6-35kv电网故障情况和过电压保护

压防护措施。
关键词 ： ６ － ３ ５ ｋ ｖ ； 电网情 况； 过 电压保护
表 １ 感应 过 电压 引起 的 跳 闸次 数 ｎ （ 次／ ５ ０雷 电 日・ 百公里 ） １ ６ — ３ ５ ｋ ｖ电网的故障情况 １ ． １ 架空线路 跳闸次数统计 。 线路结构 、 长度 、 气候条件 、 已运行 杆 塔接地 电阻 ２ ０ 时间以及所用 的统计方法都会影响线路跳 闸次数的统计值 。 国外 配 电网架空线路 每百公里 ・ 年的跳 闸次数 ，这一跳闸次数既包括 自动 １ ． １ ５ ３ ． １ １ １ Ｉ ２ ． “ ０ ． ５ ０ ． ３ Ｏ ０ ． ０ ●
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重合失败的也包括重合成功的 。 － ３ ５ ｋ ｖ 线路防雷 引起线路故障的因素很 多 ， 但对 ６ － ３ ５ ｋ ｖ 线路来说 ， 雷电引起的 地下埋人大量的金属，显然是不经济的。在考虑 ６ 也 需要注意到两个有 利的方面 ： 一个是 中性点 非有效接 地 电网 跳 闸占较大的 比例 ， 一 般约占总跳 闸次数 的 ２ ０ ％－ ４ ０ ％， 故可说雷 电 时 ， 中发生单 相接地 时 ， 电弧有 能力 自熄。另一个是这类线路 的杆塔高 在今天仍是对供电可靠性影 响最大的因素。 落雷次数较少 ； 如在线路 附近有其 他高压线路 、 建筑物 １ ． ２感应 雷引起 的跳 闸次数 。 在６ － ３ ５ ｋ ｖ 线路因雷击的跳 闸次数 度一般较低 ， 由于这些较高物体 的屏 蔽作用 ， 雷击配 电线 路的次数更 中， 除直击雷外 ， 感应雷也是很主要的。雷直击于线路附近地面 ， 在 和树 木时 ， 三相线路 每根导线上都感应 出极性相同的 电压 ， 感应过 电压 引起 的 少 。 总的说来 ， ６ － ２ ０ ｋ ｖ 线路 自动重合闸成功率 比 １ ｌ Ｏ ｋ ｖ 及 以上线路 线路跳闸有 自己的特点 ，即杆塔接地电阻越大线路跳闸次数越少 。 这主要是因为低压线路绝缘子 质量较 差和 自动重合 闸无 电间 这可做如下解 释 ： 当三相导线 同时感应 出相 同电压时 ， 若接地 电阻 的低 ， 除第 一次主放 电外还包 大， 则 当一相绝缘字串闪烁后 ， 未 闪烁相绝缘子 串两端 的电位差小 ， 隔时间较 短之故 。我们知道在一次雷击 中， 总的持续时 间往往达 ｌ ｍｓ 一 ２ ｓ 。若 自动重合 闸 从而使相 同闪络的可能性减小 。 作 为例子我们可以用计算方法求得 含有好多个后继放 电， 的无 电间隔时间为 ０ ． ５ ｓ ， 侧重合 瞬间线路上仍 可能有 过 电压 ， 重合 水泥杆线路因感应过电压 引起 的跳闸次数。 有的电网用二次重合 ， 即调整第一次重合整定为 ２ ｓ ， 第 从表 １ 可 以看出 ，感应 过电压很 少可能引起木杆线路跳闸 ， 对 当然会失败。 于１ ０ ｋ 水 泥杆线路 ， Ｒ ｔ 为杆塔 自然接地 电阻 ，其值 与土壤 电阻率 二次为 １ ５ — ２ ０ ｓ ， 自动重合成功率可提高 １ ５ ％一 ２ ０ ％。 ２ ． １ ． ２ 配电所 的过电压保护 。６ － ３ ５ ｋ ｖ 电气设 备 内部过 电压的绝 ｐ （ Ｑ・ ＿ ｍ ）成正 比， 可用式 （ １ ） 计算 ： 缘水平裕度还是较大的。 雷电过电压的最大允许值是和避雷器进行 Ｒｍ 一０ ． ３ 户 （ Ｑ） （ １ ） 配合的。用普通型避雷器保护 ６ － ｌ Ｏ ｋ ｖ 变电所电气设 备时绝缘配合 裕度较 大 ， ３ ５ ｋ 变 电所按过 电压保护规程建议的防雷 接线进行保护 只有在杆 塔 自然接地 电阻较小 的情况下 ， 感应过 电压引起 的跳 是能满足要求 的。现在各 国都在推广氧化锌避雷器 ， 氧化锌避雷器 闸次数才 占总累计 跳闸次数 的一半左右 。 通 流容量较大 ， 若能安全地用 于 中性点 非有效 接 １ ． ３ 变 电设备 的雷 电故障率 。变电所设备包括变压器 、 互感器 、 非线性特性更 好 ， 地 电网，则绝缘 配合裕度 可以提高或者 使进 线段保护得 以简化 ， 但 开关、 绝缘子及保护 电器等等 。 因为变压器的绝缘 软弱 ， 故在总故 障 由于中性点非有效接地系统可带单 相接地运行一段时间 ， 也可能发 中， 变压器故障 占主要成分 。 故 而过 电压 的持 续 时 间 往 往 达 几 十 １ ． ４内部过 电压引起 的故障 。在 ６ － ３ ５ ｋ ｖ电网中， 雷电过电压无 生弧 光 接 地 和 铁 磁 谐 振 过 电 压 ， 分钟或更长 ， 倍数也较 高。所以额定 电压选择 得很高 ， 故保 护效果 疑是引起故障的主要原 因， 但 内部过电压也在相 当程度上影响着 电 差； 反之则避雷器损 坏危 险。所以在这种系统 中应用氧化锌避雷器 网的故障率 ， 分析 了各种 内部过电压可 以明确 以下几点。 １ ． ４ ． １ 从 国内外 ６ － ３ ５ ｋ ｖ 电 网运行资料 可知 ， 单相 弧光接地过 电 要慎重。一 般在下述情况下采用 ： － 保护频繁切合的电动机 ， 由于 电动机 的绝缘 水平低 ， 需要 有保 压是引起故障最多的一种过 电压 ， 因内部过 电压引起故 障的总数 的 护特性 比较好的避雷器 ， 其额定 电压 要选得低些 ， 还要 注意 陡坡 保 ３ ４ ％一 ８ ０ ％； 间歇电弧引起的过 电压持续 时间长 ， 且作 用于 电网所有 护特性 。 ｂ ． 保护并联电容器组。由于电容器将释放大量能量 ， 故对避 元件。 雷器除了残压 的要求外 ， 通 流能力也是 同等重要 的 ， 这时额定 电压 １ ． ４ ． ２谐振过电压 比弧光接地过 电压引起的故障少 ，最 常见的 要选得高些 ，并注意避雷器通流能力和 电容器组 的容量 间的配 合。 情 况 是 损 坏 电磁 式 电压 互 感 器 。 。 ． ｓ Ｆ ： 组合电器 的保护 。由于此 系统规模大 、 发 生持续时 间较长 的过 １ ． ４ ． ３ 操作过 电压引起故 障的可能形式为 ： 操作电动机引起 ６ ｋ ｖ 电压的机会较 多 ， 因而避雷器额定 电压也要选得高些。 电站 自用 电网故障或操作 ６ － ３ ５ ｋ ｖ电网内的变压器引起故 障。 ２ ． ２发 电机 电压 等级 电网的过 电压保护 。发 电机 电压等级 电网 ２ 配 电 网过 电压 保 护 现 状 包括两种情况 ， 一 种是直配架空线 。 另一种是 经变压器 与架空线 路 不同的 ６ － ３ ５ ｋ ｖ电网在规模 上相 差悬殊 ，线 路最长 者可 能在 相连 。 在第一种情况下 ， 保护用避雷器主要 是限制雷电过 电压 ， 对内 １ ０ ０ ｋ ｍ 以上 ， 最短者却 只有数百米 ； 线路类型也不相同 ， 有 的是架空 部过 电压实际上不起保护作用。现在单机容量增大 ， 对发电机可靠 线路 ， 有 的是电缆线路 。当讨论过 电压保护时 ， 电 网分成三种类型 ， 变压器高压侧 它们是 ： 配 电网、 发 电机 电压等级电网和电站 自用 电电网。 对于配电 性要求增高 。大容量发 电机不直接与架空线路相连 ， 有避雷器 ， 在不利情况下 ， 发 电机 侧过电压仍可能 超过试验 电压 的 网， 最危险 的当然是 雷电过电压 ， 线路元件 和变 电所 设备都 可能遭 ２ ０ ％ 一 ８ ０ ％。 目 前 ，可 以说发电机绝缘还没有合适 的过电压保护 ， 例 雷 电过电压引起 的故障所 占比重大 。 如额定 电压 ２ ０ ｋ ｖ的发 电机之磁 吹避 雷器在 ３ ｋ Ａ时的残压 为 ６ ２ ｋ ｖ ， ２ ． １ 配电网过 电压防护 这大大高于发电机 预防性试验时的试验电压。 ２ ． １ ． １ ６ － ３ ５ ｋ ｖ 线路 防雷 。 除特别重要的 ３ ５ ｋ ｖ 线路外 ， ６ — ３ ５ ｋ ｖ 线 参 考 文 献 路一般不在全线 装设避雷线 ，这和 １ １ ０ ｋ ｖ及 以上线路 的情况不一 １ １ 李晓 寅』 】 ！ ｉ 除３ ５ ｋ Ｖ电网谐振过压的方 Ｊ ］ ． 电力 自动化设备 ， ２ ０ ０ ２ 样。 在采用铁塔 和水 泥杆 的 ６ － ３ ５ ｋ ｖ 线路上装避雷线 的效果不佳 ， 因 『 ７ ） ． 为线路冲击绝缘不 一样 。在采用铁塔 和水 泥杆 的 ６ － ３ ５ ｋ ｖ线路上装 （ ２ １ 左婧 ， 舒乃秋 ， 孔庆源 ， 裴春 明， 山 霞． 电 晕放 电对 声发 射 式 绝 缘 子 避雷线 的效果 不佳 ， 因为线路 冲击绝缘水平 低 ， 在 正常 的杆塔 接地 『 秽 放 电监 测 影响 的研 究［ Ｊ 】 ． 绝缘 材料 ， ２ ｏ ０ ６ （ １ ） ． 电阻下很易发生反击 。 若要减少反击 ， 需大大减小接地 电阻 ， 这要在
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科 技 论 坛
６ － ３ ５ ｋ ｖ电网故 障情况和过 电压保护
邵 长 江 （ 安 达 市 电 电可靠性可用不同指标表征。 本文首先介绍 常见 的 ６ － ３ ５ ｋ ￣ 电网的故障率 ， 最后介绍为减少故障而采取的较为有效的过 电