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技術(shù)文章

交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合
交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合

前 言

本標準是根據(jù)原水利電力部1979年1月頒發(fā)的SDJ7—79《電力設(shè)備過電壓保護設(shè)計技術(shù)規(guī)程》和1984年3月頒發(fā)的SD119—84《500kV電網(wǎng)過電壓保護絕緣配合與電氣設(shè)備接地暫行技術(shù)標準》，經(jīng)合并、修訂之后提出的。

本標準較修訂前的兩個標準有如下重要技術(shù)內(nèi)容的改變：

1)增補了電力系統(tǒng)電阻接地方式，修訂了不接地系統(tǒng)接地故障電流的閾值；

2)對暫時過電壓和操作過電壓保護，補充了有效接地系統(tǒng)偶然失地保護和并聯(lián)補償電容器組、電動機操作過電壓保護及隔離開關(guān)操作引起的特快暫態(tài)過電壓保護等內(nèi)容，對330kV系統(tǒng)提出新的操作過電壓水平要求，修訂了限制500kV合閘和重合閘過電壓的原則和措施等；

3)增加了金屬氧化物避雷器參數(shù)選擇的要求；

4)增加了變電所內(nèi)金屬氧化物避雷器*大保護距離和SF6GIS變電所的防雷保護方式的內(nèi)容；

5)充實并完善了3kV～500kV交流電氣裝置絕緣配合的原則和方法，給出架空線路、變電所絕緣子串、空氣間隙和電氣設(shè)備絕緣水平的推薦值。

本標準發(fā)布后，SDJ7—79即行廢止；SD119—84除第六章500kV電網(wǎng)電氣設(shè)備接地外也予以廢止。

本標準的附錄A、附錄B和附錄C是標準的附錄，附錄D、附錄E和附錄F是提示的附錄。

本標準由電力工業(yè)部科學(xué)技術(shù)司提出。

本標準由電力工業(yè)部絕緣配合標準化技術(shù)委員會歸口。

本標準起草單位：電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所。

本標準起草人：杜澍春、陳維江。

本標準委托電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所負責解釋。



1 范圍

本標準規(guī)定了標稱電壓為3kV～500kV交流系統(tǒng)中電氣裝置過電壓保護的方法和要求；提供了相對地、相間絕緣耐受電壓或平均(50%)放電電壓的選擇程序，并給出了電氣設(shè)備通常選用的耐受電壓和架空送電線路與高壓配電裝置的絕緣子、空氣間隙的推薦值。



2 定義

本標準采用下列定義。

2.1 電阻接地系統(tǒng)Resistance grounded system

系統(tǒng)中至少有一根導(dǎo)線或一點(通常是變壓器或發(fā)電機的中性線或中性點)經(jīng)過電阻接地。

注

1高電阻接地的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合R0≤XC0的準則，以限制由于電弧接地故障產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓。一般采用接地故障電流小于10A。R0是系統(tǒng)等值零序電阻，XC0是系統(tǒng)每相的對地分布容抗。

2低電阻接地的系統(tǒng)為獲得快速選擇性繼電保護所需的足夠電流，一般采用接地故障電流為100A～1000A。對于一般系統(tǒng)，限制瞬態(tài)過電壓的準則是(R0／X0)≥2。其中X0是系統(tǒng)等值零序感抗。

2.2 少雷區(qū)less thunderstorm region

平均年雷暴日數(shù)不超過15的地區(qū)。

2.3 中雷區(qū)middle thunderstorm region

平均年雷暴日數(shù)超過15但不超過40的地區(qū)。

2.4 多雷區(qū)more thunderstorm region

平均年雷暴日數(shù)超過40但不超過90的地區(qū)。

2.5 雷電活動特殊強烈地區(qū)Thunderstorm activity special strong region

平均年雷暴日數(shù)超過90的地區(qū)及根據(jù)運行經(jīng)驗雷害特殊嚴重的地區(qū)。



3 系統(tǒng)接地方式和運行中出現(xiàn)的各種電壓

3.1 系統(tǒng)接地方式

3.1.1110kV～500kV系統(tǒng)應(yīng)該采用有效接地方式，即系統(tǒng)在各種條件下應(yīng)該使零序與正序電抗之比(X0/X1)為正值并且不大于3，而其零序電阻與正序電抗之比(R0/X1)為正值并且不大于1。

110kV及220kV系統(tǒng)中變壓器中性點直接或經(jīng)低阻抗接地，部分變壓器中性點也可不接地。

330kV及500kV系統(tǒng)中不允許變壓器中性點不接地運行。

3.1.23kV～10kV不直接連接發(fā)電機的系統(tǒng)和35kV、66kV系統(tǒng)，當單相接地故障電容電流不超過下列數(shù)值時，應(yīng)采用不接地方式；當超過下列數(shù)值又需在接地故障條件下運行時，應(yīng)采用消弧線圈接地方式：

a)3kV～10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35kV、66kV系統(tǒng)，10A。

b)3kV～10kV非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)，當電壓為：

1)3kV和6kV時，30A；

2)10kV時，20A。

c)3kV～10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，30A。

3.1.33kV～20kV具有發(fā)電機的系統(tǒng)，發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生單相接地故障不要求瞬時切機時，如單相接地故障電容電流不大于表1所示允許值時，應(yīng)采用不接地方式；大DL/T620—1997于該允許值時，應(yīng)采用消弧線圈接地方式，且故障點殘余電流也不得大于該允許值。消弧線圈可裝在廠用變壓器中性點上，也可裝在發(fā)電機中性點上。

表1 發(fā)電機接地故障電流允許值

發(fā)電機額定電壓

kV
發(fā)電機額定容量

MW
電流允許值

A
發(fā)電機額定電壓

kV
發(fā)電機額定容量

MW
電流允許值

A

6.3
≤50
4
13.8～15.75
125～200
2

10.5
50～100
3
18～20
≥300
1

注：對額定電壓為13.8kV～15.75kV的氫冷發(fā)電機為2.5A。