水利行业标准,SL,水利水电工程过电压保护及绝缘配合设计规范

　 ICS XXXXX P XX

　 SL

　中华人民共和国水利行业标准

　SL XXX－20XX

　 水利水电工程过电压保护及绝缘配合设计规范

　Specification for design of overvoltage protection and insulation coordination of water and hydropower projects

　（征求意见稿）

　 20xx-xx-xx 发布

　20xx-xx-xx 实施

　中华人民共和国水利部发布

　 前言 根据水利技术标准制修订计划安排，按照 SL1-2014《水利技术标准编写规定》的要求，制定本标准。

　本标准共 10 章和 3 个附录，主要技术内容有：

　——系统电压与中性点接地方式 ——暂时过电压、操作过电压及其保护 ——雷电过电压和保护装置 ——架空线路的雷电过电压保护 ——变配电装置及建筑物的雷电过电压保护 ——发电机、电动机的雷电过电压保护 ——设备中性点的雷电过电压保护 ——绝缘配合 本标准为全文推荐。

　本标准批准部门：中华人民共和国水利部 本标准主持机构：水利部水利水电规划设计总院 本标准解释单位：水利部水利水电规划设计总院 本标准主编单位：中水东北勘测设计研究有限责任公司 本标准出版、发行单位：中国水利水电出版社 本标准主要起草人：范立军

　陈喜坤

　朱维志 朱杰民 潘虹 刘岳山 郭铁成 谢勇 杨城回 霍东鹏

　文学鸿

　吴宝栋 孙峰 王树生

　陶晓磊 郭亚卓 李哲 吴云龙

　王承尧 连春星 本标准技术内容审查人：

　本标准体例格式审查人：

　本标准在执行过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈给水利部水利水电规划设计总院（通信地址：北京市西城区六铺炕北小街 2-1 号；邮政编码：100120；电话：010-63206752；电子邮箱：jsbz@giwp.org.cn），以供今后修订时参考。

　 目

　次

　1 总则 ....................................................................................................................................................... 1 2 术语 ....................................................................................................................................................... 2 3 系统电压与中性点接地方式 ................................................................................................................ 3 4

　暂时过电压、操作过电压及其保护 ................................................................... 错误! 未定义书签。

　5 雷电过电压和保护装置 ....................................................................................................................... 7 6

　架空线路段和配电线路的雷电过电压保护 ....................................................... 错误! 未定义书签。

　7

　变配电装置及建筑物的雷电过电压保护 ........................................................... 错误! 未定义书签。

　8

　压力发电机、电动机的雷电过电压保护 ........................................................................................28 9

　中性点的过电压保护 .......................................................................................................................45 10 绝缘配合 ............................................................................................................................................47 附录 A 中性点接地装置参数计算 .........................................................................................................53 附录 B

　外绝缘放电电压的海拔校正 ..................................................................................................58 附录 C

　电气设备承受一定幅值和时间暂时过电压的要求 ...............................................................59 标准用词说明 .........................................................................................................................................60 条 文 说 明 ...........................................................................................................................................61 批注 [bh1]: 15.3 章节重名

　 1

　1 总则 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 3～750kV 交流电气设备过电压保护和绝缘配合。

　1.0.3 本标准主要引用下列标准：

　GB/T156-2007

　标准电压 GB311.1-2012

　绝缘配合 第 1 部分：定义、原则和规则 GB 50057-2010

　 建筑物防雷设计规范 GB/T50064-2014

　交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 1.0.4 水利水电工程过电压保护及绝缘配合除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

　 2

　2 术语 2.1

　少雷区 less thunderstorm region

　平均年雷暴日数不超过 15 的地区。

　2.2

　中雷区 middle thunderstorm region

　 平均年雷暴日数超过 15 但不超过 40 的地区。

　2.3

　多雷区 more thunderstorm region

　平均年雷暴日数超过 40 但不超过 90 的地区。

　 2.4

　强雷区 strong thunderstorm region

　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。

　 2.5 架空线路 overhead transmission line 架空线路是指水利水电工程内由主变压器高压侧引至高压开关设备的高压架空线路或由工程内不同电压等级开关设备引至联络变压器的高压架空线路，或工程内同一电压等级、不同布置场所的开关设备之间的联络线路。

　 3

　3 3 系统电压与中性点接地方式

　1 3.1 系统电压

　3.1.1 系统标称电压和系统最高电压应按表 3.1.1-1 选用。

　表 3.1.1-1 系统标称电压和系统最高电压（kV）

　系统标称电压（有效值）

　Un 系统最高电压（有效值）

　Um 3 3.6 6 7.2 10 12 20 24 35 40.5 66 72.5 110 126 220 252 330 363 500 550 750 800 3.1.2 发电机额定电压 Un（有效值）有：3.15kV、6.3 kV、10.5 kV、13.8 kV、15.75 kV、18 kV、20kV、22 kV、24（23）kV、26（25）kV。

　2 3.2 系统中性点接地方式

　3.2.1 3kV～20kV 不直接连接发电机的系统和 35、66kV 系统中性点宜采用不接地方式。当单相接地故障电容超过 10A，并且需要在接地故障条件下运行时，应采用中性点谐振接地方式。

　3.2.2 中性点有效接地方式应符合以下规定：

　1）110kV～750kV 系统中性点应采用有效接地方式。在各种条件下应使系统的零序电抗与正序电抗的比值（X 0 /X 1 ）为正值且 X 0 /X 1 ≤3，零序电阻与正序电抗的比 R 0 /X 1 ≤1。

　2）110kV～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。

　 4

　3）330kV～750kV 变压器中性点应采用直接接地或经小电抗接地。若系统单相短路电流未超过断路器的开断电流，宜优先选用直接接地方式。

　3.2.3 发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时，如单相接地故障持续电流不大于表 3.2.3-1 的规定值时，中性点宜采用不接地方式；如单相接地故障持续电流大于表表 3.2.3-1 的规定值时，应采用中性点谐振接地方式，且补偿后故障点的残余电流不应大于表 3.2.3-1 中规定值。中性点谐振接地采用的消弧线圈可装载发电机中性点上，也可装在厂用变压器中性点上。

　表 3.2.3-1 发电机单相接地故障电流允许值 发电机额定电压（kV）

　3.15～6.3 10.5 13.8～15.75 18～26 单相接地故障电流允许值（A）

　≤4.0 ≤3.0 ≤2.0 ≤1.0 3.2.4 发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时，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单相变压器的二次绕组上。

　3.2.5 主要由电缆线路构成的 6kV～35kV 配电系统以及发电厂（泵站）厂（站）用电系统，单相接地故障电容电流较大时，可采用中性点低电阻接地方式。采用该方式的系统在单相接地故障时应立即跳闸。

　3.2.6 6kV 和 10kV 配电系统以及厂站用电系统，单相接地故障电容电流不大于 7A 时，为防止谐振、间歇性电弧接地过电压等对设备的损害，可采用高电阻接地方式。

　3.2.7 6kV~66kV 系统采用中性点谐振接地方式时应符合下列要求：

　1 谐振接地系统宜采用具有自动跟踪补偿功能的消弧装置。

　2 在正常运行情况下，中性点长时间电压位移不应超过系统标称相电压的 15%。

　3 装有消弧线圈的系统，故障点的残余电流不宜超过 10A。必要时可将配电系统分区运行，以减少故障点的残余电流。

　4 消弧线圈宜采用过补偿运行方式（I L >I c ）。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%。

　5 消弧线圈的容量应根据电网远景年的发展规划确定，并应按附录 A.1 计算。

　6 中性点经消弧线圈接地的发电机（电动机），宜采用欠补偿运行方式（（I L <I c ）。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%。

　3.2.8 采用中性点高电阻接地方式时应符合下列要求：

　 5

　1 接入发电机（电动机）中性点高电阻的大小，将影响发电机单相接地时健全相暂时过电压值。按运行机组的耐压值 1.5 倍发电机额定电压，则健全相暂时过电压控制不宜超过 2.6p.u。电阻值得计算见附录 A.2。

　2 为防止发电机发生单相接地时，中性点变压器产生较大的励磁涌流，变压器额定电压的选择不宜低于发电机额定电压。变压器容量的计算见附录 A.2。

　3 变压器低压侧接入电阻的阻值以及变压器二次侧额定电压的选择应满足保护系统的设计要求。低压电阻值计算见附录 A.2。

　3.3.9 6kV~35kV 配电系统采用中性点低电阻接地方式，安装在变压器中性点电阻器的电阻，在满足单相接地继电保护可靠性和过电压绝缘配合的前提下宜选择较大值，其电阻值计算见附录 A.3。

　3.2.10 系统采用中性点小电抗接地方式应符合下列要求：

　1 变压器中性点经小电抗接地方式的接线如图附录 A.4-1 所示。电抗值应取 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。

　2 采用变压器中性点经 1/3 变压器零序电抗接地，在单相接地时，变压器中性点零序电压可按下附录 A.4-1 计算。

　3

　220kV～750kV系统变压器中性点最大零序电压和中性点绝缘水平应按表3.5.3选用。

　表3.5.3

　经小电抗接地时变压器中性点最大零序电压和中性点绝缘水平 系统标称电压（kV）

　变压器中性点最大零序电压（kV）

　中性点绝缘水平 工频试验电压（kV）

　冲击试验电压（kV）

　220 44 58 185 330 63 105 250 500 95.4 140 325 750 138.6 200 480

　4 小电抗值在流过零序电流范围内应为恒值， 即要求小电抗伏安特性为线性。

　5 若为限制单相短路电流将变压器中性点经小电抗接地， 接入小电抗后可取X 0 /X 1

　 6

　≈1。

　3.3 作用在电气装置绝缘上的电压

　3.3.1 交流电气设备绝缘上作用的各种电压有：

　——正常运行时的持续工频电压，其值不超过系统最高电压 Um，持续时间等于设备设计的运行寿命； ——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； ——特快速瞬态过电压（VFTO）。

　3.3.2 相对地暂时过电压和操作过电压的基准值应满足下列要求：

　1)工频过电压的基准电压 1.0p.u.=Um/√3=Uxg; 2)谐振过电压、操作过电压和特快瞬态过电压的基准电压 1.0p.u.=√2Um/√3=√2Uxg。

　注：Um 为系统最高电压，对于水轮发电机则为发电机额定电压。Uxg 为与系统最高电压或水轮发电机额定电压对应的相电压 。

　4 暂时过电压、操作过电压及其保护 4.1 暂时过电压及其保护 4.1.1

　系统中的暂时过电压包括工频过电压和谐振过电压两种形式。工频过电压通常由线路空载、甩负荷和接地故障引起，可分别采用下列公式计算：

　1

　送电线路空载运行状态下，线路末端工频过电压可采用式（4.1.1-1）和式（4.1.1-2）计算：

　 （4.1.1-1）

　（4.1.1-2）

　式中

　Ug——空载线路末端工频过电压，（kV）； Ed——送端系统的等值电动势，（kV）； Xs——送端系统的等值电抗，（  ）； Z——线路波阻抗，（  ）； λ——线路波长，（rad）；

　 V——电波速度，（km/s）；

　 L——输电线路长度，（km）。

　2

　发电机突然甩负荷引起工频过电压可采用式（4.1.1-3）计算：

　（ 4.1.1-3 ）（4.1.1-3）

　 式中

　——失去负荷前发电机等值暂态电动势，（kV）； ——失去负荷前母线电压，（kV）； ——发电机视在功率，（kVA）； ——线路输送功率，（kW）； ——送端系统等值电抗标么值； ——功率因数角。

　3

　系统单相接地故障，健全相工频过电压可采用式（4.1.1-4）简化计算：

　 （ 4.1.1-4 ）（4.1.1-4）

　"dEmUfSP*SXcos sindgsEUXZ / 50 l f Hz      （对 ）2 2" * *tan1d m S Sf fP PE U X XS S               2132Xk kU Uk 

　式中

　——健全相工频过电压，（kV）；

　 ——故障相在故障前的相电压，（kV）；

　 ——系统零序电抗与正序电抗的比值。

　4.1.2

　各级电压系统允许工频过电压水平不宜超过表 4.1.2 中的数值要求。

　表 4.1.2

　各级电压系统允许工频过电压水平 电压等级 工频过电压水平 3～20kV 系统（中性点不接地）

　1.1 3xgU

　3～20kV 系统（中性点谐振接地、低电阻接地和高电阻接地）

　3xgU 35～66kV 系统 3xgU

　110kV 及 220kV 系统 1.3xgU

　330～750kV 系统 线路断路器变电站侧 1.3xgU

　线路断路器线路侧 1.4xgU（持续时间≤0.5s）

　4.1.3

　220kV 及以下系统可不采取限制工频过电压的措施。对工程中采用较长电缆段输电的回路，电缆系统是否采取限制工频过电压的措施，宜经计算确定。

　4.1.4

　330～750kV 系统的工频过电压应在设计时结合工程条件加以预测。宜以正常送电状态下突然甩负荷和在线路受端有接地故障情况下突然甩负荷时可能产生幅值较高的工频过电压作为主要预测工况。

　4.1.5

　330～750kV 系统中，当工频过电压超过表 4.1.2 要求时，宜在线路上安装并联电抗器加以限制。当线路上只装设一组电抗器时，宜安装在线路的受电端。

　4.1.6

　谐振过电压包括两种形式，即线性谐振过电压和非线性（铁磁）谐振过电压。谐振过电压具有工频性质，持续时间长，不可用避雷器限制。水利水电工程中的谐振过电压主要为同步电机自励磁过电压、不对称短路或负荷严重不平衡过电压和铁磁谐振过电压。各级电压系统中，均应采取措施避免由于电感电容参数的不利组合引起的谐振过电压，或采用保护装置限制谐振过电压的幅值和持续时间。

　4.1.7

　当同步电机外电路容抗值在 Xd~Xq 和 Xq~Xd"范围内时，将会产生同步自励磁和异步自励磁过电压。由于自励磁过电压时间长，危害性大，应采取措施加以限制。自励磁过电压的判据和限制措施应满足下列要求：

　1

　使同步电机的容量大于所连接空载线路的充电功率。不发生自励磁的判据可按式（4.1.7-1）确定：

　 （4.1.7-1）

　UXUk*N C dW Q X 

　式中

　——不发生自励磁的同步电机额定容量，（MVA）； ——线路充电功率，需计入高、低压并联电抗器的影响，（Mvar）； ——同步电机及升压变压器等值同步电抗标么值，以同步电机容量为基准。

　2

　可采用快速励磁自动调节器限制同步自励磁过电压。

　3

　可采用速动过电压继电保护断开同步电机或装设并联电抗器，消除可能产生的异步自励磁过电压。

　4

　对 330kV 及以上系统，由于输电线路较长，容抗值较小，易发生自励磁过电压，宜采用并联电抗器加以限制。并联电抗器限制自励磁过电压的最小容量可按式（4.1.7-2）计算：

　（4.1.7-2）

　式中

　——并联电抗器容量，（kvar）； ——线路自然功率，（kW）； ——变压器容量，（kVA）； ——同步电机容量，（kVA）； ——变压器漏抗标么值； ——同步电机直轴电抗标么值。

　4.1.8

　当无阻尼绕组的同步电机发生不对称短路或者负荷严重不平衡时，在同步电机定子绕组和转子绕组上分别产生脉动磁场和直流磁场，健全相上将产生幅值较高的谐振过电压。在同步电机的转子上加装阻尼绕组，可限制过电压幅值不超过 3Uxg。加装阻尼绕组的同步电机发生不对称短路过电压可按式（4.1.8）计算：

　 （4.1.8）

　式中

　 ——同步电机不对称短路过电压幅值，（kV）；

　 ——两相短路 d k =1，两相短路接地 d k =1.5；

　——同步电机直轴超瞬态电抗，（  ）；

　——同步电机交轴超瞬态电抗，（  ）；

　——同步电机最高运行相电压幅值，（kV）。

　NWCQ*dXQP bSfS% X %dX""""2 1qf d xgfdXU k UX     fUdk""qX""dXxgfU1tan% %db fQ PX XS S  

　4.1.9

　防止电磁式电压互感器引起铁磁谐振过电压的措施应满足下列要求：

　1

　对直接接地系统的敞开式配电装置，应选用电容式电压互感器；对 GIS配电装置，当采用带有均压电容的断路器开断连接有电磁式电压互感器的空载母线，经验算有可能产生铁磁谐振过电压时，应采取下列措施：

　1）运行中应避免可能引起谐振的操作方式。

　2）装设专门抑制此类铁磁谐振的装置。

　2

　对不接地系统的带绝缘监视用电磁式电压互感器与空载母线或空载短线引起的铁磁谐振过电压，电源中性点发生对地位移，引起虚幻接地信号。可采取下列措施加以预防和限制：

　1）采用励磁特性饱和点较高的电磁式电压互感器或电容式电压互感器。

　 2）增大母线对地电容，减小对地容抗  0 CX ,使对地容抗与电压互感器在线电压作 抗之比00.01CmXX 。

　用下单相绕组的励磁感3）电压互感器高压绕组中性点对地间串接单相电压互感器或消谐装置。

　4）在电压互感器开口三角绕组中装设电阻，或装设专门消除此类谐振的消谐装置。

　4.1.10

　防止非全相运行引起铁磁谐振过电压的措施应满足下列要求：

　1

　非全相运行引起的铁磁谐振过电压应重视下列因素：

　1）对单侧电源的中性点不接地系统中的变压器或中性点直接接地系统中的中性点不接地变压器，当发生线路断线或断路器（熔断器）非全相分合闸时，由于空载或轻载变压器励磁电感与线路对地电容构成串联铁磁谐振，将产生 2.0p.u.～3.0p.u.的过电压。谐振频率可能是基频，也可能是高频和分频。

　2）对双侧电源的变压器，当发生线路断线或断路器、熔断器非全相分合闸时，由于两侧电源的不同步，在各级电压系统中将会引起中性点位移过电压。不接地变压器中性点位移电压可达 2.0p.u.。非直接接地有补偿的系统中，过电压将使不接地变压器中性点位移电压更高。

　3）在有并联电抗器补偿的系统中，线路处于非全相空载运行状态，且当并联电抗器零序电抗小于线路零序容抗时，由于健全相和断开相的相间电容耦合，在断开相上可能激发基频铁磁谐振过电压。

　2

　防止和限制非全相运行引起铁磁谐振过电压的措施如下：

　1）采用同期性能良好的断路器。

　2）对中性点有效接地系统，操作时应将不接地变压器中性点临时接地， mX

　并在不接地变压器中性点加装棒间隙。

　3）在并联电抗器中性点装设小电抗器，以消除并联电抗器非全相运行引起的铁磁谐振。

　4.1.11

　合带空载线路变压器引起二次谐波铁磁谐振过电压的原因及措施如下：

　1

　在自振频率接近 100Hz 的中性点直接接地系统中，当对带空载线路变压器的合闸操作时，由于变压器电感的周期性变化，在高压空载或轻载线路中将引起幅值较高的二次谐波为主的铁磁谐振过电压。

　2

　应避免对只带空载线路的变压器低压侧合闸，若运行操作无法避免时，应在线路继电保护装置内增设过电压速断保护，以缩短过电压持续时间。

　4.1.12

　谐振接地的较低电压系统，运行时应避开谐振状态；非谐振接地的较低电压系统，应采取增大对地电容的措施，以防止高幅值的转移过电压。

　4.2 操作过电压及其保护 4.2.1

　操作过电压是决定系统绝缘水平的重要依据之一，尤其对超高压系统有时起着决定性作用。对 220kV 及以下系统，由于设备绝缘水平较高，能够承受系统中可能出现的操作过电压，可不采取限制措施。对 330kV 及以上系统，则应采取限制操作过电压的措施。

　4.2.2

　系统操作过电压计算倍数的确定，应考虑系统结构、系统容量、电气参数、中性点接地方式、断路器性能、母线上的出线回路数以及系统运行接线、操作方式等因素。操作过电压计算倍数宜取下列数值：

　1

　相对地绝缘操作过电压计算倍数以设备最高运行相电压 Uxg 的倍数表示，详见表 4.2.2-1。

　表 4.2.2-1

　相对地绝缘操作过电压计算倍数表 系统电压 相对地绝缘操作过电压 设备最高运行相电压Uxg的倍数 3～66kV 计算用最大过电压 4.0 110kV 及220kV 计算用最大过电压 3.0 330kV 2%统计过电压 2.2 500kV 2%统计过电压 2.0 750kV 2%统计过电压 1.8

　2

　相间绝缘操作过电压计算倍数以相对地操作过电压的倍数表示，详见表 4.2.2-2。

　表 4.2.2-2

　相间绝缘操作过电压计算倍数表

　系统电压 相对地操作过电压的倍数 3～220kV 1.3～1.4 330～750kV 1.5 3

　在确定相间绝缘时，两相的电位宜分别取相间操作过电压的+60%和-40%。

　4.2.3

　对 66kV 及以下中性点不接地系统，当单相接地故障电流超过一定数值时，将产生熄灭和重燃交替的间歇性电弧，导致电磁能的强烈振荡，并在健全相以致故障相中产生较高的过电压。过电压数值随接地方式的不同而异，当间歇性弧光接地过电压不超过表 4.2.3-1 所列数值时，可采用常规过电压保护方案：

　表 4.2.3-1

　间歇性弧光接地过电压数值表 中性点接地方式 弧光接地过电压值 不接地 3.5Uxg 谐振接地 3.2Uxg 电阻接地 2.5Uxg 4.2.4

　对具有限流电抗器、电动机负荷，且设备参数配合不利的 6kV 或 10kV的不接地系统，当发生单相间歇性电弧接地故障时，可能产生危及设备相间和相对地绝缘的过电压。可根据负荷性质和工程的重要程度，对其进行必要的过电压预测，以确定保护方案。

　4.2.5

　空载线路开断时，断路器发生重击穿产生的分闸过电压是控制 220kV及以下系统操作过电压绝缘设计的主要依据，应采取下列措施予以限制：

　1

　对 110kV 及 220kV 系统，开断空载架空线路宜采用重击穿概率极低的断路器；开断电缆线路应采用不重击穿断路器；以防止过电压超过 3.0 P.u.。

　2

　对 66kV 及以下中性点不接地或谐振接地系统以及 6～35kV 的低电阻接地系统，开断空载线路应采用重击穿概率极低的断路器。

　3

　线路侧采用电磁式电压互感器，可泄放线路残余电荷、降低触头间恢复电压，并可避免断路器重击穿或降低重击穿过电压。

　4.2.6

　当系统送受端联系薄弱，如线路因非对称故障导致分闸，或在系统振荡状态下解列，将产生线路非对称故障分闸或振荡解列过电压。预测线路非对称故障分闸过电压，可选择线路受端存在单相接地故障的条件，分闸时线路送受端电动势功角差宜按实际工况选取。当过电压幅值较高时，应采用安装在线路两端的金属氧化物避雷器加以限制，并应校验金属氧化物避雷器的吸收能量。

　4.2.7

　220kV 及以下的线路合闸和重合闸过电压通常不超过 3.0 P.u.，可不采

　取限制措施。线路合闸和重合闸过电压是 330kV 及以上系统操作过电压绝缘设计的重要控制依据，应采取下列措施将此种过电压限制在系统允许范围内：

　1

　采用在出线断路器线路侧和厂（站）侧安装无间隙金属氧化物避雷器保护，避雷器应能承受安装点除谐振过电压外的各种过电压的幅值和持续时间。避雷器的通流容量和允许吸收能量应满足系统的要求。

　2

　当计算采用无间隙金属氧化物避雷器限制合闸过电压达不到要求时，还应采用具有合闸电阻的断路器。

　3

　采用单相自动重合闸。

　4

　采用选相合闸装置。

　4.2.8

　开断空载变压器或电抗器时，由于断路器强制熄弧引起电磁能转换振荡而产生的过电压与断路器结构、回路参数、变压器或并联电抗器的接线和特性等因素有关，应采取下列限制措施：

　1

　对采用灭弧性能较强又无分闸电阻的断路器开断励磁电流较大的空载变压器所产生的高幅值过电压，应在断路器与变压器间装设金属氧化物避雷器予以限制。避雷器可安装在变压器的低压侧或高压侧，但如高低压系统中性点接地方式不同时，低压侧宜采用保护水平较低的避雷器。

　2

　开断并联电抗器时，宜采用截流数值较低的断路器，并宜采用金属氧化物避雷器作为限制断路器强制熄弧截流产生过电压的后备保护。对330kV 及以上的并联电抗器开断时，也可采用选相分闸装置。

　4.2.9

　当采用真空断路器开断高压感应电动机时，宜在断路器与电动机之间装设旋转电机用金属氧化物避雷器或能耗极低的 R-C 阻容吸收装置。高压感应电动机合闸的操作过电压通常不超过 2.0p.u.，可不采取保护措施。

　4.2.10

　330kV 及以上电压等级的隔离开关操作由敞开式配电装置构成的变电站空载母线时的过电压，可能使电流互感器一次绕组进出线之间的套管闪络，宜采用金属氧化物避雷器对其保护。

　4.2.11

　GIS 或 HGIS 隔离开关操作时可能产生 VFTO，对 330kV 及以上电压等级变压器高压绕组进线端的匝间绝缘可能构成危害。宜对变压器高压绕组入口处的电压幅值和陡度以及 VFTO 的主要谐波频率进行计算，并根据计算结果采取相应措施。

　5

　雷电过电压和保护装置

　5.1

　雷 电 过 电 压 5.1.1

　水利水电工程的雷电过电压包括直击雷过电压和雷电侵入波过电压。

　 水利水电工程的防雷设计，应结合当地已有线路、变电站、发电站的运行经验、地区雷电活动强度、地闪密度、地形地貌及土壤电阻率等因素，通过计算分析和技术经济比较，采用差异化的防雷保护措施。

　5.1.2

　雷电特性参数的确定应符合以下规定：

　1）

　雷电流幅值超过 I 的概率可按下式计算或按雷电流幅值概率曲线（图 5.1.2）查出：

　图 5.1.2

　我国雷电流幅值概率曲线 注：陕南以外的西北地区、内蒙古自治区的部分地区等（这类地区的年平均雷暴日数一般在 20 及以下）雷电流幅值较小，可由给定的概率按图查出雷电流幅值后减半。

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