2-特高压输电技术.ppt

2.3 特高压架空输电线路的雷电反击与保护 2.4 特高压变电站的防雷保护 2.4.1 特高压变电站高压配电装置的直击雷保护 根据我国110 - 500 k V大量变电站多年来的运行经验， 如特高压变电站采用敝开式高压配电装置(AIS) 、敞开式电气设备时，可直接在特高压变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置 如特高压变电站采用半封闭组合电器(HGIS) 或全封闭组合电器(GIS) ,则其GIS部分的引入、引出套管尚需有直击雷保护装置保护。而 GIS 本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。 2.4.2特高压变电站电气设备的雷电侵入波过电压保护 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 MO A， 变压器回路也要求安装 MO A。 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,D L/T620-1997《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. 2.4.2特高压变电站电气设备的雷电侵入波过电压保护 雷击过电压类型： 反击：2号塔；雷电流幅值：250kA（正常运行方式），230kA（单线方式）； 绕击：边相：17kA, 进线段杆塔冲击接地电阻：7欧 运行方式：正常：单线路单变压器双母线 特殊：单线方式（线路断路器断开）。 实例 变压器的雷电冲击耐受电压为2250kV。高压并联电抗器、 断路器和电压电流互感器的雷电冲击耐受电压为2400kV。考虑老化系数 1.15后相应的雷电保证冲击强度分别为 1957kV和2087kV 。 当远方( 2km) 雷击杆塔反击， 在导线上出现侵人变电站的雷电波作用下， 变电站内各电气设备上的雷电过电压如表 6 -12所示。可见， 在图6 - 18所示的 MOA安装方式下， 且变压器侧避雷器至变压器的电气距离不超过20m时， 可满足变电站内各电气设备上的雷电过电压均在其雷电保证冲击强度之下的要求。由于雷击杆塔反击雷电流极大( 360kA) , 2km进线段导线上出现侵人变电站的雷电波的次数甚低。对应反击侵人波这部分变电站的耐雷指标极高。 然而， 由于特高压输电线路导线上容易出现绕击， 在雷电直击导线产生的雷电侵入波作用下， 变电站电气设备上的雷电过电压特别值得关注。研究表明， 此时在变电站门型构至线路进线至第1 号杆塔的距离为100m， 而第1号至第 2号杆塔的距离为420m， 其余杆塔之间距离也均为420m的条件下， 第 1档距( 第1号至第 2号杆塔) 和第 2档距( 第 2号至第 3号杆塔) 上有电流幅值3 6 kA的雷电直击导线即可引起变电站电气设备绝缘损坏。其余各档距上雷电直击导线侵人波引起变电站电气设备绝缘损坏的雷电流要在 160 kA以上。根据前述输电线路雷电绕击的研究， 具有3 V水平塔型杆塔的线路其统计的绕击电流为3 4-111 k A 。由于雷电流超过 111kA的雷击已不可能因避雷线屏蔽作用失效而在导线上出现， 按偏严考虑， 利用表 6 - 4中的 100k m雷电绕击次数即可推算出如表6 - 13 所示的特高压变电站( 所在地区雷暴日40）每年因进线线路绕击引起站内设备损坏的次数和变电站的耐雷指标. 现代高电压技术 特高压交流输电技术 特高压输电技术研究 在高电压技术方面有三大关键技术问题必须进行深人研究: ①特高压电晕效应; ②特高压绝缘及要求; ③电磁场及其影响 美国的特高压技术研究 前苏联的特高压技术研究 日本的特高压技术研究 意大利的特高压技术研究 加拿大的特高压技术研究 中国的特高压技术研究：1986 特高压电晕效应 电晕放电 功率损耗 可听噪声 无线电干扰 决定分列数及结构 研究目的 设计与制造提供技术依据、参数、规范 建设与运行成本 环境保护 特高压绝缘及要求 各种过电压：雷击、操作、工频 过电压限制措施 决定绝缘系统设计和绝缘水平 决定绝缘成本和可靠性 电磁场及其影响 电磁环境 铁塔高度 线路走廊宽度 生态环境 特高压技术研究基本结论 ( 1 ) 在减少线路阻抗、 提高输电能力的前提下， 可听噪声特性和环境要求是特高压线路设计应考核的主要因素。按满足可接受的可听噪声标准进行线路设计， 对无线电和电视的干扰水平可得到满意的结果