【正文】 距離，參見下圖。 （ 1） 避雷器的防護(hù)距離 F1 2Tlat分析避雷器保護(hù)距離的簡單回路 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 57 ? 從保證防護(hù)的可靠性來說，最理想的接線方式是把避雷器和變壓器直接并聯(lián)在一起，但是，由于在變壓器和母線之間還有其他開關(guān)設(shè)備，按照電氣設(shè)備互相之間應(yīng)留有一定的安全距離(保證絕緣 )的要求，所以接在母線上的避雷器和主變壓器之間必然會(huì)出現(xiàn)一段電氣接線 (見右圖 )，那么這段距離最大如何確定？ TTF F220kV變電站防雷電侵入波保護(hù)典型接線 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 58 ? 為了簡化分析，忽略避雷器的泄露電阻和變壓器的入口電容，并假設(shè)侵入的雷電沖擊波為斜角波頭 u(t)=at。 ? 由于變電所接線復(fù)雜，最大允許距離 lmax是按典型變電站接線進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)確定的。此處只給出計(jì)算公式： ? 式中， a為侵入波時(shí)間陡度， kV/μ s。 m a x ( ) / 2c hf jc fl U U v a??開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 59 （ 2） 變電站的雷電侵入波防護(hù)接線 大型變電站 ： 應(yīng)經(jīng)過計(jì)算或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證上述布置的安全性，并在適當(dāng)位置增設(shè)避雷器 如果線路出口裝有并聯(lián)電抗器，而且通過斷路器操作，則需在電抗器側(cè)增設(shè)一組避雷器 U≤220 kV 500kV 在每一段 (包括分段母線 )可能單獨(dú)運(yùn)行的母線上都裝設(shè)一組避雷器 在每回路出口斷路器線路側(cè)裝一組線路避雷器，每臺(tái)變壓器出口裝一組所用避雷器 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 60 ? 變電站的進(jìn)線段保護(hù)的作用是限制流經(jīng)避雷器的雷電流和限制侵入波的陡度。 ? 另據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，變電站因雷電侵入波形成的雷害事故約有 50%是離變電站 1km以內(nèi)雷擊線路引起的，約有71%是 3km以內(nèi)雷擊線路引起的。這就說明加強(qiáng)變電站進(jìn)線段的雷電防護(hù)的必要性和重要性。 ? 當(dāng) lmax一經(jīng)確定，為使避雷器能可靠地保護(hù)變壓器，還必須設(shè)法限制侵入波陡度。對(duì)于已安裝好的電氣距離 l，可求出最大允許陡度 。同時(shí)，應(yīng)限制流過避雷器的雷電流的大小，以降低殘壓，尤其是不能超過避雷器的額定通流能力，否則避雷器就會(huì)燒壞。 升壓變電站的進(jìn)線段保護(hù) 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 61 ? 雷電過電壓在線路上感應(yīng)產(chǎn)生的地點(diǎn)離變電站愈遠(yuǎn)，它流動(dòng)到變電站時(shí)的損耗就愈大，其波陡度和幅值降得愈低。為此，可在距變電站 1～2km的進(jìn)線段加強(qiáng)防雷保護(hù)。 ? 通過在這段線路增設(shè)避雷線，使該段線路有更高的耐雷水平，減少進(jìn)線段內(nèi)繞擊和反擊形成侵入波的概率。這樣經(jīng)過 1～ 2km線路的沖擊電暈影響，不但削弱了侵入波的幅值和陡度，而且因進(jìn)線段波阻抗的作用，也限制了通過避雷器的雷電流，使其不超過規(guī)定值，保證了避雷器的良好配合。這一措施稱為變電站進(jìn)線段保護(hù) 。 TFZ2GB1GB1 ~ 2 kmQF35～ 110kV無避雷線線路的進(jìn)線段保護(hù)段 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 62 ? 另外， 35kV及以上電壓等級(jí)變電站進(jìn)線段采用電纜線路時(shí)，在電纜線與架空線連接處，考慮波過程可能產(chǎn)生過電壓，故應(yīng)裝設(shè)一組避雷器保護(hù)，并且使避雷器的接地端與電纜的金屬外皮連接。如右圖所示。 QFT三 芯 電 纜F1 F235kV及以上電纜進(jìn)線段的保護(hù)接線 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 63 升壓變電站變壓器防雷保護(hù) （ 1） 三繞組變壓器侵入波過電壓及防護(hù) 高、低壓側(cè)斷路器 均 閉合，都有避雷器，任一側(cè)沿線路侵入雷電波都不會(huì)對(duì)另一側(cè)絕緣造成威脅 低壓側(cè)可能開路，且對(duì)地電容小，當(dāng)高壓或中壓有雷電波侵入，低壓側(cè)過電壓，絕緣易損壞，需在一相繞組出口裝設(shè)避雷器；低壓繞組外接 25m以上的全金屬外皮電纜線路時(shí)，對(duì)地電容足以限制感應(yīng)過電壓，無需安裝避雷器 中壓繞組可能開路運(yùn)行，其絕緣水平較高，不需要裝設(shè) 避雷器； 高、中壓變比很大，中壓繞組的絕緣水平比高壓繞組低得多時(shí)， 需要 裝設(shè)避雷器 雙繞組 三繞組：正常運(yùn)行 三繞組： 特殊運(yùn)行 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 64 （ 2） 自耦變壓器侵入波過電壓及防護(hù) ? 自耦變壓器 ? 靜電分量使低壓三相電位同時(shí)升高，因此只要在任意一相低壓繞組出線端對(duì)地裝一臺(tái)避雷器，就可以限制其過電壓，保護(hù)三相低壓繞組。 ? 運(yùn)行中，可能出現(xiàn)高、低壓繞組運(yùn)行，中壓繞組開路，或者中、低壓繞組運(yùn)行，而高壓繞組開路的情況。 高、中壓自耦繞組 三角形接線的低壓非自耦繞組 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 65 ? 雷電侵入波 U0從高壓端 A侵入 ：其波過程與普通繞組相同，如圖 (a)所示。此時(shí)在開路的中壓端 A180。上可能出現(xiàn)很高的過電壓，其值約為 U0的2/k倍（ k為高壓側(cè)與中壓側(cè)繞組的變比），可能引起處于開路狀態(tài)的中壓側(cè)套管閃絡(luò)。 123u zOA 39。A1U0U( a ) 高 壓 端 A 進(jìn) 波雷電波侵入自耦變壓器時(shí)的過電壓分布 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 66 ? 在振蕩過程中， A點(diǎn)的最高電壓可高達(dá) 2kU0180。，這必將危及開路的高壓繞組絕緣，因此，在高壓端斷路器的內(nèi)側(cè)也必須裝一組避雷器進(jìn)行保護(hù)，如圖（ b）所示。 A39。A( b )自耦變壓器的防雷保護(hù)接線 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 67 ? 雷電侵入波 U0180。由中壓端 A180。侵入 ：高壓側(cè)開路電位的起始分布和穩(wěn)態(tài)分布如右圖（ b）所示，從中壓側(cè)A180。到接地中性點(diǎn) O之間的穩(wěn)態(tài)分布是一條斜線（圖中的 A180。O）；而由開路的高壓側(cè) A到中壓側(cè) A180。的穩(wěn)態(tài)分布則是由 A180。O的穩(wěn)態(tài)分布電磁感應(yīng)形線（圖中的 A180。A），即 A180。A段為OA180。的延長線。也就是說 A點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓為 kU0180。 39。0AU 0 39。U 39。A39。A OAu zoA233211( b ) 中 壓 端 A 39。進(jìn) 波雷電波侵入自耦變壓器時(shí)的過電壓分布 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 68 A39。A( a )自耦變壓器的防雷保護(hù)接線 ? 當(dāng)中壓側(cè)接有出線時(shí) (A180。端經(jīng)線路波阻抗接地 )，因?yàn)榫€路波阻抗比變壓器繞組的沖擊波等值阻抗小得多，高壓側(cè)有雷電侵入波侵入， A180。近似于接地（ A180。點(diǎn)電位接近零），則雷電過電壓幾乎全部加在 AA180。繞組段，可能使繞組損壞； ? 高壓側(cè)接有出線，中壓側(cè)有雷電侵入波侵入，造成同樣后果。AA180。段繞組愈短（變比 k愈?。?，危害愈大，當(dāng)變比小于 1025時(shí)，應(yīng)在 AA180。之間也裝設(shè)一組避雷器進(jìn)行保護(hù)，如圖 (a)中虛線所示。 開發(fā)新型能源，主導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì) 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 —— 新能源工程系 69 （ 3） 變壓器中性點(diǎn)保護(hù) 中性點(diǎn) 接地保護(hù) 35~60 kV： 100~154 kV： ≥110 kV： 中性點(diǎn)不接地或通過電感線圈接地，三 相雷電波入侵時(shí)，中性點(diǎn)電位達(dá)繞組首 端 2倍，但三相入侵波概率極小，因此 中性點(diǎn)不安裝保護(hù) 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，變壓器全絕緣 線路上架有避雷線，三相進(jìn)波 概率小， 中性點(diǎn)不安裝保護(hù) 其他類型變電站 與變壓器中性點(diǎn)絕緣水平相關(guān)： 分級(jí)絕緣：用與中性點(diǎn)絕緣同等級(jí)的避雷器保護(hù) ； 全絕緣：中性點(diǎn)一般不需要保護(hù) 單進(jìn)線單臺(tái)變壓器：中性點(diǎn)需要裝避雷器且 沖擊放電電壓低于變壓器中性點(diǎn)沖擊耐壓