DLT5090-1999 水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则

1.0.1 本标准规定了水力发电厂各种过电压的限制措施和保护方法 以及绝缘配合的原则 和方法 1.0.2 本标准适用于新建水力发电厂 3 500kV 交流电气设备过电压保护和绝缘配合 2 引 用 标 准 下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 在本标准出版时 所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本 的可能性 GB311.1 1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB/T14285 93 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T16434 1996 高压架空线路和发电厂 变电所设备外绝缘污秽分级标准 DL/T613 1997 进口交流无间隙金属氧化物避雷器技术规范 3.0.1 少雷区 平均年雷暴日数不超过 15 的地区 3.0.2 中雷区 平均年雷暴日数超过 15 但不超过 40 的地区 3.0.3 多雷区 平均年雷暴日数超过 40 但不超过 90 的地区 3.0.4 雷电活动特殊强烈地区 平均年雷暴日数超过 90 的地区及根据运行经验雷害特殊严 重的地区 3.0.5 架空线路段 发电厂内主变压器至开关站的高压架空线路段 3.0.6 集中接地装置 为加强对雷电流的散流作用 降低对地电压而敷设的附加接地装置 一般敷设 3 5 根垂直接地体 在土壤电阻率较高的地区 敷设 3 5 根放射形水平接地体 4 系统电压与中性点接地方式 4.2.1 3 66kV 系统中性点采用不接地方式 当架空线路单相接地故障电流大于 10A 或电 缆线路单相接地故障电流大于 30A 时 中性点应采用经消弧线圈接地方式 4.2.2 110 500kV 系统中性点采用有效接地方式 系统任一处的零序电抗与正序电抗比值 (X0/X1) 3 零序电阻与正序电抗比值(R0/X1) 1 110 220kV 变压器(除自耦变压器外)中性点采用经隔离开关接地或经小电抗接地 经 隔离开关接地时 根据系统运行需要变压器中性点可以接地 也可以不接地 330 500kV 变压器中性点应采用直接接地或经小电抗接地 4.2.3 发电机内部发生单相接地故障不要求快速切机时 中性点宜采用不接地方式 当单相 接地故障电流超过表 4.2.3 规定值时 应采用经消弧线圈接地方式 补偿方式宜采用过补偿 当发电机系统电容电流变化不大时 也可以采用欠补偿 补偿后的残余电流不应超过表 4.2.3 中规定值 消弧线圈可装在发电机中性点 也可装在厂用变压器中性点 4.2.4 发电机内部发生单相接地故障要求快速切机时 中性点宜采用高电阻接地方式 电阻 器宜接在发电机中性点所接单相变压器的二次绕组上 4.3 消 弧 线 圈 4.3.1 发电厂主变压器中性点经消弧线圈接地的系统 在正常运行情况下 中性点长时间电 压位移不应超过额定相电压的 15% 4.3.2 装有消弧线圈的系统 故障点的残余电流不宜超过 10A 必要时可将电网分区运行 以减少故障点的残余电流 4.3.3 消弧线圈应采用过补偿运行方式 如消弧线圈容量不足 允许短时间以欠补偿方式运 行 但脱谐度不宜超过 10% 4.3.4 消弧线圈的容量应根据电力网 5 年左右的发展规划确定 并应按式(4.3.4)计算 3 1.35 Un W = IC (4.3.4) 式中 W 消弧线圈的容量 kVA IC 接地电容电流 A Un 系统标称电压 kV 4.3.5 消弧线圈接地的发电机 在正常运行情况下 其中性点长时间电压位移不应超过发电 机额定电压的 10% 非直配发电机脱谐度不超过 30% 直配发电机脱谐度不超过 10% 4.4 小 电 抗 4.4.1 变压器中性点经小电抗接地方式的接线如图 4.4.1 所示 小电抗值取 1/3 变压器零序 电抗值 两台变压器经电抗器接地 与一台变压器接地 一台变压器不接地的零序电抗值相 同 当退出一台变压器运行时 可将另一台运行变压器中性点小电抗用隔离开关短接 对多 台变压器也仿照此方法处理 与部分变压器中性点接地方式相比 变压器中性点经小电抗接 地方式可降低变压器中性点绝缘水平 同时由于过电压的降低 提高了系统运行的可靠性 5.1.1 暂时过电压的幅值和持续时间与系统结构 容量 参数 运行方式以及各种安全自动 装置的特性有关 暂时过电压除增大绝缘承受的电压外 还对选择过电压保护装置有重要影 响 330kV 及以上系统中 当工频过电压超过规定值时 需采取措施限制工频过电压 各级电压系统 需采取措施防止产生谐振过电压或用特殊保护装置限制其幅值和持续时 间 5.1.2 系统中工频过电压一般由线路空载 突然失去负荷和单相接地故障等引起线路侧工频过电压限制到 1.4Uxg 特别困难时 可通过技术经济比较确定限制措施和相 应的工频过电压数值 但需校核设备承受工频过电压能力 5.1.4 220kV 及以下系统中 一般不采取特殊措施限制工频过电压 330kV 及以上系统中 正常送电状态下突然失去负荷和在线路受端有接地故障情况下突 然失去负荷时 可能产生幅值较高的工频过电压 一般采用在线路上安装并联电抗器的措施 限制工频过电压 当线路上装设一组电抗器时 应安装在线路的受电端 在线路上架设良导 体避雷线降低工频过电压时 宜通过技术经济比较加以确定 5.1.5 各级电压系统均应采取措施 防止在电力系统操作和故障情况下 由于电感电容参数 的不利组合引起的谐振过电压 谐振过电压一般具有工频性质 持续时间长 不能用避雷器 限制 谐振过电压一般有自励磁过电压 水轮发电机不对称短路过电压和铁磁谐振过电压 5.1.6 水轮发电机在不同的运行情况下 其感抗值呈周期性地变化 当发电机经升压变压 器与空载线路相连 发电机外电路容抗值在发电机感抗变化范围内 只要电感或电容上存在 微小的能量就可导致电磁能量的集聚 使电流 电压幅值急剧上升 产生自励磁过电压 由 于受发电机和变压器的磁饱和限制 自励磁过电压一般不超过(1.5 2.0)U