第三节 旋转电机的防雷保护
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《高电压工程》(专科)复习题-学生一、填空题:1、所谓“过电压”是指电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位差升高。
2、电力系统在发生雷击或进行操作时,输电线路的都可能产生以行波的过电压波,该波过程的本质是能量沿着导线传播的过程,即在导线周围逐步建立起电场和磁场的过程,也就是在导线周围空间储存电磁能的过程。
3、波阻抗Z是电压波与电流波之间的比例常数,它反映了波在传播过程中遵循储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量一定相等的规律,所以Z是一个非常重要的参数。
4、电压波的符号取决于它的极性,而与电荷的运动方向无关。
5、过电压波在线路开路末端处的电压加倍,电流变零,这种电压加倍升高对线路的绝缘是很危险的。
6、过电压波在线路末端短路接地处的电流加倍,电压变零,该现象表明这时的全部能量都转化为磁场能量储存起来。
7、在波过程的分析中,可将入射波和波阻抗为Z的线路,用一个集中参数的等值电路来代替,其中电源电势等于电压入射波的两倍,该电源内阻等于线路波阻抗Z 。
这就是应用广泛的彼得逊法则。
8、彼得逊法则只适用于入射波必须是一条分布参数线路传播过来。
其次,只适用于节点A之后的任何一条线路末端产生的反射尚未回到A点之前的情况。
9、电力系统绝缘配合的根本任务是正确处理过电压和绝缘这一矛盾。
以达到任务安全,经济供电的目的。
10、变压器绕组中的波过程是以一系列振荡形式的驻波的方法来探讨的。
分析其过电压可能达到的幅值和波形是设计变压器绝缘结构的基础。
11、旋转电机绕组中的波过程与输电线路相似,该过程因大量折、反射而变得极其复杂,在工程分析中,常采用取平均值的方法的宏观处理方法分析之。
12、雷电放电是一种超长气隙的火花放电。
“云—地”间的线状雷的放电经过先导电,后放电回击等阶段完成的。
13、雷击于低接地电阻(≤30Ω)的物体时所流过雷击点的电流为雷电流,它的幅值I用来表示(即雷电的强度指标)。
14、在防雷计算中,可按不同的要求,采取双指数法、斜角法、斜角平顶法、半余弦法等不同的计算波形。
旋转电机的防雷1.发电机、同期调相机、大型电动机等旋转电机,如直接与架空线相连接,称为直配电机。
此时,因线路上的雷电波可以直接侵入电机。
所以这种旋转电机必须有防雷保护措施。
由于旋转电机冲击时床值较低,仅为本压器的 1/2 5~1/4倍,电机主绝缘的冲击系动接近于 1.电机的绝缘受到机械、电、热和化学的作用,绝缘容易老化,所以电机的绝缘的实际冲击耐压还会降低。
对电机的主绝缘、匝间绝缘和中心点绝缘,必须采取防雷保护。
2.保护旋转电机用的磁吹避雷器(FCD型)的保护性能与电机绝缘水平的配合裕度很小,电机出厂冲击耐压值只比避雷器残压高8%~10%左右。
作用在直配电机上的大气过电压有两类,一类是与电机相连的架空线路上的感应雷过电压;另一类是由雷直击于与电机相连的架空线路而引起的。
感应雷过电压出现的机会较多。
如前述,感应雷过电压是由线路导线上的感应电荷转为自由电荷所引起的,在相同的感应电荷下增加导线对地电容可以降低感应过电压。
3.旋转电机的防雷保护措施旋转电机常采取的防雷保护措施。
如下:①为了限制作用在电机上的感应过电压,使之低于电机的冲击耐压强度值,可在发电机电压母线上装设电容器。
2旋转电机的防雷保护要根据发电机的容量、重要性以及当地雷电活动的情况,因地制宜地处理。
考虑到对直配电机的防雷保护还不能达到十分完善的地步,故我国规定60000kW以上的发电机不宜与架空线直接相连。
③为了保护匝间绝缘,必须将入侵波陡度限制在5kV/us以下。
①一般来说,发电机绕组中性点是不接地的,三相进波时在直角波头情况下,中性点电压可达相端电压的两倍,因此,必须对中性点采取保护措施。
试验表明,入侵波陡度降低时,中性点过电压也随之减小,当入侵波陡度降至 2kV/us以下时,中性点过电压将不超过相端的过电压。
5在每台发电机出线母线处装设一组 FCD 型避雷器,以限制入侵波幅值,同时采取进线保护措施以限制流经 FCD型避雷器中的雷电流使之小于3kA。