变电站进线避雷器安装于线路终端塔时的选型要求169
发表时间：2021-05-19 15:49 01.不同设备避雷器的作用 1.1.线路避雷器 线路避雷器的作用是防止雷电过电压造成线路跳闸，目前线路避雷器多采用串联间隙氧化锌避雷器，近年安装的线路避雷器以带串联空气间隙为主。一般情况下，线路避雷器的绝缘配合原则是在雷电过电压超过一定幅值时动作以防止线路跳闸，操作过电压下不动作（对于部分500kV及以上长线路，由于操作过电压超出GB311.1 限值，也有以限制操作过电压为目的的避雷器）。 1.2 电站避雷器 电站避雷器的作用是防止入侵雷电过电压对变电设备造成损害，同时防止过高幅值的操作过电压损伤变电设备绝缘。因此常规站内避雷器需同时对高幅值雷电过电压和高幅值操作过电压产生响应、动作。
1.3 站内进线避雷器的作用 变电站内线路进站避雷器的作用是防止多重雷击对变电设备的伤害。线路遭受雷击产生单相接地故障时，两侧站内开关跳开故障相（等待重合），此时如果线路跳闸相再次遭受雷击，此时雷电入侵波在开关断口处将发生全反射，断口承受的过电压幅值将增加到侵入波电压的2倍，如果没有避雷器对入侵的雷电过电压幅值进行限制，反射产生的电压将大大高于断口雷电冲击绝缘水平，导致开关断口外绝缘或内绝缘击穿。 进行避雷器本质上是一种电站避雷器，因此其绝缘配合方法与1.2节常规电站避雷器接近。需要注意的是电站避雷器转移至线路终端塔时，由于其保护距离需进行调整。根据国家电网生〔2009〕1208号《预防多雷地区变电站断路器等设备雷害事故技术措施》，进站避雷器安装于站内和终端塔的保护距离如下表。
02.进线避雷器能否安装于线路终端塔 当前变电站站址小型化趋势显著，大量变电站采用紧凑型设计，为节省空间，部分变电站采用将线路进站避雷器安装于线路终端塔的设计。这种设计是否允许？答案是肯定的，根据《交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》(DL/T 804-2014)5.1节，电站用避雷器用以限制作用在3kV-l000kV电站设备上的操作和雷电过电压。避雷器通常安装在电站设备附近的相对地之间；但对于雷电活动强烈地区的110(66)kV-220kV敞开式变电站，当需要在线路侧安装避雷器用于限制多重雷电过电压时，若变电站无安装位置，也可安装在进线的第1基杆塔上。 此外，国家电网生[2009]1208号关于印发《预防多雷地区变电站断路器等设备雷害事故技术措施》对上述情况下避雷器的选型及参数要求给出了明确的规定。
03 站内进线避雷器的作用安装于终端塔时的选型要求 3.1 线路避雷器的选型要求 由于线路避雷器安装范围广、数量多，避雷器存在受潮、劣化造成阀片绝缘性能下降的可能，为了防止避雷器本体性能下降时造成操作过电压下误动，线路避雷器一般选用串联间隙型式，并要求串联间隙能够承受线路操作过电压。以220kV为例，按照DL/T 620的要求，线路操作过电压幅值不超过2.0Pu，换算为幅值（峰值）约为400kV，因此空气间隙需耐受400kV操作过电压不击穿，按照DL/T 815-2012《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》，线路避雷器需带900±50 mm的空气间隙。 3.2 电站避雷器的选型要求 电站避雷器一般选用无间隙避雷器，电站电气设备雷电冲击耐受电压UeL应与避雷器雷电冲击残压按下式配合： UeL= k1 ULP 其中 k1 为配合系数，ULP为避雷器残压，对于电气设备内绝缘水平，避雷器紧靠设备时取1.25，其他情况取1.40，对于电气设备外绝缘水平，配合系数取1.4。 对于500 kV电气设备，其绝缘水平主要受操作过电压控制,根据过电压保护规程第10.4.3的规定,500 kV电气设备在操作过电压下的绝缘配合系数不应小于 1.15，因此对于500kV 站内避雷器，还需考虑操作过电压下残压与电气设备的配合。 具体的电站避雷器参数选择要求可参见文献《无间隙金属氧化物避雷器的参数选择-陆平》、《GB/T 50064-2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》。 3.3 进行避雷器安装于终端塔时的选型要求 根据《DL/T 804-2014 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》5.2节，对于用于限制110(66)kV-220kV敞开式变电站多重雷过电压用的有串联间隙避雷器，该避雷器的结构形式虽然与线路防雷用有间隙避雷器相似，但避雷器的本体参数和间隙放电电压的取值是不同的。前者用于保护变电站设备，需要与变电站设备的绝缘水平相配合，避雷器的放电电压选取与避雷器本体残压相近值，间隙距离相对较小，且避雷器本体参数与站用无间隙避雷器相同；而后者用于线路防雷保护，防止线路雷击跳闸，其放电电压与线路的雷电冲击绝缘水平相配合，间隙距离相对较大。 以220 kV系统为例，220 kV断路器的雷电冲击耐受电压为1050kV，考虑开关断开后后续雷电波的全反射，避雷器应将入侵雷电过电压限制在耐受水平的1/2以下，因此根据《DL/T 804-2014 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》7.15节，有间隙避雷器（安装于终端塔的线路进站避雷器）本体的冲击保护水平应与变电站设备的绝缘水平相配合，避雷器的冲击放电电压应与变电站设备的冲击绝缘水平进行配合。避雷器的雷电冲击放电电压选取应与避雷器本体雷电残压值相当。220kV有间隙避雷器的雷电冲击放电电压应不大于500kV。同样国家电网生[2009]1208号关于印发《预防多雷地区变电站断路器等设备雷害事故技术措施》文件中第四点同样规定：“装设在进线终端塔上的避雷器应选用带串联间隙的金属氧化物避雷器，避雷器本体的性能参数应与变电站母线MOA 相同（不能直接选用线路用避雷器），110kV、220kV带间隙金属氧化物避雷器的雷电冲击 50%放电电压应分别不大于250kV和500kV”。
图片来源于网络 04 小结 1）普通线路避雷器只在雷电过电压下动作，而电站避雷器在雷电过电压、高幅值操作过电压下动作。 2)线路进站避雷器的作用是防止多重雷击对变电设备的伤害。 3）线路进站避雷器可以安装在站内进线间隔，此时应采用无间隙避雷器，也可以安装在站外线路终端塔，此时应采用有间隙避雷器（短间隙避雷器）。 4）安装于线路终端塔的线路进站避雷器，避雷器本体的性能参数应与变电站母线MOA 相同（不能直接选用线路用避雷器），110kV、220kV带间隙金属氧化物避雷器的雷电冲击 50%放电电压应分别不大于250kV和500kV。
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