13 防雷及过电压保护

10kV及以下变电所设计规范

以下内容为本人参加注册电气工程师考试(供配电专业),复习时总结的资料,供大家参考

( )内为复习《 注册电气工程师 执业资格考试复习指导书 》上对应页数

13 防雷及过电压保护(249)

13.1 电力系统过电压的种类和过电压水平(249)

13.1.1 系统运行中出现于设备绝缘上的电压

13.1.1.1设备绝缘上的电压:正常工频电压/暂时过电压(工频/谐振)/操作过电压/雷电过电压;过电压类型图(249)

13.1.1.2相对地暂时过电压工频(Um/√3)和谐振/操作过电压标幺值:(√2Um/√3),Um最高电压:220kV↓=1.15,220↑=1.1;范围Ⅰ:3.6~252,范围Ⅱ:> 252kV

13.1.2 电气设备在运行中承受的过电压:雷电/内部过电压。

13.1.3 电力系统的过电压水平(250)

13.1.3.1工频过电压允许水平:110-1.3;35~66-√3;3~6Kv-1.1*√3标幺

13.1.3.2操作过电压允许水平:相对地:110-3;66-4;35-3.2;相间:3~110KV-(1.3~1.4*相对地)

13.2 交流电气装置过电压保护设计要求及限制措施

13.2.1 雷电过电压及其对保护设计的要求

1架空线上的雷电过电压:1、距离S>65m,感应过电压最大值计13.2.1.1雷电过电压:直接雷击、雷电反击、感应雷电过电压;○

2变电所内的雷电过电压:直接算;2、线上直击过电压,宜导致绝缘闪络,架避雷线;3、选塔杆接地电阻,减少雷电反击过电压;○

雷击/反击/架空线上的雷电侵入波。高压配电装置防直击雷措施:避雷针/避雷线,并采取防反击措施;所内设阀式避雷器减少雷电侵入波过电压;雷电侵入波保护范围为2kM以外。

13.2.1.2变电所的直击雷过电压保护(251):避雷针/避雷线,设集中接地装置,下列设施应装设。配电房屋顶避雷网8~10M/10~20引下线;露天的GIS可不防雷,但应接地;爆炸场所应设独立避雷针,并防雷电感应,间距要求:接地点间≧30m;避雷针宜设独立接地装置,与道路≦3m。35Kv以下的配电装置不宜装避雷针;接地点(雷/电)间≦15m; 35Kv在门型构架上装避雷针接地电阻≧4Ω;严禁安装未保护的其他线路。独立避雷针/避雷线与配电装置/接地装置间距离(253):空气中距离Sa不宜小于5m(为降低感应过电压Sa应尽量大),Se不宜小于3m。

13.2.1.3变电所范围Ⅰ雷电侵入波保护(254):1、防近区雷电闪络,1~2kM架避雷线,耐雷水平(表13-2-4)(259)。2、架空避雷线的防雷;电缆进线防雷;35KV以上的敞开高配每母线上装阀式避雷器,与主变及其他设备的电气距离(表13-2-1,13-2-2)(254); 中性点不接地变压器可不装保护装置;自耦变压器必须在自耦合的绕组出线上装设阀式避雷器;3~10kV配电装置,应在每组母线/架空进线上装设阀式避雷器,与主变电气距离不宜大于(表13-2-3)。排气式避雷器外间隙10KV-15MM,20KV-40MM

13.2.1.4 GIS变电所雷电侵入波保护(256);

13.2.1.5小容量变电所雷电侵入波保护过电压简易保护(257):3150~5000Kva/35kV;小于3150KVA供非重要负荷;简易保护的最大电器距离不宜超过10m。

13.2.1.6配电系统的雷电过电压保护(258):3~10KV配电系统

13.2.1.7旋转电机的雷电过电压保护(258)

13.2.1.8高压架空线路的雷电过电压保护(35KV↓):1、一般线路保护:不沿全线架避雷线,塔杆的接地电阻(表13-2-5),避雷线耐压水平(表13-2-4)。与架空线连接>50M的电缆应在两端装阀式 2、线路交叉部分保护:绝缘;避雷线间垂直净距(260)≦(表13-2-6)且不小于0.8m;交叉档保护措施;3、大跨越档的雷电过电压保护:

13.2.1.9雷电过电压保护装置:(1) 避雷针/避雷线:单针保护范围计算(261);两根等高针;多支等高针;单根避雷线保护范围(262);两根等高平行避雷线保护范围(263);不等高避雷针/避雷线保护范围:作水平线,得等效顶点;山地按0.75折算;避雷针/线的联合保护(264)。(2) 阀式避雷器:选型:接地(宜金)\不接地(金/碳化硅)\GIS(应金);旋转电机选型(金/磁吹);串联间隙金额定电压;无间隙金属电压(表13-2-7)(265);阀式残压71%;装多次动作记录器/磁钢记录器。(3)排气式避雷器:外间隙距离(表13-2-8);设置要求,应装动作指示器。(4)保护间隙(266):主间隙距离(表13-2-9),辅助间隙间距(表13-2-10) 13.2.2 暂时过电压及其对保护设计的要求(266)

13.2.2.1暂时过电压(工频/谐振)的性质:1、工频(1S,2%~3%) 对110kv↓电网设备没有危害。2、限制谐振过电压的方法: 13.2.2.2暂时过电压(工频/谐振)的保护:可能出现谐振的范围;电磁谐振过电压(267);消弧线圈(脱谐度)

13.2.3 操作过电压及其对保护设计的要求(268)

13.2.3.1 操作过电压的性质:4Urg

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