变电所进线段送电线路保护技术优化方案

一般将变电所进出口2km长的一段线路,称为进线段。图2-6所示是35～110kV不沿全线架设避雷线的线路——变电所进线段的标准保护方式。就是在靠近变电所的这一段1～2km长的进线段装设避雷线。此时避雷线的保护角一般不超过20°,最大不应超过30°,以减少在进线段中发生绕击的机会。有了进线保护段后,当进线保护段的首端(线路端)及该段以外的线路遭受雷击时,由于进线段导线本身阻抗的作用,进入变电所避雷器F的雷电流幅值IP将受到限制,而沿导线的来波陡度α′也将由于冲击电晕的作用而大大降低。

图2-6　变电所进线段的保护

因为从进线段以外袭来雷电波时,来波的电压幅值显然受到进线绝缘水平的限制,故可取进线段绝缘的U50%放电电压为来波幅值。由于波在1～2km的进线段来回一次的时间需要6.7～13.3μs。此时避雷器中已通过了雷电流的幅值,所以在计算IF时,可将图2-7(a)中导线用波阻抗Z代替。应用进行波的等值回路如图2-7(b)所示,流过避雷器的雷电流幅值IF可由下式求得:

式中 US——避雷器5kA残压幅值,kV。

侵入变电所来波的陡度α′为:(www.xing528.com)

式中 hd——导线的平均悬挂高度,m;

l0——进线段长度,km。

图2-7　进线段保护后的避雷器雷电流计算图

(a)来波通过进线段进入避雷器;(b)等值回路

从式(2-7)可知,α′将随l0的增加而降低。图2-6还用虚线画出了避雷器F1和F2。在冲击绝缘强度特别高的线路,IF可能超过5kA,这时就需要装设一组F1。而F2是为了保护线路进出线的断路器或隔离开关设置的。在雷雨季节,这些断路器或隔离开关可能经常断开,并且还可能带有变压器、电压互感器等。当线路侧又带有电压时,就会在雷击时产生全反射电压,因而需要F2进行保护。F2可以装设在变电所的进线构架上,或装在屋内变电所的线路入口处。F2外间隙的整定,应使断路器断开时能得到可靠的保护。当断路器闭合时F2不应动作,并处在F的保护范围内。如F2整定有困难,或参数不适当,可用避雷器或保护间隙代替。