旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護
發(fā)布時間：
2023-09-25
旋轉(zhuǎn)電機(發(fā)電機、調(diào)相機、大型電動機等)防雷保護要比變壓器困難得多，雷害事故率也往往高于變壓器。這是因為旋轉(zhuǎn)電機在絕緣結(jié)構(gòu)、性能和絕緣配合方面具有一些與變壓器不同的特點。
旋轉(zhuǎn)電機(發(fā)電機、調(diào)相機、大型電動機等)防雷保護要比變壓器困難得多，雷害事故率也往往高于變壓器。這是因為旋轉(zhuǎn)電機在絕緣結(jié)構(gòu)、性能和絕緣配合方面具有一些與變壓器不同的特點。
(1)在同一電壓等級的電氣設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)電機的絕緣的沖擊耐壓水平最低。
其原因在于：①電機具有高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，故只能采用固體介質(zhì)，而不能像變壓器那樣可以采用固體一液體(變壓器油)介質(zhì)組合絕緣：在制造過程中，固體介質(zhì)容易受到損傷，絕緣內(nèi)易出現(xiàn)空洞或縫隙，因此在運行過程中容易發(fā)生局部放電，導致絕緣劣化；②電機絕緣的運行條件最為嚴酷，要受到熱、機械振動、空氣中的潮氣、污穢、電磁應(yīng)力等因素的聯(lián)合作用，老化速度較快；③電機絕緣結(jié)構(gòu)的電場比較均勻、其沖擊系數(shù)接近于1過電壓下的電氣強度是最薄弱的一環(huán)。因此，電機的額定電壓、絕緣水平都不可能太高。
(2)保護旋轉(zhuǎn)電機用的避雷器的殘壓和電機的沖擊耐壓值很接近，絕緣裕度很小。
如發(fā)電機的出廠沖擊耐壓試驗值比氧化鋅避雷器的3kA殘壓值僅高出25%～30%，磁吹避雷器裕度更小，且絕緣裕度隨發(fā)電機運行將更低。因此電機只靠避雷器保護是不夠的，還必須與電容器、電抗器、電纜段等結(jié)合起來進行保護。
(3)匝間絕緣要求侵入波陡度受到嚴格限制。
因為電機繞組的匝間電容很小和不連續(xù)，迫使過電壓波進入電機繞組后只能沿著繞組導體傳播，而它每匝繞組的長度又遠較變壓器繞組為大，作用在相鄰兩匝間的過電壓與侵入波的陡度成正比。為了保護好電機的匝間絕緣，必須嚴格限制侵入波陡度。
總之，旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護要求高、困難大，需要全面考慮繞組的主絕緣、匝間絕緣和中性點絕緣的保護要求。
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