DL T 5090-1999（条文说明） 水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则.pdf

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1、p DL 中华人民共和国电力行业标准DL/T 5090 -1999 水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则条文说明主编部门长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门z中华人民共和国国家经济贸易委员会1 ;iJ咆片也瞅tl1999北京3定义J.o.s 特指水电厂中主变压器与开关站分两处设置时主变压器至开关站的架空线路段。78 4 系统电压与中性点接地方式4.2 系统中性点撞地方式4, 2.1 目前新建的水电厂3lOkV线路皆采用混凝土杆塔，不再采用木制杆塔，故366kV系统故障电流均定为一个值lOAa4. 2. 2 110500kV系统为有效接地系统，仅个别llOkV系统为减少雷击跳闸率而

2、采用了中性点不接地方式，但这种接地方式受到系统发展的限制，目前已改为有效接地系统。所谓有效接地系统，即指系统中一部分变压器中性点接地，一部分变压器中性点不接地。这种接地方式在非全相运行时，易产生较高的工频过电压和谐振过电压，使不接地变压器中性点避雷器受到损坏，同时易形成孤立不接地系统，对设备安全运行带来危害。1986年5月葛洲坝大江电厂500kV变压器中性点采用经小电抗器接地，取代部分变压器中性点接地方式，已安全运行十多年。该作法不仅因降低了变压器中性点绝缘水平而获得可观的经济效益，而且提高了系统安全运行的可靠性。110220kV系统，采用部分变压器中性点接地方式与变压器中性点经小电抗器接地方

3、式并存。330500kV系统，首先采用变压器中性点全部直接接地，若有困难时，可采用变压器中性点经小电抗器接地的方式。4.2.3发电机允许的单相故障电流，或为补偿后允许的残余电流值。4.2.4 目前从国外引进的大容量机组发电机中性点皆为高电阻接地，电阻器接在发电机中性点配电变压器二次绕组上，机内故障时瞬时切机。79 4.3消弧线圈4.3.5 对消弧线圈接地的发电机，允许中性点位移电压和脱谐度的要求。4.4小电抗4. 4.1 变压器中性点经小电抗器接地方式的电抗值的选取，按资料“500kV变压器中性点接地方式成果应用推广”（500kV变压器中性点接地方式科研成果推广研讨会资料汇编，1991年3月）

4、制订。此种接地方式取代部分变压器中性点接地方式具有降低变压器中性点绝缘水平和提高系统安全运行的优点。4.4.2 变压器中性点经小电抗器接地，变压器中性点零序电压的计算公式。图1为变压器中性点经1/3变压器零序电抗值接地，其零序阻抗标么值如图2。汇护王一回1变压器中性点经1/3变压器图2零序阻扰标么值零序电抗值接地设变压器额定容量为SH，变压器额定电压为UH，相电压为矶，变压器额定电流为JH，变压器零序电抗为XTo，系统零序电抗为Xco，变压器出口三相短路电流为It3）。取基准值S.=SH,U.=UH, I.=IH根据K=Xo/X1有Xo = KX1 = KIH/lt的(1) 根据零序阻抗图有x

5、 d一X一刊2-x -qLil- 削X路短相单口出器压变(2) 80 ,a 3一川,t (3) 变压器提供单相短路电流I* Xco 一CDT一2XTo+ Xco m 将式(1）、式（2）、式（3）代人式（4）得1. 1. 5K JH - -un -K丰Zr-XTo 变压器中性点零序电压TT, XTn Un= J，、T一且U UJl八JH3 将式（5）代人式（6）可得o. 5K z一一一Ux(7) K + 2 4.4.3 变压器中性点经小电抗器接地，不同电压等级变压器中性点的绝缘水平按资料“500kV变压器中性点接地方式成果应用推广”（500kV变压器中性点接地方式科研成果推广研讨会资料汇编，1

6、991年3月制订。4.4.4对小电抗器伏安特性的要求，在系统最大和最小运行方式下，流经小电抗器的短路电流范围内，小电抗值要求为恒值，即伏安特性为线性。(4) (5) (6) 4.5高电阻4.5.1 发电机中性点经高电阻接地时，电阻值的确定按资料Generator Neutral GroundingDET-1941制订。发电机中性点接入电阻值的大小，将影响发电机中性点的暂时过电压值，其关系见图3.当忐1时，暂时过电压峰值为2.6p.u（相电压峰值为基准，若以线电压为基准值，则2.6/ .1. 5p.u，即为1.5倍发电机额定电压值，刚好为运行机组的工频耐压试验值，故选择电81 U,(%) 400

7、 300 怀、- 200 100 、b0 o. 5 I. 0 I. 5 2. 0 2. 5 s, 1 Sc wCR 图3发电机中性点电阻值与中性点暂时过电压峰值曲线阻值R=l也反7=1/2fC。4.s.2 配电变压器额定电压和容量的选择，配电变压器过负荷时间一般t=lmin。为保证继电保护拒动时配电变压器仍能安全运行，可增大过负荷时间到t=lOmin.4. S.3 配电变压器二次接入电阻的计算，参照资料GeneratorNeutral GroundingDET-1941制订。二次应接的计算电阻为RK2 (K为配电变压器变比，二次电压与一次电压之比），但由于配电变压器本身有损耗，可将损施等值为电

8、阻R=PU/S，故实际二次接入的电阻为RK2-PU/S。82 5 暂时过电压、操作过电压及其保护s. 1 暂时过电压及其保护s. 1. 6 对330kV及以上电压等级自励磁过电压采用并联电抗器限制，并联电抗器的最小容量按本条所列公式计算。s.2 操作过电压及其保护s.2.2 按“西北地区330kV主电网内过电压水平确定及限制措施计算”资料修改330kV操作过电压统计值，并增补500kV操作过电压统计值。根据西北系统电源及网络的发展，以及目前开关和氧化钵避雷器设备制造情况，2%统计操作过电压（相对地）的最大值为2.046倍，其操作方式为开关一相并联电阻故障合空线，振荡解列过电压为1.868倍，参

9、照美国有关330kV电网，1952年操作过电压水平为3倍，1958年降为2.56倍，1963年为2.2倍，建议我国330kV系统相对地2%统计操作过电压为2.2倍。83 6 雷电过电压和保护装置6. 1雷电过电压6.1. 1 雷电参数1 根据浙江中试所对220kV新杭线I回线19621987年雷电流幅值实测结果中95个负极性数据，按最小二乘法求取通过P=I, l=O点的回归方程为lgP=-J/87.6，故将原雷电流概率公式lgP一J/108修改为lgP一J/88。4 地面落雷密度由原Y=O.015修改为Y=O.07；线路受雷宽度由原避雷线（或导线）平均悬挂高度的10倍修改为4倍，修改后的线路落

10、雷密度比原来增加I.8倍，但由于雷电流概率修改为lgP=-J/88比原来小，这样计算的线路跳闸率与实际线路跳闸率是吻合的。6.1. 2 线路雷电过电压1 线路设计原则将线路雷击闪络点局限于绝缘子串处，故空气间隙绝缘水平高于绝缘子串的绝缘水平。6.2避雷针和避雷线6.2.4 两针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度hx=l.5仙。-hx），当两针间距离D7/6hp时，会出现b.凡的不合理现象。同时用公式hx=I.5仙。hx）取代1959年过电压保护规程中查曲线的办法，误差甚大，故对一侧最小保护宽度bx仍采用1959年规程查曲线的办法，为不出现bx凡的现象，将原曲线纵坐标乘以15/160 6.2.

11、6 水电站常遇到两支避雷针保护不同地平面的电气设备的保护范围计算。6 2.10 对于两避雷线端部保护范围的计算，原规程是将避雷线悬挂点0.8倍高等效为避雷针高进行计算，当被保护物为o.8倍84 避雷线高时，两避雷线端部就无保护范围。但按避雷线保护计算时，仍有保护范围。同时原规定的端部保护范围与避雷线外侧保护范围不衔接。6.2. 12 原避雷线外侧保护范围的计算公式是将避雷线等效成0.8倍避雷线高度的避雷针进行计算，但这样会导致保护范围的误差，将不等高的针、线划成等高针、线，然后视为等高避雷线进行保护范围计算，这样比较合理，且比较方便。85 8 发电厂的雷电过电压保护s. 1 直击雷的过电压保护

12、s.1. 3 根据水电厂运行经验，220kV及以上电压等级变压器门构装设避雷针、线需经验算，不作一概禁装。8.3 雷电侵入渡的过电压保护s. 3. s 用查表取代查曲线，并增加氧化钵避雷器保护距离。8.3.6 侵入波防雷保护计算目前多采用数字计算的办法，但由于计算前提不一致，对计算结果的避雷器配置有不同的意见，故对采用电子计算机进行避雷器配置时的计算前提作了些规定，以便统一原则下的配置。s. 3. 8 根据“变压器发电机组进波现场试验研究”结果，对于发电机变压器组的防雷保护，将保护静电分量传递过电压的一只避雷器修改为一组避雷器。86 9 旋转电机的雷电过电压保护9. 1 直配电机的过电压保护9

13、. . 2水力发电厂采用直配电机接线的很少，最大的直配电机的容量为lSOOOkW，因目前无生产管型避雷器厂家，在直配电机的保护接线上取消有管型避雷器的保护接线。9. 2 非直配电机的过电压保护9.2.1 根据水力发电厂1: 1变压器的保护接线多年运行经验，肯定这种效果很好的保护接线。9.2.2 变压器高压侧为llOkV及以上时，高压侧侵入雷电波，经变压器绕组间电磁感应传递至低压绕组的电压，还达不到发电机FCD避雷器的动作电压；但当电压为63kV及以下时，经变压器绕组间的电磁感应传递的过电压可使FCD避雷器动作。本条根据论证资料“变压器发电机组进波现场试验研究”修改订人。87 10 中性点的雷电

14、过电压保护10.1 发电机中性点的过电压保护10. 1.2 特别强调中性点不能引出的发电机的过电压保护方式。10.2 变压器中性点的过电压保护10.2.2 增加变压器中性点氧化铮避雷器保护方式，考虑到中性点的实际情况，规定雷电绝缘配合系数可适当降低，但不得小于1. 25。88 11 近区供电的雷电过电压保护11. 1 3SkV小睿量变电所的过电压保护11.1.1 由于管型避雷器已淘汰，将管型避雷器改为阀式避雷器，相应将进线保护段长度500600m修改为600800m，接地电阻由R50和R100修改为R30和R80。11. 1.2 由于进线保护段采用阀式避雷器保护，因而进线保护段长度可相应增大，由150zoom修改为400600m，接地电阻由R50修改为R50和R80。89 12 微波通信站的雷电过电压保护12.0.2 高土壤电阻率地区，微波通信站的接地电阻允许放宽到不大于100，并注意在波导管进入机房人口处与机房地网连接须加装集中接地体，可减被导管进入机房的冲击电位。90 像趴矗回四eeeumF凶。7G 45号：155083 66 定价210.00