高壓直配電機(jī)的防雷保護(hù)

高壓直配電機(jī)的防雷保護(hù)1.愛護(hù)方法經(jīng)變壓器與架空線連接的高壓電機(jī)，一般不要求對它實(shí)行特別的防雷愛護(hù)措施，由于經(jīng)過變壓器轉(zhuǎn)換的雷電波，除了極個別的狀況外，不會有損壞電機(jī)絕緣的危急。但當(dāng)高壓電機(jī)不經(jīng)變壓器而直接由架空線配電（即“直配”）時，其防雷工作就顯得特殊重要。高壓直配電機(jī)的防雷愛護(hù)方式應(yīng)依據(jù)電機(jī)容量、當(dāng)?shù)乩纂娀顒訌?qiáng)弱和供電牢靠性的要求確定。（1）單機(jī)容量為6000～12000kW的直配電機(jī)可采納圖1所示進(jìn)線愛護(hù)段裝有電抗線圈或圖2所示帶有避雷線進(jìn)線愛護(hù)段的愛護(hù)接線。

圖16000～12000kW直配電機(jī)進(jìn)線愛護(hù)段裝有電抗線圈的愛護(hù)接線

圖26000～12000kW直配電機(jī)帶有避雷線

進(jìn)線愛護(hù)段的愛護(hù)接線

圖2中所示進(jìn)線愛護(hù)段上所裝設(shè)的閥式避雷器FA2的接地端應(yīng)與電纜的金屬護(hù)套及避雷線連接后共同接地，接地電阻不大于5Ω，避雷線的愛護(hù)角不大于30°。為充分利用電纜金屬護(hù)套的分流作用，應(yīng)盡量將電纜段金屬護(hù)套的全長或一段直埋在土中，若受條件限制不能直埋時，可將電纜金屬護(hù)套多點(diǎn)接地，即除兩端接地外，再在兩端之間作3～5處接地。

（2）單機(jī)容量為1500～6000kW（不包括6000kW）或少雷區(qū)的直配電機(jī)可采納圖3所示進(jìn)線愛護(hù)段裝有管式避雷器或圖4所示進(jìn)線愛護(hù)段裝有閥式避雷器的愛護(hù)接線。

圖31500～6000kW直配電機(jī)進(jìn)線愛護(hù)段

裝有管式避雷器的愛護(hù)接線

圖3中所示管式避雷器FA1和FA2的沖擊擊穿電壓，在釋放電時間為2μs時，對于額定電壓為3kV、6kV及10kV者，應(yīng)分別不超過40kV、50kV和60kV；FA1和FA2的接地端應(yīng)用導(dǎo)線連接，將連接導(dǎo)線懸掛在桿塔導(dǎo)線的下面，距導(dǎo)線不小于2m，但不大于3m，并與電纜首端的金屬護(hù)套在裝有FA2的桿塔處共同接地，工頻接地電阻R不大于5Ω。

若電纜首端的短路電流較大，如采納圖3所示的愛護(hù)接線缺乏適當(dāng)?shù)墓苁奖芾灼鳎刹杉{圖4所示進(jìn)線愛護(hù)段裝有閥式避雷器的愛護(hù)接線。

圖51500～6000kW直配電機(jī)進(jìn)線愛護(hù)

段裝有閥式避雷器的愛護(hù)接線

單機(jī)容量為1500～6000kW的直配電機(jī)，也可采納圖6所示進(jìn)線裝有電抗線圈的愛護(hù)接線。

圖51500～6000kW直配電機(jī)進(jìn)線

裝有電抗線圈的愛護(hù)接線

（3）單機(jī)容量為300～1500kW的直配電機(jī)可采納圖6所示進(jìn)線有電纜段或圖7所示采納避雷線愛護(hù)的愛護(hù)接線。

圖6300～1500kW直配電機(jī)進(jìn)線有電纜段的愛護(hù)接線

圖7300～1500kW直配電機(jī)進(jìn)線

采納避雷線愛護(hù)的愛護(hù)接線

（4）單機(jī)容量300kW及以下的直配電機(jī)一般可采納圖8所示帶電纜進(jìn)線段或圖9所示的進(jìn)線愛護(hù)接線。圖中的高壓愛護(hù)間隙（FV）最小值見表1，圖8中所示的FV可裝于終端桿上或由終端桿絕緣子鐵腳接地。

圖8300kW及以下直配電機(jī)帶電纜進(jìn)線段的愛護(hù)接線

圖9300kW及以下直配電機(jī)進(jìn)線愛護(hù)接線

表1愛護(hù)間隙的主間隙最小值單位：mm

2.各種防雷元件的作用

（1）進(jìn)線段愛護(hù)從圖1～圖9中可以看出，進(jìn)線段愛護(hù)包括架空進(jìn)線上的避雷器或愛護(hù)間隙和首端電纜。避雷器FA1、FA2或愛護(hù)間隙FV的作用是將進(jìn)線上侵入的雷電波的大部分引入大地，減輕配電所內(nèi)避雷器的負(fù)擔(dān)。電纜的作用猶如電容器，可以降低從架空線上侵入的過電壓波的陡度。當(dāng)雷電波使避雷器或愛護(hù)間隙擊穿時，電纜首端的金屬護(hù)套就通過它們與芯線發(fā)生短路，由于雷電流的等值頻率很高，劇烈的趨膚效應(yīng)使大部分雷電流沿電纜金屬護(hù)套分流并流入大地，而流過電纜芯線的雷電流較小。同時，在電纜芯線上還感應(yīng)出反電動勢，阻擋高電位的侵入。這樣，室內(nèi)母線上的過電壓就比較低了。另外，接地引下線應(yīng)盡可能短些，以限制設(shè)備主絕緣承受的過電壓幅值盡可能接近避雷器的殘壓。

（2）FCD系列愛護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁吹閥式避雷器由于采納磁吹滅弧間隙增加了滅弧力量；其火花間隙旁并聯(lián)分路電阻，改善了沖擊系數(shù)，降低了避雷器的沖擊放電電壓，使其有較好的愛護(hù)特性，與FS系列一般閥式避雷器相比，可以使電機(jī)的絕緣水平降低一些。FCD應(yīng)盡量靠近電機(jī)安裝，在一般狀況下，可裝在電機(jī)出線處；若一組母線上的電機(jī)不超過兩臺，也可裝于母線上。

（3）防雷電容器C該電容器兩端的電壓不能突變，有如下作用。

①在雷電波起始瞬間，電容兩端等于短路，然后逐步充電，這就限制了電壓上升的速度，即降低雷電波的陡度，有利于愛護(hù)直配電機(jī)的匝間絕緣。

②使安裝飾的電位變化比較平緩，改善磁吹避雷器的沖擊放電特性，降低侵入波的幅值。

③在無電容器的狀況下，電機(jī)電中性點(diǎn)可能消失兩倍于來波幅值的電壓，有了電容器后，則可降低直配電機(jī)中性點(diǎn)的電壓，從而愛護(hù)該處的絕緣。防雷電容器按三相星形聯(lián)結(jié)接線，其中性點(diǎn)接地，應(yīng)選擇與電機(jī)同一額定電壓的電容器。防雷電容器的數(shù)值一般每相取0.5～1μF，電容器應(yīng)