高电压技术-ppt课件

1、电力系统防雷维护电力系统防雷维护一、架空输电线路防雷维护一、架空输电线路防雷维护1 1、输电线路耐雷性能的假设干目的、输电线路耐雷性能的假设干目的 每每100km100km线路的年落雷次数线路的年落雷次数N N1 1耐雷程度耐雷程度I I 雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值或能引幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值。起绝缘闪络的最小雷电流幅值。避避雷雷器器的的弧弧垂垂，高高度度，避避雷雷线线在在杆杆塔塔上上的的悬悬点点式式中中通通常常可可利利用用下下式式求求得得，避避雷雷线线的的平平均均对对地地高高度度式式中中（，则则如如取取年年）

2、（次次mf;mhf32hh;mh)4hb28.040104hb07.0N40T100km/T104hbT1000B100Nttddd 电力系统防雷维护电力系统防雷维护各级电压线路应有的耐雷程度各级电压线路应有的耐雷程度2 2雷击跳闸率雷击跳闸率n n Td=40 Td=40情况下，情况下，100km100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数。的线路每年因雷击而引起的跳闸次数。 次次/ /100km40100km40雷暴日雷暴日 建弧率建弧率 冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率。冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率。额定电额定电UnUn(kV) (kV) 35356666110110220220330

3、330500500耐雷水平耐雷水平I I（kA)kA)2030 2030 30603060407540757511075110100150100150125175125175雷电流超过雷电流超过I I的的概率概率P P（%）59465946462146213514351414614672723.813.81。压压梯梯度度，绝绝缘缘子子串串的的平平均均工工作作电电式式中中m/kVE10)145E. 4(275. 0 电力系统防雷维护电力系统防雷维护对中性点有效接地系统对中性点有效接地系统对中性点非有效接地系统对中性点非有效接地系统 1nl3UE 。，木木横横担担线线路路的的线线间间距距离离绝绝缘

4、缘子子串串长长度度，；），线线路路额额定定电电压压（有有效效值值式式中中ml;mlkVUl2lUE21n21n 电力系统防雷维护电力系统防雷维护2 2、线路雷害事故开展过程及防护措施、线路雷害事故开展过程及防护措施1 1开展过程开展过程2 2防护措施防护措施“四道防线四道防线防直击防直击 详细措施：装设避雷线。详细措施：装设避雷线。防闪络防闪络 详细措施：详细措施：i i降低杆塔的冲击接地电阻；降低杆塔的冲击接地电阻；线路杆塔的工频接地电阻线路杆塔的工频接地电阻停电停电断路器跳闸断路器跳闸建立工频电弧建立工频电弧线路绝缘冲击闪络线路绝缘冲击闪络雷电过电压雷电过电压雷电放电雷电放电土壤电阻率（土

5、壤电阻率（m）10010010050010050050010005001000100020001000200020002000接地电阻（接地电阻（）10101515202025253030电力系统防雷维护电力系统防雷维护ii ii架设避雷线；架设避雷线；iii iii装设耦合地线；装设耦合地线；iv iv装设管型避雷器；装设管型避雷器；v v加强绝缘。加强绝缘。防建弧防建弧详细措施：详细措施：i i加强绝缘；加强绝缘；ii ii加消弧线圈中性点。加消弧线圈中性点。防停电防停电详细措施：详细措施：i i采用自动重合闸；采用自动重合闸；ii ii双回路或环网供电。双回路或环网供电。压压梯梯度度，绝

6、绝缘缘子子串串的的平平均均工工作作电电式式中中m/kVE10)145E. 4(275. 0 电力系统防雷维护电力系统防雷维护二、变电所的防雷维护二、变电所的防雷维护雷害来源：直击雷；雷电侵入波；雷害来源：直击雷；雷电侵入波；1、变电所的直击雷维护、变电所的直击雷维护1措施措施 装设避雷针、避雷线。使一切的装设避雷针、避雷线。使一切的设备处于设备处于避雷针、避雷线维护范围之内；此避雷针、避雷线维护范围之内；此外，还应外，还应采取措施，防止雷击避雷针的还击采取措施，防止雷击避雷针的还击事故。事故。2本卷须知本卷须知避雷针安装方式：独立避雷针、构避雷针安装方式：独立避雷针、构架避雷针；架避雷针； 避

7、雷针与设备在空气中的间隔避雷针与设备在空气中的间隔 避雷针与设备在土壤中的间隔避雷针与设备在土壤中的间隔 在普通情况下，在普通情况下，sk5m， sd3m。1h. 02R. 0s ,EUSik1Ak id2Bd3R. 0s ,EUS 电力系统防雷维护电力系统防雷维护2 2、变电所的雷电侵入波维护、变电所的雷电侵入波维护 措施：避雷器结合进线段维护。措施：避雷器结合进线段维护。1 1阀型避雷器维护作用分析阀型避雷器维护作用分析 作用：作用： 限制过电压的幅值。限制过电压的幅值。 三个前提：三个前提： i iv-tv-t特性与被维护绝缘良好配合；特性与被维护绝缘良好配合； ii ii残压低于被维护

8、绝缘冲击耐压；残压低于被维护绝缘冲击耐压； iii iii被维护绝缘处于避雷器维护间隔被维护绝缘处于避雷器维护间隔 之内。之内。电力系统防雷维护电力系统防雷维护 阀型避雷器的维护范围：阀型避雷器的维护范围： 以简单的只需一路进线的终端变电所以简单的只需一路进线的终端变电所为为例。此时例。此时Z2=Z2=，取，取C=0C=0。 取过电压波到达端子取过电压波到达端子1 1为时间起算点，为时间起算点，当当t=Tt=TT=L/vT=L/v时，波到达设备时，波到达设备2 2。波将。波将在此发生电压全反射，因此设备绝缘上在此发生电压全反射，因此设备绝缘上的的电压电压 当当t=2Tt=2T时，点时，点2 2

9、的反射波到达点的反射波到达点1 1，避，避雷雷器电压上升陡度加大，如没有从设备来器电压上升陡度加大，如没有从设备来的的反射波，避雷器将在反射波，避雷器将在 动作，而有反射动作，而有反射波的影响，避雷器将提早在波的影响，避雷器将提早在 动作，其动作，其击击穿电压穿电压)Tt (2au2 )Tt (2a)2Tt (2a)2T(aUbbb btbt电力系统防雷维护电力系统防雷维护 避雷器产生的限压效果要到避雷器产生的限压效果要到t=tb+Tt=tb+T时才干对设备绝缘上的电压产生影时才干对设备绝缘上的电压产生影响，这响，这时时u2u2已到达以下数值已到达以下数值 可见电压差可见电压差 bb22atT

10、-T)t(2aU 。空间陡度，空间陡度，时间陡度，时间陡度，式中式中kV/mas;kV/a)kV( l2avl2a2aT)Tt (2a2atUUUbbb2 电力系统防雷维护电力系统防雷维护 避雷器动作后，在绝缘上出现的电压波形由一非周期分量与一衰减性避雷器动作后，在绝缘上出现的电压波形由一非周期分量与一衰减性振荡分量组成。振荡分量组成。 因此对于变压器类电力设备来说，往往采用因此对于变压器类电力设备来说，往往采用2s2s截波冲击耐压值作为它截波冲击耐压值作为它们的绝缘冲击耐压程度。们的绝缘冲击耐压程度。电力系统防雷维护电力系统防雷维护 为使绝缘不被击穿为使绝缘不被击穿 被维护绝缘与避雷器之间的

11、最大允许间隔被维护绝缘与避雷器之间的最大允许间隔 或对安装好的间隔或对安装好的间隔 ，可求出最大允许进线陡度，可求出最大允许进线陡度电电压压。阀阀型型避避雷雷器器的的冲冲击击放放电电；绝绝缘缘的的雷雷电电冲冲击击耐耐压压值值式式中中is)i(Wis)i(WUUUUU )m(2aUUlis)i(Wmax )m/kV(2lUUaisW(i)max 电力系统防雷维护电力系统防雷维护 出线数出线数22， 需修正。需修正。 普通做法：普通做法：2 2变电所进线段维护变电所进线段维护 作用：限制作用：限制a(a(或或a a；限制流过避雷器的冲击电流幅值；限制流过避雷器的冲击电流幅值IFVIFV。 作用实现

12、原理：雷电过电压因冲击电晕衰减和变形，降低陡度和幅作用实现原理：雷电过电压因冲击电晕衰减和变形，降低陡度和幅值；利用进线段本身阻抗限制冲击电流幅值。值；利用进线段本身阻抗限制冲击电流幅值。变电所出线修正系数。变电所出线修正系数。式中式中 k)m(2aUUklis)i(Wmax maxl)T(maxmax)T(max35l. 1l,l 其它设备其它设备先求先求电力系统防雷维护电力系统防雷维护3 3变电所防雷的几个详细问题变电所防雷的几个详细问题i i变电所的防雷接线变电所的防雷接线第第24讲讲 电力系统防雷维护电力系统防雷维护2 在进线段内，避雷线的维护角不宜超越在进线段内，避雷线的维护角不宜超

13、越2020。，。，最大不应超越最大不应超越3030。；。； 采取措施以保证进线维护段的耐雷程度不低采取措施以保证进线维护段的耐雷程度不低于下表的要求。于下表的要求。进线维护段耐雷程度进线维护段耐雷程度ii ii三绕组变压器的防雷维护三绕组变压器的防雷维护 低压绕组任一相绕组出线端加装一只避雷器。低压绕组任一相绕组出线端加装一只避雷器。 额定电压（额定电压（kV） 35356666110110220220330330500500耐雷水平（耐雷水平（kA） 303060607575110110150150175175电力系统防雷维护电力系统防雷维护(iii(iii自耦变压器的防雷维护自耦变压器的防

14、雷维护 高低压绕组运转，中压开路，高压进波高低压绕组运转，中压开路，高压进波 中低压绕组运转，高压侧开路中低压绕组运转，高压侧开路 中压侧有出线，高压进波或高压侧有出线，中压侧有出线，高压进波或高压侧有出线，中压进波。中压进波。 此时，雷电波大部分加在此时，雷电波大部分加在AAAA绕组。绕组。12maxUk2U 21max2kUU 电力系统防雷维护电力系统防雷维护iv iv变压器中性点的维护变压器中性点的维护 110kV110kV及以上中性点有效接地系统及以上中性点有效接地系统 中性点全绝缘：普通不需设专门的维护；中性点全绝缘：普通不需设专门的维护； 中性点分级绝缘：加避雷器维护。中性点分级绝缘：加避雷器维护。 35kV35kV及以下中性点非有效接地系统及以下中性点非有效接地系统 中性点都采用全绝缘，不设维护。中性点都采用全绝缘，不设维护。电力系统防雷维护电力系统防雷维护3 3、旋转电机的防雷维护、旋转电机的防雷维护1 1防雷维护特点防雷维护特点a) a)在同一电压等级的电气设备中，以旋转在同一电压等级的电气设备中，以旋转电机电机