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1、.,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,.,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: Tf=1.2s30%;Tt=50s20%,360m,
2、雷电冲击波波头长度 =VTf=3 x 108m/s x 1.2 x 10-6s=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： Uch ：避雷器冲击放电电压 Ubm：避雷器残压的最大值，取5kA下的数值 两个峰值Uch和Ubm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
3、避雷器的冲击放电电压和5kA下的残压 110kV220kV变电所雷电流不得超过5kA，故5kA下的残压用Ub.5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Ub.5，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： UB(t) = Uq = at 反射波到达B点后和避雷器动作之前： UB(t) = Uq + Uf = at +
4、 a(t - 2) = 2a(t - ) 其中 = L2/v,B,（）,Uq,Uf,T,.,t=tp,UB与避雷器伏秒特性相交,避雷器动作,UB应等于避雷器残压，相当于在避雷器安装处产生一个-2(t-tp)电压波. UB= Ub.5=2(t -) - 2( t - tp) = 2( tp - ) 其中：2TP=Ub.5+ 2,.,t=tp时 UT= 2tp =Ub.5 + 2 其中 = L2/v 考虑到设备入口电容 UT= Ub.5 + 2KL2/v K为设备电容修正系数,.,t,2t,(t-2),-2(t-tp),-2(t-tp-2),-4(t-tp),t = tP+2时 UT=2Uq +2
5、Uf =2t - 4(t-tP) =2(tP+2) - 4(tP+2- tP) = 2(tP - 2) =Ub.5 - 2,.,具有振荡性质 -截波,变压器上电压UT( 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,
