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变电站遇雷侵袭时的过压保护技术

北极星输配电网  来源:贤集网    2017/7/13 9:10:58  我要投稿  

北极星输配电网讯:与高压、超高压变电站一样,特高压变电站电气设备也需考虑由特高压架空输电线路传入的雷电侵入波过电压的保护。而对雷电侵入波过电压保护的根本措施在于在变电站内适当位置安装金属氧化物避雷器(MOA)。由于限制线路上操作过电压的要求,在变电站线路断路器的线路侧必然安装有MOA,变压器回路也要求安装MOA。

 至于变电站母线上是否要安装金属氧化物避雷器以及各避雷器距被保护设备的距离则需要通过数字仿真计算予以确定。DL/T620一1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》提出在进行变电站雷电侵入波过电压数字仿真计算时,一般按变电站进线2km处因雷击杆塔反击在导线上出现直角电压波后向变电站传播,波头变缓,且不引起变电站内电气设备绝缘损坏来要求。

 而变电站耐雷指标——雷害事故重现期(年),则可由该2km进线段导线上每年出现雷直击和反击次数之和的倒数来求得。前苏联有关标准提出,220、500kv和1150kv的变电站耐雷指标应分别为400—600、800—1000年和1200—1500年。我国220kV变电站耐雷指标的多年运行统计值不低于600年,是很安全的。

 日本对于1000kv特高压变电站电气设备的雷电侵入波过电压保护,曾利用EMTP(电磁暂态程序)进行过研究。被研究的变电站为GIS结构,站内有六回特高压输电线路、四组变压器。变电站电气主接线为双母线分段接线。每条线路入口高压并联电抗器近处各布置一台避雷器。每段母线各安装两台避雷器,各变压器近处再装一台避雷器。

 对于侵入特高压变电站的雷电侵入波,日本只考虑近区雷击。计算时取雷击变电站进线的第一基杆塔,且雷电流幅值为200kA(500kv变电站该电流取150kA),雷电流波形为1/70μs。G1S和高压并联电抗器上的最大雷电过电压相同,其分子和分母数据分别对应计算中考虑和不考虑雷电先导放电的条件。后一情况比前一情况的电压高出10%。两种情况下,变压器上的最大雷电过电压相同。

 日本还对上述1100kv特高压变电站采用不同的避雷器布置方案时对于电气设备的雷电冲击耐压和成本的影响进行了研究,在近区雷击的严格雷电侵入波条件下,方案6是员经济可取的,即在线路进线处布置2个避雷器、每1/4母线布置2个避雷器,每个变压器回路布置1个避雷器。此时LJW对变压器和GIS分别取为1950kv和2250Lv。和500kv系统相比较,这些雷电冲击耐受电压相对(与工作电压之比)较低,从而也降低了制造的难度。

原标题:变电站遇雷侵袭时的过压保护技术

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