中华人民共和国电力行业标准PDL/T50901999水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则Overvoltage protection and insulation coordinationdesign guide for hydro-power station主编部门长江水利委员会长江勘测规划设计研究院中华人民共和国国家经济贸易委员会批准部门批准文号国经贸电力1999740号前言本标准是根据原能源部水利部批复的水利水电勘测设计技术标准体系编写的为了适应水利水电工程的特点和实际需要使水力发电厂过电压保护和绝缘配合的设计有章可循原电力工业部水利部水利水电规划设计总院组织长江水利委员会长江勘测规划设计研究院编写了本标准并与电力行业有关标准协调一致实施本标准有利于推广应用科学技术新成果提高工程设计质量提高工程建设效益本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院提出本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院归口本标准起草单位长江水利委员会长江勘测规划设计研究院本标准主要起草人舒廉甫覃利明本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释1范围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 3500kV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GB311.11997高压输变电设备的绝缘配合GB/T14285GB/T16434DL/T61393继电保护和安全自动装置技术规程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1997进口交流无间隙金属氧化物避雷器技术规范3定义本标准采用下列定义 3.0.13.0.23.0.33.0.4少雷区中雷区多雷区平均年雷暴日数不超过 15的地区平均年雷暴日数超过 15但不超过40的地区平均年雷暴日数超过 40但不超过90的地区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3.0.53.0.6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 35根垂直接地体在土壤电阻率较高的地区敷设 35根放射形水平接地体4系统电压与中性点接地方式4.1系统电压4.1.1系统标称电压和最高工作电压列于表 4.1.1中表4.1.1系统标称电压和最高工作电压系统标称电压(有效值)Un(kV)系统最高工作电压(有效36101235661101262202523303635005503.67.240.513.872.5值)Um(kV)4.1.24.1.3发电机额定电压有3.156.310.515.751820kV运行中出现于设备绝缘上的各种电压有正常运行时的工频电压暂时过电压(工频过电压谐振过电压)操作过电压雷电过电压4.2系统中性点接地方式4.2.1366kV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4.2.21103500kV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零序电阻与正序电抗比值(R0/X1)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(X0/X1)1110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330500kV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表4.2.3发电机允许单相故障电流值发电机额定电压3.156.310.513.815.751820(kV) 故障点残余电流4.03.02.01.0(A)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%故障点的残余电流不宜超过10A4.3.2装有消弧线圈的系统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行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Un3W = 1.35IC(4.3.4)式中WIC消弧线圈的容量kVA接地电容电流系统标称电压AUnkV4.3.5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图4.4.1采用变压器中性点经 1/3变压器零序电抗接地电压可按式(4.4.2)计算变压器中性点