及以下的廠區(qū)內(nèi)的短線路,可
按需要確定。
6.1.2各級(jí)電壓的線路,一般采用下列保護(hù)方式:
a)330kV和500kV線路應(yīng)沿全線架設(shè)雙避雷線,但少雷區(qū)除外。
b)220kV線路宜沿全線架設(shè)雙避雷線;少雷區(qū)宜架設(shè)單避雷線。
c)110kV線路一般沿全線架設(shè)避雷線,在山區(qū)和雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū),宜架設(shè)雙避雷線。在
少雷區(qū)可不沿全線架設(shè)避雷線,但應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。
d)66kV線路,負(fù)荷重要且所經(jīng)地區(qū)平均年雷暴日數(shù)為30以上的地區(qū),宜沿全線架設(shè)避雷線。
e)35kV及以下線路,一般不沿全線架設(shè)避雷線。
f)除少雷區(qū)外,3kV~10kV鋼筋混凝土桿配電線路,宜采用瓷或其他絕緣材料的橫擔(dān);如果用
鐵橫擔(dān),對(duì)供電可靠性要求高的線路宜采用高一電壓等級(jí)的絕緣子,并應(yīng)盡量以較短的時(shí)間切除故
障,以減少雷擊跳閘和斷線事故。
6.1.3有避雷線的線路,在一般土壤電阻率地區(qū),其耐雷水平不宜低于表7所列數(shù)值。
6.1.4有避雷線的線路,每基桿塔不連避雷線的工頻接地電阻,在雷季干燥時(shí),不宜超過(guò)表8所列
數(shù)值。
表7有避雷線線路的耐雷水平
標(biāo)稱電壓
3566110220330500
kV
耐
100~
雷一般線路20~3030~6040~7575~110125~175
150
水大跨越檔中央和發(fā)電306075110175
150
平廠、變電所進(jìn)線保護(hù)段
kA
表8有避雷線的線路桿塔的工頻接地電阻
土壤電阻率
≤100>100~500>500~1000>1000~2000>2000
Ω·m
接地電阻
1015202530
Ω
注:如土壤電阻率超過(guò)2000Ω·m,接地電阻很難降低到30Ω時(shí),可采用6~8根總長(zhǎng)不超過(guò)500m
的放射形接地體,或采用連續(xù)伸長(zhǎng)接地體,接地電阻不受限制。
雷電活動(dòng)強(qiáng)烈的地方和經(jīng)常發(fā)生雷擊故障的桿塔和線段,應(yīng)改善接
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