中华人民共和国电力行业标准 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 Overvoltage protection and insulation coordination for AC electrical installations DL/T 620—1997 中华人民共和国电力工业部1997-04-21批准 1997-10-01实施 前言 术规程》和1984年3月颁发的SD119一84《500kV电网过电压保护绝缘配合与电气设备接 地暂行技术标准》，经合并、修订之后提出的。 本标准较修订前的两个标准有如下重要技术内容的改变： 1)增补了电力系统电阻接地方式，修订了不接地系统接地故障电流的阈值； 2)对暂时过电压和操作过电压保护，补充了有效接地系统偶然失地保护和并联补偿电容 器组、电动机操作过电压保护及隔离开关操作引起的特快暂态过电压保护等内容，对330kV 系统提出新的操作过电压水平要求，修订了限制500kV合闸和重合闸过电压的原则和措施 等; 3)增加了金属氧化物避雷器参数选择的要求； 4)增加了变电所内金属氧化物避雷器最大保护距离和SFcGIS变电所的防雷保护方式的 内容； 5)充实并完善了3kV～500kV交流电气装置绝缘配合的原则和方法，给出架空线路、变 电所绝缘子串、空气间隙和电气设备绝缘水平的推荐值。 本标准发布后，SDJ7—79即行废止；SD119—84除第六章500kV电网电气设备接地 外也予以废止。 本标准的附录A、附录B和附录C是标准的附录，附录D、附录E和附录F是提示的 附录。 本标准由电力工业部科学技术司提出。 本标准由电力工业部绝缘配合标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：电力工业部电力科学研究院高压研究所。 本标准起草人：杜澍春、陈维江。 本标准委托电力工业部电力科学研究院高压研究所负责解释。 1范围 本标准规定了标称电压为3kV～500kV交流系统中电气装置过电压保护的方法和要求； 提供了相对地、相间绝缘耐受电压或平均(50%)放电电压的选择程序，并给出了电气设备通 常选用的耐受电压和架空送电线路与高压配电装置的绝缘子、空气间隙的推荐值。 2定义 本标准采用下列定义。 2.1电阻接地系统Resistance grounded system 系统中至少有一根导线或一点(通常是变压器或发电机的中性线或中性点)经过电阻接 地。 注 1高电阻接地的系统设计应符合Ro≤Xco的准则，以限制由于电弧接地故障产生的瞬 态过电压。一般采用接地故障电流小于10A。Ro是系统等值零序电阻，Xco是系统每相的对 地分布容抗。 2低电阻接地的系统为获得快速选择性继电保护所需的足够电流，一般采用接地故障 电流为100A～1000A。对于一般系统，限制瞬态过电压的准则是(Ro／Xo)≥2。其中Xo是系 统等值零序感抗。 2.2 少雷区 less thunderstorm region 平均年雷暴日数不超过15的地区。 2.3中雷区middle thunderstorm region 平均年雷暴日数超过15但不超过40的地区。 2.4 多雷区 more thunderstorm region 平均年雷暴日数超过40但不超过90的地区。 2.5雷电活动特殊强烈地区Thunderstormactivity special strongregion 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系统接地方式和运行中出现的各种电压 3.1系统接地方式 3.1.1110kV～500kV系统应该采用有效接地方式，即系统在各种条件下应该使零序与正序 电抗之比(Xo/Xi)为正值并且不大于3，而其零序电阻与正序电抗之比(Ro/Xi)为正值并且不大 于1。 110kV及220kV系统中变压器中性点直接或经低阻抗接地，部分变压器中性点也可不 接地。 330kV及500kV系统中不允许变压器中性点不接地运行。 3.1.23kV～10kV不直接连接发电机的系统和35kV、66kV系统，当单相接地故障电容电 流不超过下列数值时，应采用不接地方式；当超过下列数值又需在接地故障条件下运行时， 应采用消弧线圈接地方式： a)3kV～10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV、66kV系统， 10A。 b)3kV～10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统，当电压为： 1)3kV和6kV时，30A; 2)10kV时，20A。 c)3kV～10kV电缆线路构成的系统，30A。 3.1.33kV～20kV具有发电机的系统，发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时， 如单相接地故障电容电流不大于表1所示允许值时，应采用不接地方式：大DL/T620一1997 于该允许值时，应采用消弧线圈接地方式，且故障点残余电流也不得大于该允许值。消弧线 圈可装在厂用变压器中性点上，也可装在发电机中性点上。 表1 发电机接地故障电流允许值 发电机额定 发电机额定容 电流允许 发电机额定电 」发电机额定容 电流允许 电压 量 值 压 量 值 kV MW A kV MW A 6.3 ≤50 4 13.8～15.75 125～200 2 10.5 50～100 3 18～20 ≥300 1 注：对额定电压为13.8kV～15.75kV的氢冷发电机为2.5A。 发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时，宜采用高电阻接地方式。电阻器一般接 在发电机中性点变压器的二次绕组上。 3.1.46kV～35kV主要由电缆线路构成的送、配电系统，单相接地故障电容电流较大时， 可采用低电阻接地方式，但应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备 的影响、对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行经验等。 3.1.56kV和10kV配电系统以及发电厂厂用电系统，单相接地故障电容电流较小时，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。 3.1.6消弧线圈的应用 a)消弧线圈接地系统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压位移不应超过系统标称 相电压的15%。 b)消弧线圈接地系统故障点的残余电流不宜超过10A，必要时可将系统分区运行。消弧 线圈宜采用过补偿运行方式 c)消弧线圈的容量应根据系统5～10年的发展规划确定，并应按下式计算： W =1.351c Un (1)螂 3 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。 d)系统中消弧线圈装设地点应符合下列要求： 1)应保证系统在任何运行方式下，断开一、二回线路时，大部分不致失去补偿。 2)不宜将多台消弧线圈集中安装在系统中的一处。 3)消弧线圈宜接于YN，d或YN，yn，d接线的变压器中性点上，也可接在ZN，yn接 线的变压器中性点上。 接于YN，d接线的双绕组或YN，yn,d接线的三绕组变压器中性点上的消弧线圈容量， 不应超过变压器三相总容量的50%，并不得大于三绕组变压器的任一绕组的容量。 如需将消弧线圈接于YN,yn接线的变压器中性点，消弧线圈的容量不应超过变压器三 相总容量的20%，但不应将消弧圈接于零序磁通经铁芯闭路的YN，yn接线的变压器，如外 铁型变压器或三台单相变压器组成的变压器组。 4)如变压器无中性点或中性点未引出，应装设专用接地变压器，其容量应与消弧线圈的 容量相配合。 3.2系统运行中出现于设备绝缘上的电压 3.2.1系统运行中出现于设备绝缘上的电压有： a)正常运行时的工频电压： b)暂时过电压(工频过电压、谐振过电压); c)操作过电压； d)雷电过电压。 3.2.2相对地暂时过电压和操作过电压的标么值如下： a)工频过电压的1.0p.u.=U㎡/V3 b)谐振过电压和操作过电压的1.0p.u.=2U，/V3 注：Um为系统最高电压 3.2.3系统最高电压的范围： a)范围I，3.6kV≤Um≤252kV; b)范围II，Um=>252kV。 4暂时过电压、操作过电压及保护 4.1暂时过电压(工频过电压、谐振过电压)及保护 4.1.1工频过电压、谐振过电压与系统结构、容量、参数、运行方式以及各种安全自动装置 的特性有关。工频过电压、谐振过电压除增大绝缘承受电压外，还对选择过电压保护装置有 重要影响。 a)系统中的工频过电压一般由线路空载、接地故障和甩负荷等引起。对范围Ⅱ的工频过 电压，在设计时应结合实际条件加以预测。根据这类系统的特点，有时需综合考虑这儿种因 素的影响。 通常可取正常送电状态下甩负荷和在线路受端有单相接地故障情况下甩负荷作为确定 系统工频过电压的条件。 对工频过电压应采取措施加以降低。一般主要采用在线路上安装并联电抗器的措施限制 工频过电压。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。 系统的工频过电压水平一般不宜超过下列数值： 线路断路器的变电所侧 1.3p.u. 线路断路器的线路侧 1.4p.u. b)对范围I中的110kV及220kV系统，工频过电压一般不超过1.3p.u；3kV～10kV和 35kV～66kV系统，一般分别不超过1.1/3p.u.和/3p.u.。 应避免在110kV及220kV有效接地系统中偶然形成局部不接地系统，并产生较高的工 频过电压。对可能形成这种局部系统、低压侧有电源的110kV及220kV变压器不接地的中 性点应装设间隙。因接地故障形成局部不接地系统时该间隙应动作；系统以有效接地方式运 行发生单相接地故障时间隙不应动作。间隙距离的选择除应满足这两项要求外，还应兼顾雷 电过电压下保护变压器中性点标准分级绝缘的要求(参见7.3.5)。 4.1.2谐