一、220kV及以下變電站高壓配電裝置的雷電侵入波過電壓保護應符合下列要求:
1、變電站應採取措施防止或減少近區雷擊閃絡。 未沿全線架設地線的35kV~ 110kV架空輸電線路,應在變電站1km~2km的進線段架設地線。220kV架空輸電線路2km進線保護段範圍內以及35kV~110kV線路1km~2km進線保護段範圍內的杆塔耐雷水平,應符合本規下表的要求 。
2 、未沿全線架設地線的35kV~110kV線路,其變電站的進線段應採用圖1所示的保護接線。在雷季,變電站35kV~ 1 1OkV進線的隔離開關或斷路器經常斷路運行,同時線路側又帶電時,成在靠近隔離開關或斷路器處裝設一組氧化鋅避雷器(簡稱MOA)【MOA是用來保護電力系統中各種電器設備免受過電壓損壞的電器產品 。由於氧化鋅電阻片具有十分優良的非線性伏安特性,在正常的工作電壓下,僅有幾百微安的電流通過,因而可設計成無間隙結構,這就使其具有了尺寸小、重量輕、保護性能好的特證 。當過電壓侵入時,流過電阻片的電流迅速增大,同時限制了過電壓的幅值, 釋放過電壓能量。此後氧化鋅電阻片又恢復高阻狀態,使電力系統正常工作】。
圖1 35kV~110kV變電站的進線保護接線
3 全線架設地線的66kV~220kV變電站,當進線的隔高開關或斷路器經常斷路運行,同時線路側又帶電時,宜在靠近隔離開美或斷路器處裝設一組MOA。
4 為防止雷擊線路斷路器跳閘後待重合時間內重複雷擊引起變電站電氣設備的損壞,多雷區及運行中已出現過此類事故的地區的66kV~220kV敞開式變電站和220kV以上變電站的66kV~220kV側,線路斷路器的線路側宜安裝一組 MOA 。
5 變電站的35kV及以上電纜進線段,電纜與架空線的連接處應裝設 MOA,其接地端應與電纜金屬外皮連接。 對三芯電纜,末端的金屬外皮應直接接地[圖2( a)] ;對單芯電纜,應經金屬氧化物電纜護層保護器(CP)接地[2(b)]。電纜長度不超過50m或雖超過50m,但經校驗裝一組 MOA即能符合保護要求時,圖2中可只裝 MOA1或 MOA2。電纜長度超過50m,且斷路器在雷季經常斷路運行時,應在電纜末端裝設 MOA。 連接電纜段的1km架空線路應架設地線 。 全線電纜—變壓器組接線的變電站內是否裝設 MOA,應根據電纜另一端有無雷電過電壓波侵入的可能,經校驗確定。
( a)三芯電多纜段的變電站進線保護接線
( b)單芯電纜段的變電站進線保護接線
圖2 具有35kV及以上電纜段的變電站進線保護接線
6、具有架空進線的35kV及以上變電站敞開式高壓配電裝置中 MOA 的配置應符合下列要求:
1) 35kV及以上裝有標準絕緣水平的設備和標準特性MOA且高壓配電裝置採用單母線、雙母線或分段的電氣主接線時,MOA可僅安裝在母線上。 MOA至主變壓
器間的最大電氣距離可按下表確定。 對其他設備的最大距離可相應增加35%。MOA與主被保護設備的最大電氣距離超過規定值時,可在主變壓器附近增設一組 MOA。 變電站內所有 MOA應以最短的接地線與配電裝置的主接地網連接,同時應在其附近裝設集中接地裝置。
2)在第4條的情況下,線路入口 MOA與被保護設備的電氣距離不超過規定值時,可不在母線上安裝 MOA,
3)架空進線採用同塔雙迴路杆塔,確定 MOA與變壓器最大電氣距離時,進線路數應計為一路,且在雷季中宜避免將其中一路斷開。
7、對於35kV及以上具有架空或電纜進線、主接線特殊的敞開式或 GIS電站,應通過仿真計算確定保護方式 。
8、有效接地系統中的中性點不接地的變壓器,中性點採用分級絕緣且未裝設保護間隙時,應在中性點裝設中性點 MOA。 中性點採用全絕緣,變電站為單進線且為單臺變壓器運行時,也應在中性點裝設 MOA。 不接地、諧振接地和高電阻接地系統中的變壓器中性點,可不裝設保護裝置,多雷區單進線變電站且變壓器中性點引出時,宜裝設 MOA。
9、自耦變壓器應在其兩個自耦合的繞組出線上裝設 MOA, 該 MOA應裝在自耦變壓器和斷路器之間,並採用圖3的MOA保護接線。
圖3 自耦變壓器的 MOA保護接線
10、35kV~220kV開關站,應根據其重要性和進線路數,在進線上裝設 MOA 。
11、應在與架空線路連接的三繞組變壓器的第三開路繞組或第三平衡繞組以及發電廠雙繞組升壓變壓器當發電機斷開由高壓側倒送廠用電時的二次繞組的3相上各安裝一支 MOA,以防止由變壓器高壓繞組雷電波電磁感應傳遞的過電壓對其他各相應繞組的損壞。
12、變電站的6kV和10kV配電裝置的雷電侵人波過電壓的保護應符合下列要求:
1)變電站的6kV和10kV配電裝置,應在每組母線和架空進線上分別裝設電站型和配電型 MOA,並應採用圖-4所示的保護接線。 MOA至6kV~10kV主變壓器的最大電氣距離宜符合下表所列數值。
圖-4 6kV和10kV配電裝置雷電侵人波過電壓的保護接線
MOA至6kV~10kV主變壓器的最大電氣距離
2)架空進線全部在廠區內,且受到其他建築物屏蔽時,可只在母線上裝設 MOA。
3)有電纜段的架空線路, MOA應裝設在電纜頭附近,其接地端應與電纜金屬外皮相連。各架空進線均有電纜段時, MOA與主變壓器的最大電氣距離可不受限制。
4) MOA應以最短的接地線.與變電站、配電站的主接地網連接,可通過電纜金屬外皮連接 。 MOA附近應裝設集中接地裝置。
5)6kV和10kV配電站,當無站用變圧器時,可僅在每路架空進線上裝設 MOA 。
二、GIS變電站的雷電侵入波過電圧保護應符合下列要求:
1、66kV及以上無電纜段進線的GIS變電站保護應符合下列要求:
無電纜段進線的GIS變電站保護
1)變電站應在GIS管道與架空線路的連接處裝設 MOA,其接地端應 與管道金屬外殼連接;
2)變壓器或GIS一次迴路的任何電氣部分至 MOA1間的最大電氣距離對66kV系統不超過50m時,對110kV及220kV系統不超過130m時,或當經校驗裝一組 MOA即能符合保護要求時,可只裝設 MOA1 ;
3)連接 GIS管道的架空線路進線保護段的長度不應小於2km,且應符合以下要求。【杆塔處地線對邊導線的保護角:
a對於單迴路,330kV及以下線路的保護角不宜大於 15°,500kV~750kV線路的保護角不宜大於10°;
b對於同塔雙回或多迴路,11okV線路的保護角不宜大於
10°,220kV及以上線路的保護角不宜大於 0°;
c單地線線路保護角不宜大於25°;
d重覆冰線路的保護角可適當加大;
e多雷區和強雷區的線路可採用負保護角】
2、66kV及以上進線有電纜段的GlS變電站的雷電侵入波過電壓保護應符合下列要求:
1 )在電纜段與架空線路的連接處應裝設 MOA,其接地端應與電纜的金屬外皮連接;
2)三芯電纜段進 GIS變電站的保護接線如下圖,末端的金屬外皮應與 GIS管道金屬外売連接接地;
( a)三芯電纜段進GIs變電站的保護接線
(b)單芯電纜段進GIs變電站的保護接線
有電纜段進線的GIS變電站保護接線
3)對單芯電纜段進 GIS變電站的保護接線如上圖(b),應經金屬氧化物電纜護層保護器(CP)接地。
4)電纜末端至變壓器或 GIS一次迴路的任何電氣部分間的最大電氣距離不超過本條第1款中的規定值可不裝設MOA2。 當超過時,經校驗裝一組 MOA能符合保護要
求,下圖中可不裝設 MOA2。
無電纜段進線的GIS變電站保護
5)對連接電纜段的2km架空線路應架設地線 。
3、進線全長為電纜的 GIS變電站內是否裝設 MOA,應根據電纜另一端有無雷電過電壓波侵人,經校驗確定。
三、小容量變電站雷電侵入波過電壓應按照下列要求進行簡易保護:
1、3150kV· A~5000kV· A的變電站35kV側,可根據負荷的重要性及雷電活動的強弱的條件簡易保護接線如下圖, 變電站進線段的地線長度可減少到 500m~600m,但其 MOA 的接地電阻不應超過5Ω。
3l50kV· A~5000kV· A的35kV變電站的簡易保護接線
2、小於3150kV· A供非重要負荷的變電站35kV側,根據雷電活動的強弱,可採用下圖 (a)的保護接線;容量為1000kV· A及以下的變電站,可採用下圖(b)的保護接線。
小於3150kV· A變電站的簡易保護
3、小於3150kV· A供非重要負荷的35kV分支變電站,根據雷電活動的強弱,可採用下圖的保護接線。
小於3150kV· A分支變電站的簡易保護
4 、簡易保護接線的變電站35kV側,MOA與主變壓器或電壓互感器間的最大電氣距離不宜超過10m。
四、配電系統的雷電過電壓保護
1、10kV~35kV配電系統中配電變壓器的高壓側應靠近變壓器裝設 MOA。該 MOA接地線應與變壓器金屬外殼連在一起接地。
2、10kV~35kV配電變壓器的低壓側宜裝設一組 MOA,以防止反變換波和低壓側雷電侵入波擊穿絕緣。該 MOA接地線應與變壓器金屬外売連在一起接地 。
3、10kV~35kV柱上斷路器和負荷開關應裝設 MOA保護。 經常斷路運行而又 帶電的柱上斷路器、負荷開關或隔離開關,應在帶電側裝設 MOA,其接地線應與柱上斷路器的金屬外売連接,接地電阻不宜超過10Ω。
4、裝設在架空線路上的電容器宜裝設 MOA保護。 MOA 應靠近電容器安裝,其接地線應與電容器金屬外売連在一起接地,接地電阻不宜超過10Ω。
5、架空配電線路使用絕緣導線時,應根據雷電活動情況和已有運行經驗採取防止雷擊導線斷線的防護措施。
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