發(fā)電廠和變電站的防雷保護

發(fā)電廠和變電站的防雷保護第一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第一節(jié)直擊雷過電壓的防護

對于直擊雷必須裝設(shè)避雷針或避雷線對直擊雷進行保護。變電所的直擊雷防護設(shè)計內(nèi)容主要是選擇避雷針的支數(shù)、高度、裝設(shè)位置、驗算它們的保護范圍、應(yīng)有的接地電阻、防雷接地裝置設(shè)計等。對于獨立避雷針，則還有一個驗算它對相鄰配電裝置構(gòu)架及其接地裝置的空氣間距及地下距離的問題。第二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

一、避雷針保護1.獨立避雷針

對于35kV及以下的配電裝置，因絕緣水平低，為避免反擊應(yīng)架設(shè)獨立避雷針，其接地裝置與主接地網(wǎng)分開埋設(shè)。第三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

避雷針在高度h處的電位ua為接地裝置上的電位ue為式中

Ri——避雷針的沖擊接地電阻，Ω；

L0——避雷針單位高度的等值電感，μH/m；

h——避雷針校驗點的高度，m；

i——流過避雷針的雷電流，kA；第四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五取空氣間隙擊穿場強為Ea(kV/m)，避雷針與被保護設(shè)備或其構(gòu)架間的空中距離應(yīng)為取土壤的平均擊穿場強為Ee(kV/m)，避雷針接地裝置與被保護設(shè)備接地裝置之間的地中距離應(yīng)為第五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

我國標準推薦用下面兩個公式校核獨立避雷針與被保護設(shè)備之間的空氣距離Sa和地中距離SeSa≥0.2Ri+0.1h

（8—5）

Se≥0.3Ri

（8—6）

Sa

不宜小于5m，Se

不宜小于3m。

在一般土壤中避雷針（線）的工頻接地電阻不宜大于10Ω。第六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

2.

架構(gòu)避雷針

對110kV及以上的配電裝置，由于電氣設(shè)備的絕緣水平較高，可將避雷針裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)或房頂上，但在土壤電阻率較大的地區(qū)（ρ＞1000Ω·m），宜裝設(shè)獨立避雷針。

66kV的配電裝置，允許將避雷針裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)或房頂上，但在土壤電阻率ρ＞500Ω·m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立避雷針。

35kV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂上不宜裝設(shè)避雷針。第七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

變壓器的絕緣較弱，又是變電站中最貴重的設(shè)備，所以變壓器的門型架構(gòu)上，不宜裝設(shè)避雷針（線）。發(fā)電廠的主廠房一般不裝設(shè)避雷針，以免發(fā)生感應(yīng)或反擊使繼電保護誤動作或造成絕緣損壞。第八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

架構(gòu)避雷針的接地是利用發(fā)電廠、變電站的主接地網(wǎng)，但應(yīng)在其附近裝設(shè)輔助集中接地裝置，并且架構(gòu)避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至變壓器的接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點之間，沿接地體的長度不得小于15m。第九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

關(guān)于線路終端桿塔上的避雷線能否與變電站架構(gòu)相連，也按是否發(fā)生反擊的原則處理。當線路電壓等級在110kV及以上時，允許將避雷線引至出線的門型架構(gòu)上，當土壤電阻率大于1000Ω·m時，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。第十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

當土壤電阻率ρ＜500Ω·m時，35kV~60kV線路的避雷線允許連接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)設(shè)集中接地裝置。在ρ＞500Ω·m的地區(qū)，避雷線應(yīng)終止于線路終端桿塔，從線路終端桿塔到配電裝置架構(gòu)之間的一檔線路由獨立避雷針保護，也可在線路終端桿塔上裝設(shè)避雷針。第十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五二、避雷線保護

采用架空避雷線保護的布置形式有兩種。一種是避雷線一端經(jīng)配電裝置架構(gòu)接地，另一端經(jīng)絕緣子串與廠房建筑物絕緣，如圖8—2所示。另一種是避雷線兩端都接地，如圖8—3所示。

為了不發(fā)生反擊事故，避雷線與被保護設(shè)備之間的空氣距離Sa及避雷線的接地裝置與被保護設(shè)備接地裝置之間的地中距離Se應(yīng)足夠大，，且避雷線絕緣端的絕緣子串應(yīng)有足夠的絕緣強度，以防止反擊事故的發(fā)生。第十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

當避雷線一端絕緣時，雷擊絕緣子串附近的避雷線開路端c點的過電壓最高。該點的過電壓uc可按下式計算

式中

L0——避雷線與接地架構(gòu)單位長度的平均電感，μH/m;△l——避雷線上校驗的雷擊點與接地支柱的距離，m；

h——避雷線支柱的高度，m。第十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五避雷線兩端接地時，雷擊校驗點c的過電壓為式中:i為總的雷電流；i1為流向架構(gòu)1的雷電流；△l為雷擊點距架構(gòu)1的距離；h1和Ri1分別為架構(gòu)1的高度和沖擊接地電阻；β?

為避雷線的分流系數(shù)，β?=i1/i，可由電路的基爾霍夫定律推導(dǎo)求得。第十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五當忽略接地電阻對β?的影響，并設(shè)兩側(cè)架構(gòu)高度相等（為h）時,《標準》對避雷線與被保護設(shè)備之間的空氣間隙距離Sa、避雷線接地裝置與被保護設(shè)備接地裝置之間的地中距離Se提出以下要求：第十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

對一端絕緣另一端接地的避雷線:

對兩端接地的避雷線

一般情況下，避雷針、避雷線的Sa不宜小于5m，Se不宜小于3m。（8—10）

（8—11）

（8—12）

（8—13）

第十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五避雷線一端絕緣時絕緣子串的片數(shù)，按雷擊絕緣子串附近避雷線不致使絕緣子串閃絡(luò)的條件選擇。關(guān)于線路終端桿塔上的避雷線能否與變電站架構(gòu)相連，按是否發(fā)生反擊的原則處理。當線路電壓等級在110kV及以上時，允許引至出線的門型架構(gòu)上，土壤電阻率大于1000Ω·m時，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。土壤電阻率ρ＜500Ω·m時，35kV~60kV線路的避雷線允許連接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)設(shè)集中接地裝置。當ρ＞500Ω·m時，避雷線應(yīng)終止于線路終端桿塔，從線路終端桿塔到屋外配電裝置架構(gòu)之間的一檔線路由避雷針保護。第十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五小結(jié)發(fā)電廠、變電所的直擊雷過電壓保護可采用避雷針或避雷線；避雷針的裝設(shè)可分為獨立避雷針和架構(gòu)避雷針兩種；為了防止發(fā)生反擊事故，獨立避雷針與被保護物體之間的空氣間隙應(yīng)有足夠的距離，避雷針接地裝置與被保護設(shè)備接地裝置之間在地中應(yīng)有足夠的距離。110kV及以上的配電裝置的架構(gòu)或房頂上可以裝設(shè)避雷針。第二十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)侵入波過電壓的防護

當發(fā)電廠、變電站采取了可靠的直擊雷保護措施后，遭雷直擊的概率很小。所以沿線侵入的雷電波是發(fā)電廠、變電站遭受雷害事故的主要原因。其主要防護措施是在發(fā)電廠、變電站內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器或氧化鋅避雷器以限制入侵雷電波的幅值。第二十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五一、閥式避雷器的保護作用分析

1.變壓器與避雷器之間距離為零時的情況第二十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

假定避雷器的伏安特性uA=f(ia)和伏秒特性us=f

(t)為已知，則可按圖8—5所示的作圖法求取變壓器上的電壓。當避雷器動作以后，可得

第二十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第二十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五圖中避雷器上電壓uA有兩個峰值：Uch——沖擊放電電壓；Ur——避雷器的殘壓。第二十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

一般情況下，避雷器的沖擊放電電壓與避雷器的殘壓基本相同，所以在防雷保護分析中可將避雷器上的電壓uA看作是一幅值為避雷器殘壓的斜角平頂波。第二十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

避雷器動作后，由于波在A、T間發(fā)生折、反射，使得設(shè)備絕緣上出現(xiàn)高于避雷器端點的電壓。2.變壓器和避雷器之間有一定的距離時的情況第二十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

即變電站設(shè)備上所受的沖擊電壓的最大值uBm為：第二十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五變壓器有一定的入口電容，避雷器與變壓器之間的連線也有電感、電容，它們將構(gòu)成某種振蕩回路，即變壓器上的電壓具有振蕩性質(zhì)，如圖所示為變壓器所受電壓的實際典型波形。這種波形與全波相差較大，對變壓器絕緣的作用與截波的作用較為接近，因此常用變壓器絕緣耐受截波的能力來說明在運行中變壓器承受雷電波的能力。第二十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

二、避雷器的保護距離

若被保護設(shè)備上受到的最大沖擊電壓值Uim小于設(shè)備本身的沖擊耐壓值Uj，則設(shè)備不會發(fā)生雷害事故。即

Uj≥Uim=Ur.5+2al/v

所以避雷器的最大保護距離為

第三十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

入侵波陡度a為某一值時，變壓器與避雷器之間的距離有一極限值，超過此值，變壓器上受到的沖擊電壓將超過其沖擊耐壓值，變壓器的絕緣會損壞，此值稱為避雷器的保護范圍。在變電站設(shè)計時，應(yīng)使所有設(shè)備與避雷器的電氣距離都在避雷器的保護范圍之內(nèi)。第三十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五式中l(wèi)max是避雷器的保護距離，一般的做法可先求出變壓器距避雷器的最大容許距離，而其它變電設(shè)備不象變壓器那么重要，但它們的沖擊耐壓水平卻比變壓器更高，因而可近似地取其最大容許距離比變壓器大35%，即

l'max≈1.35lmax第三十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第三十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五括號內(nèi)距離對應(yīng)的雷電沖擊全波耐受電壓為850kV第三十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)變電站的進線段保護

要將變電站電氣設(shè)備上的過電壓水平限制在其沖擊耐壓值以下，必須限制從線路傳來的侵入波陡度，以限制由于避雷器與電氣設(shè)備之間的距離引起的電位升高；限制流過避雷器的雷電流不超過5kA以降低殘壓。

第三十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

要求在靠近變電站1km~2km的一段進線上加強防雷保護措施，即進線段保護。當線路全線無避雷線時，這段線路必須架設(shè)避雷線；當線路全線有避雷線時，也將變電站附近2km長的一段進線列為進線保護段，進線保護段應(yīng)具有較高的耐雷水平。

第三十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

一、35kV及以上變電站的進線段保護第三十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

1.進線段首端落雷，流經(jīng)避雷器的雷電流計算考慮最不利的情況，設(shè)變電站只有一回線路運行，進線段首端落雷，等值電路如圖所示。第三十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五由等值電路得式中

Z——線路波阻抗,Ω；

Ur——避雷器的殘壓最大值，kV。

2U50%——侵入電壓波，kV。由上式得（8—22）第三十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第四十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五2.

進入變電站的雷電波陡度a的計算式中τ0——進線段首端斜角波頭長度，μs；

τ——進線段末端變形后的斜角波頭長度，μs；

U——侵入雷電波幅值，kV。通?？扇檫M線段首端線路絕緣的50%沖擊閃絡(luò)電壓U50%。

l0——進線段長度，km；

hc——進線段導(dǎo)線的平均對地高度，m。第四十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

最嚴格的計算條件是雷在進線段首端反擊，其波頭長度τ0接近于零，此波經(jīng)過距離lp

后，其波頭陡度為（kV/μs）

第四十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

對于未沿全線架設(shè)避雷線保護的線路，若變電站進線的斷路器或隔離開關(guān)在雷雨季節(jié)有開路運行的可能，而線路側(cè)又有電源時，需在靠近隔離開關(guān)處裝設(shè)一組排氣式避雷器，見圖8—10（a）中的FE。第四十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

二、35kV及以上電纜進線段的保護

對三芯電纜，末端的金屬外皮應(yīng)直接接地。對單芯電纜，因為不許外皮流過工頻感應(yīng)電流而不能兩端同時接地，且需限制末端形成很高的過電壓，所以應(yīng)經(jīng)金屬氧化物電纜護層保護器（FC）或保護間隙（FG）接地。

第四十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

若電纜長度不超過50m或雖超過50m，但經(jīng)校驗，裝一組閥式避雷器即能符合保護要求，圖8—13中可只裝F1或F2。

若電纜長度較長，且斷路器在雷雨季節(jié)可能經(jīng)常斷路運行時，為防止開路端全反射形成很高的過電壓使斷路器損壞，應(yīng)在電纜末端裝設(shè)排氣式避雷器或閥式避雷器。第四十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

連接電纜段的1km架空線路應(yīng)架設(shè)避雷線。

對全線電纜—變壓器組接線的變電站內(nèi)是否需裝設(shè)閥式避雷器，應(yīng)根據(jù)電纜前端是否有雷電過電壓波侵入的可能，經(jīng)校驗確定。第四十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

三、35kV小容量變電站進線段的簡易保護

由于35kV小容量變電站范圍小、接線簡單，避雷器距變壓器的電氣距離一般在10m以內(nèi)，故允許有較高的侵入波陡度。第四十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第四十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

變電站的3kV~10kV配電裝置，應(yīng)在每組母線和架空進線上裝設(shè)閥式避雷器（分別采用電站型和配電型閥式避雷器）。母線上閥式避雷器與主變壓器的電氣距離不宜大于下表所列數(shù)值：第四十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第五十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

有電纜段的架空線路，閥式避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近，其接地端應(yīng)和電纜金屬外皮相連。如果各架空線均有電纜段，閥式避雷器與主變壓器的最大電氣距離不受限制。閥式避雷器應(yīng)以最短的接地線與變電所的主接地網(wǎng)連接。閥式避雷器附近應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。第五十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五3kV~10kV柱上斷路器和負荷開關(guān)應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器保護，經(jīng)常斷路運行而又帶電的柱上斷路器、負荷開關(guān)或隔離開關(guān)，應(yīng)在帶電側(cè)裝設(shè)閥式避雷器，其接地線應(yīng)與柱上斷路器等的金屬外殼連接，且接地電阻不應(yīng)超過10Ω。

裝設(shè)在架空線路上的電容器宜裝設(shè)閥式避雷器保護。第五十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五小結(jié)

為了可靠地保護電氣設(shè)備，應(yīng)裝設(shè)可靠的進線段保護以限制流過避雷器的雷電流幅值和雷電波的陡度，降低避雷器的殘壓和因避雷器與被保護設(shè)備之間的距離而引起的電壓升高。第五十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第四節(jié)變壓器防雷保護的幾個具體問題一、三繞組變壓器的防雷保護沖擊電壓在繞組間的傳遞關(guān)系三繞組變壓器可能出現(xiàn)只有高、中壓繞組運行而低壓繞組開路的情況，此時通過靜電感應(yīng)傳遞到低壓繞組上的過電壓值會很高，所以應(yīng)在任一相低壓繞組出口處對地加裝一個避雷器。第五十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

二、自耦變壓器的防雷保護

1.高、中壓繞組運行，低壓繞組開路同上的原因在自耦變壓器低壓繞組的任一相上應(yīng)裝設(shè)限制靜電感應(yīng)過電壓的避雷器。第五十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

2.高、低壓繞組運行，中壓繞組開路高壓側(cè)進波時，在開路的中壓端子A2上可能出現(xiàn)的最大電壓約為的2U0/k，所以應(yīng)在中壓側(cè)出線套管與斷路器之間裝設(shè)一組避雷器F2進行保護。第五十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五3.中、低壓繞組運行，高壓繞組開路中壓側(cè)進波時，在振蕩過程中，A1點（高壓套管處）的電位最高可達2kU'0?所以在高壓側(cè)出線套管與斷路器之間也應(yīng)裝設(shè)一組避雷器F1保護。第五十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

當中壓側(cè)有出線而高壓側(cè)進波時，雷電波電壓大部分加在AA'段繞組上，可能會使其損壞（高壓側(cè)有出線中壓側(cè)進波相同）。所以當變比小于1.25時，在AA'間應(yīng)加一組避雷器F3。第五十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

三、變壓器中性點的保護（一）110kV及以上的中性點有效接地系統(tǒng)用于這種系統(tǒng)的變壓器，其中性點對地絕緣有兩種設(shè)計方案：1）全絕緣。即中性點處的絕緣水平與繞組首端的絕緣水平相同；2）分級絕緣。即中性點處的絕緣水平低于繞組首端的絕緣水平。第五十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

1、中性點為全絕緣時，一般不需采用專門的保護。但在變電所只有一臺變壓器且為單路進線的情況下，仍需在中性點加裝一臺與繞組首端同樣電壓等級的避雷器。

2、當中性點為分級絕緣時，則必須選用與中性點絕緣等級相當?shù)谋芾灼骷右员Ｗo，同時注意校核避雷器的滅弧電壓。第六十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

中性點若用閥型避雷器，則應(yīng)滿足以下條件：（1）其沖擊放電電壓應(yīng)低于變壓器中性點的沖擊耐壓；（2）其滅弧電壓應(yīng)大于因電網(wǎng)一相接地而引起的中性點電位升高的穩(wěn)態(tài)值，以免避雷器爆炸。第六十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

（二）35kV及以下的中性點非有效接地系統(tǒng)變壓器中性點為全絕緣，所以變壓器的中性點一般不需裝設(shè)防雷保護裝置。多雷區(qū)單進線變電所且中性點引出時，應(yīng)在中性點裝設(shè)保護裝置。第六十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

第五節(jié)配電變壓器的保護第六十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

只在高壓側(cè)裝設(shè)避雷器，不能保證變壓器的安全，原因如下：（1）低壓線遭雷直擊或遭受感應(yīng)雷過電壓時，會使低壓側(cè)絕緣損壞。（2）正變換過電壓會導(dǎo)致高壓側(cè)絕緣損壞。（3）逆變換過電壓會導(dǎo)致中性點附近絕緣損壞。且會危及繞組的縱絕緣。第六十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

逆變換過電壓：高壓側(cè)線路受到直擊雷或感應(yīng)雷擊使避雷器動作，雷電流在接地電阻上產(chǎn)生的壓降將同時作用在低壓繞組的中性點上，此壓降大部分降在低壓繞組上，通過電磁耦合，按變比關(guān)系在高壓繞組上感應(yīng)出過電壓。第六十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

正變換過電壓：雷直擊于低壓線或低壓線遭受感應(yīng)雷作用時，通過電磁耦合，按變比關(guān)系在高壓繞組感應(yīng)出過電壓。高壓側(cè)絕緣裕度比低壓側(cè)低，可能造成高壓側(cè)絕緣損壞。第六十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五小結(jié)三繞組變壓器（自耦變壓器）應(yīng)在低壓側(cè)套管與斷路器之間裝設(shè)限制靜電感應(yīng)過電壓的避雷器；自耦變壓器應(yīng)在高壓端與斷路器及中壓端與斷路器之間加裝一組避雷器保護。在中性點接地系統(tǒng)，若變壓器中性點為分級絕緣，需在中性點加裝避雷器或保護間隙；配電變壓器應(yīng)在高、低壓側(cè)裝設(shè)避雷器保護。第六十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第六節(jié)氣體絕緣變電站的防雷保護

全封閉SF6氣體絕緣變電站（GIS）是將除變壓器以外的整個變電站的高壓電力設(shè)備及母線，封閉在一個接地的金屬殼內(nèi)，殼內(nèi)充以3~4個大氣壓的SF6氣體作為相間和相對地的絕緣。

GIS變電站具有體積小，占地面積小，維護工作量小，不受周圍環(huán)境條件影響，對環(huán)境沒有電磁干擾以及運行性能可靠等優(yōu)點，已獲得越來越多的采用。

第六十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五一、GIS變電站過電壓保護特點（1）GIS絕緣的伏秒特性比較平坦，且負極性擊穿電壓比正極性低，因此其絕緣水平主要取決于雷電沖擊電壓水平。要降低絕緣水平，首先要降低雷電過電壓水平。（2）GIS變電站的波阻抗遠比架空線路低，這對變電站的侵入波保護有利。第六十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五（3）GIS變電站結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備之間的電氣距離小，避雷器離被保護設(shè)備較近，防雷保護措施比敞開式變電站容易實現(xiàn)。（4）GIS絕緣完全不允許發(fā)生電暈，一旦發(fā)生電暈將立即擊穿，而且不能恢復(fù)原有的電氣強度，甚至導(dǎo)致整個GIS系統(tǒng)的損壞。此外，GIS的價格還比較昂貴。因此，要求整套GIS裝置的過電壓保護應(yīng)有較高的可靠性，在設(shè)備絕緣配合上留有足夠的裕度。第七十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五二、GIS變電站的過電壓保護接線方式

實際的GIS變電站可能有不同的主接線方式。其進線方式大體可分為兩類：一是架空線直接與GIS相連；二是經(jīng)電纜段與GIS相連。而變壓器的連接，有直接相連的，也有經(jīng)一段電纜線或架空線連接的。下面就對防雷保護來說比較不利的接線，即一條架空線路進入GIS變電站，GIS末端連接變壓器的情況，討論GIS的典型保護接線方式。第七十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

1.與架空線路直接相連的GIS變電站的防雷保護接線第七十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第七十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五2.經(jīng)電纜段進線的GIS變電站的防雷保護接線。第七十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第七十五頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五小結(jié)GIS變電所過電壓防護的特點：①GIS絕緣的伏秒特性比較平坦，且負極性擊穿電壓比正極性低；②GIS變電站的波阻抗遠比架空線路低，；③GIS變電站結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備之間的電氣距離??；④GIS絕緣完全不允許發(fā)生電暈。GIS變電所過電壓防護接線方式：GIS變電所的保護應(yīng)盡可能采用保護性能優(yōu)異的

ZnO

避雷器。第七十六頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五第七節(jié)旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護一、旋轉(zhuǎn)電機防雷保護的特點（1）由于旋轉(zhuǎn)電機在結(jié)構(gòu)和工藝上的特點，旋轉(zhuǎn)電機的沖擊絕緣水平在相同電壓等級的電氣設(shè)備中最低。第七十七頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五（2）電機絕緣的運行條件較為惡劣，要受到熱、機械振動、空氣中的潮氣、污穢、電場等因素的聯(lián)合作用，絕緣容易老化。（3）電機絕緣的沖擊耐壓水平與保護它的避雷器的保護水平相差不多、絕緣配合的裕度很小。第七十八頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五（4）由于電機繞組的結(jié)構(gòu)布置特點，特別是大容量電機，其匝間電容很小，起不了改善沖擊電壓分布的作用。此外，當有沖擊波作用于電機繞組時，繞組匝間絕緣上所受電壓與侵入波陡度a成正比。試驗結(jié)果表明，為保護匝間絕緣，應(yīng)將陡度限制在5kV/μs以下。第七十九頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五（5）電機繞組的中性點一般是不接地的，應(yīng)對中性點采取保護措施。電機中性點的過電壓與入侵波陡度有關(guān)，所以也要求限制入侵波陡度。試驗結(jié)果表明，當陡度限制在2kV/μs以下時，中性點不需另加保護。第八十頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

二、直配電機的防雷保護從防雷的觀點來看，發(fā)電機可分為兩大類：（1)經(jīng)過變壓器與架空線連接的電機，簡稱非直配電機。（2)直接與架空線相連(包括經(jīng)過電纜段、電抗器等元件與架空線相連)的電機，簡稱直配電機。第八十一頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

1.避雷器保護在發(fā)電機出線母線上裝設(shè)一組FCD型磁吹避雷器或氧化鋅避雷器，其作用是限制侵入波幅值，保護電機主絕緣。第八十二頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

2.電容器保護在發(fā)電機電壓母線上裝設(shè)一組并聯(lián)電容器限制侵入波陡度，以保護電機匝間絕緣及中性點絕緣，同時也可降低感應(yīng)過電壓。計算結(jié)果表明，每相電容為0.25~0.5μF時，入侵波陡度不超過2kV/μs。第八十三頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

3.電纜段保護（進線段保護）

電纜段與排氣式避雷器聯(lián)合構(gòu)成的典型進線保護段如圖所示。第八十四頁，共九十五頁，編輯于2023年，星期五

FE2動作后，其等值電路如圖（b）所示。這時沿著外皮將有電流i2流