注电考试最新版教材-第72讲第四十一章电力系统的防雷保护

第41章电力系统的防雷保护41.1雷电参数41.1.1雷暴日与雷暴小时1、雷暴日指一年中有雷电放电的平均天数。不足 15天为少雷区；超过40天为多雷区，大于90天为强雷区。雷暴小时以一小时内出现一次以上的雷击为统计单位，表征不同地区每个雷暴日雷电活动持续时间的差别41.1.1地面落雷密度定义：每年每平方公里受雷击的次数经验公式裡-0.024Td3Td表示平均雷暴日数。41.1.3雷电流幅值幅值：指雷电的脉冲电流达到的最高值。其值不同地方差异很大。我国雷电流幅值大小的经验计算公式,mI（KA）kFlgP「四4441.1.4雷电流的极性与波形雷电流的极性和波形雷电放电形式（1）脉冲放电：1~2us达到10~20KA的峰值，100~1000us下降到峰值的一半2） 非脉冲放电：放电电流100A左右，持续时间10~100ms脉冲放电是雷电放电的主要形式，雷电流是非周期单极性脉冲波，其极性多为负极性。3） 波头：指雷电的脉冲电流上升到幅值的时间。一般在1~5us，国际标准规定为2.6us。（4）波长：指雷电的脉冲电流持续到波形曲线衰减到半幅值所需要的时间一般在 20~100us，我国标准规定为50us。5）陡度：雷电流随时间上升的变化率。用幅值和波头来表示雷电流的平均陡度。41.2防雷保护装置41.2.1避雷针与避雷线1）单支避雷针的保护范围a）避雷针在地面上的保护半径应按式计算r=1.5hp式中：r—保护半径，m；h—避雷针的高度，m;p—咼度影响系数,p—咼度影响系数,hv30m时P=1，30vh<120m时为P——；当h>120m时，取其等于120寸h当hx>0.5h时,rx=（h-hx）p=hap式中：rx—避雷针在被保护物高度hx水平面上的保护半径，m；hx—被保护物的高度，m;ha—避雷针的有效高度，m。当hxv0.5h时，rx=（1.5h-2hx）p保护间隙1） 若排气式避雷器的灭弧能力不能符合要求可采用保护间隙， 并应尽量与自动重合闸装置相配合，以减少线路停电事故。2）除有效接地系统和低电阻接地系统外，应使单相间隙动作时有利于灭弧，并宜采用角形保护间隙。保护间隙宜在其接地引下线中串接一个辅助间隙，以防止外物使间隙短路3）保护间隙的结构应符合下述要求：a） 应保证间隙距离稳定不变；b） 应防止间隙动作时电弧跳到其它设备上、与间隙并联的绝缘子受热损坏、电极被烧坏；c） 间隙的电极宜镀锌。排气式避雷器1）在选择排气式避雷器时，其开断续流的上限，考虑非周期分量，不得小于安装处短路电流的最大有效值；其开断续流的下限，不考虑非周期分量不得大于安装处短路电流的可能最小值。2） 如按开断续流的范围选择排气式避雷器，最大短路电流应按雷季电力系统最大运行方式计算，并包括非周期分量的第一个半周短路电流有效值。如计算困难，对发电厂附近，可将周期分量的第一个半周的有效值乘以1.5;距发电厂较远的地点，乘以1.3。最小短路电流应按雷季电力系统最小运行方式计算，且不包括非周期分量。3） 排气式避雷器外间隙的距离，在符合保护要求的条件下，应采用较大的数值阀式避雷器1） 采用阀式避雷器进行雷电过电压保护时，除旋转电机外，对不同电压范围、不同系统接地方式的避雷器选型如下：a） 有效接地系统，宜采用金属氧化物避雷器。b） 气体绝缘全封闭组合电器（GIS）和低电阻接地系统应选用金属氧化物避雷器。c） 不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统，根据系统中谐振过电压和间隙性电弧接地过电压等发生的可能性及其严重程度，可任选金属氧化物避雷器或碳化硅普通阀式避雷器。2） 旋转电机的雷电侵入波过电压保护，宜采用旋转电机无间隙金属氧化物避雷器或旋转电机磁吹阀式避雷器。3）有串联间隙金属氧化物避雷器和碳化硅阀式避雷器的额定电压， 在一般情况下应符合下列要求：a） 110kV有效接地系统不低于0.8Um（Um为系统最高工作电压）b） 3kV〜10kV和35kV、66kV系统分别不低于1.1Um和Um；3kV及以上具有发电机的系统不低于1.1Um.g。（Um.g为发电机最高运行电压）c）中性点避雷器的额定电压，对3kV〜20kV和35kV、66kV系统，分别不低于0.64Um（〜1.1Um/V3）和0.58Um（〜Um/V3）;对3kV〜20kV发电机不低于0.64Um.g。碳化硅阀型避雷器及有串联间隙金属氧化物避雷器，应校