高电压技术教案课件七

输电线路的雷闪过电压及其防护衡量指标：耐雷水平和雷击跳闸率耐雷水平：雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。雷击跳闸率：每100km线路每年由雷击引起的线路跳闸次数。防雷的原则及措施：防止雷击导线防止避雷线受雷击后引绝缘闪络防止雷击闪络后建立工频短路电弧防止线路中断供电一、输电线路的感应雷击过电压1、无避雷线时当雷击点离开线路的距离大于６５米时，导线上的感应雷过电压最大值按下式计算：感应电压一般不超过500kV，对35kV及其以下的水泥杆线路可能会引起闪络事故，对110kV及其以上线路，由于线路绝缘水平较高，所以一般不会引起闪络事故。二、有避雷线时：K为避雷线与导线间的耦合系数，线间距离愈近，耦合系数K就愈大。由于避雷线的屏蔽作用，可使导线上的感应电压降低。三、雷击线路杆塔Ugd=ahda为感应过电压系数，kV/m，数值为IL/2.6有避雷线时：二、输电线路的直击雷过电压1、雷直击导线时的过电压作用于线路绝缘上的电压最大值Ug=100I。用绝缘的50%冲击闪络电压U50%代替Ug，那么IL就能代表引起绝缘闪络的雷电流幅值，通常称为线路在这情况下的耐雷水平。：IL=U50%/100绕击率：对平原地区：对山区地区：山区的绕击率为平原的3倍，或保护角增大80减少绕击率：减小保护角，降低杆塔高度2、雷击杆顶时的过电压雷击杆顶的耐雷水平：绕击率：雷电绕过避雷装置而击于被保护物体的现象，规程推荐的保护范围是对应0.1%绕击率而言三、输电线路的防雷措施1、3~10kV线路防雷保护不架设避雷线，可利用水泥杆的自然接地，为提高供电可靠性可投入自动重合闸。在雷电特别强烈地区可因地制宜采用高一电压等级的绝缘子，或顶相用针式两边改用两片悬式绝缘子，也用采用瓷横担，以提高线路的绝缘水平。对特殊用户应用用环形供电或不同杆双回路供电，必要时改为电缆供电。2、35kV线路防雷保护一般不装设避雷线，进变电站（电站）1~2km设置避雷线为进线段保护。采用小接地系统运行，若线路长电容电流大则经消弧线圈接地。装设自动重合闸，环网供电。3、110~500kV线路防雷保护110kV线路一般沿全线架设避雷线，在雷电活动特别强烈地区，宜架设双避雷线，其保护角取200；在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不全线架设避雷线，但应装设自动重合闸装置。习题：某厂有两个原油罐，一个高为12米、直径为6米，另一个高10米、直径10米，两油罐的净距为16米。试设计采用单支避雷针保护的最佳方案，并绘出避雷针的平面保护范围。习题：某变电站内有两根等高避雷针，高度为25米、针间距离为45米。某被保护物位于两针之间，被保护物高度为11米。试计算避雷针在被保护物高度水平面上的保护范围？发电厂、变电所的防雷发电厂、变电所的雷害事故来源：一是雷击于发电厂、变电所的导线或设备。防护措施是采用避雷针或避雷线二是雷击线路后沿线路向发电厂、变电所传来的雷电波。防护措施是装设氧化锌避雷器，以限制流过避雷器的雷电流和限制入侵雷电波的陡度。一、直击雷保护原则：所有的被保护设备均应处于避雷针的保护范围之内，以免遭受雷击。当雷击避雷针时，雷电流通过避雷针入地，使避雷针对地电位升高，此时应防止避雷针至被保护设备发生反击。二、变电所的进线保护如无避雷线，当雷击于变电所附近线路的导线上时，沿线路入侵流经避雷器的雷电流可能超过5kA，且陡度也可能超过允许值，因此在靠近变电所的一段进线上，必须装设避雷线，称为进线段保护。三、三绕组变压器和自耦变压器的雷闪过电压保护１、三绕组变压器的保护一般在低压绕组任一相的直接出口处加装一只避雷器2、自耦变压器的防雷保护考虑各种运行方式下：如高低绕组运行，中压开路，这时中压侧套管与断路器之间装设一组避雷器。高压侧开路时，中压侧来波，高压侧感应kU电压，这时高压侧套管与断路器之间也应加装一组避雷器。3、变压器中性点保护三相同时进波时，中性点不接地的变压器中性点电位可能达到绕组端电压的2倍，所以中性点需保护。110kV及上变压器中性点加装Y1W或Y1.5W系列的氧化锌避雷器保护中性点绝缘。4、配变变压器的防雷保护三点共同接地：避雷器的接地引下线、配变外壳、低压绕组的中性点连接在一起。逆变换，解决方法：低压侧某一相装设一只避雷器四、旋转电机的防雷保护直接与架空线相连的旋转电机称为直配电机1、旋转电机防雷保护的特点电机的绝缘裕度小：为了保护匝间绝缘，必须将入侵波陡度限制在5kV/μS以下；60000kW以上的发电机不允许与架空线直接要连。作用电压类型：一是与电机相连的线路上的感应雷过电压；二是雷直接击于与电机相连的架空线而引起的过电压。2、防雷措施1）在每台发电机出线的母线处装设一组电站型氧化锌避雷器，以限制侵入波幅值2）在发电机电压母线上装设电容器，以限制侵入波陡度，从而保护电机匝间绝缘及中性点绝缘，同时降低了感应过电压。3）进线段保护电力系统内部过电压及其限制措施内部过电压：由于断路器的操作或故障，使系统参数发生变化，引起电磁能量的转化或传递，在系统中出出过电压，这种过电压称为内部过电压。一般持续时间在0.1S内的过电压称为操作过电压，持续时间长的过电压则称为暂时过电压。能量来源：电网本身5.1电力系统工频过电压什么叫工频过电压：指频率为工频或接近工频时，电压升高可能在正常或故障时产生，幅值超过最大工作相电压，持续时间的变化范围很大。影响：1）伴随着工频电压升高而同时发生的操作过电压却会达到很高的幅值，所以工频电压升高将直接影响操作过电压的幅值。2）工频电压升高是决定保护电器工作条件的重要因素。3）工频电压升高使断路器操作时流过其并联电阻的电流增大。4）工频电压升高持续时间长常见类型：空载线路电容效应引起的电压升高；不对称短路时正常相上的工频电压升高甩负荷引起发电机加速而产生的电压升高一、空载线路电容效应引起的电压升高电容效应：在无负载电流的情况下，回路中流过容性电流，于是线路末端将有较大的电压升高。即空载线路末端电压恒比首端电压高，且线路越长，末端电压越高，这种现象称为长输电线路的电容效应，又称为费兰梯效应双电源的线路中，合闸时电源容量大的一侧先合闸，从电源容量小的一侧先分闸二、不对称短路引起的工频电压升高对于中性点不接地系统，当单相接地时，健全相的工频电压升高约为线电压的1.1倍，因此，在选择避雷器时，灭弧电压取110%的线电压，称为110%避雷器对中性点经消弧线圈接地系统在过补偿时，单相接地时健全相上电压接近线电压，因此在选择避雷器灭弧电压时，取100%的线电压，称为100%避雷器对中性点直接接地系统单相故障接地时，健全相电压约为0.8倍线电压，对于该系统避雷器的最大灭弧电压取为最大线电压的80%，称为80%避雷器三、文甩负素荷时救引起列的工汤频电阵压升育高四、厅工频葬电压托升高班的限抱制措雀施1、利持用并钢联电纤抗器裂补偿烘空载析线路挪的电示容效锹应2、利侵用静净止补享偿装拌置（SV压C)限制揭工频跃过电恶压3、采尚用良吊导体回地线焦降低桂输电记线路昼的零医序阻踪蝶抗电力屋系统纺的操烘作过咬电压操作喜过电奥压：成是由早系统绍中断专路器搞操作甲中各哗种故倾障产斗生的雾过渡盆过程拴引起蜻的。特点胁：幅李值高抄、存比在高僚频振泉荡、跃强阻星尼、惰持续泄时间蓬短的循特点男。常见活类型脊：空动载线牙路合夫闸过御电压构、切关空载谨线路咱过电河压、洁切空每载变脉压器坏过电绳压及康中性喜点不窄接地础系统熟弧光前接地建过电住压。一、计空闸榆线路哄合闸垄过电甩压及鸡其限脱制措匠施１、尾计划翠合闸合闸次瞬间完电源扫通过羡电感刚向电惊容充炒电，针充电撇过程备是无激阻尼笛的振轨荡过卫程。帅振荡蜓频率。电容妇上电腐压值黑为：最严重悬情况艺：E值为垂最大姜值。剩当t=膝π/西ω0时，言为2Ema线x2、自案动重鸽合闸最严影重情芒况：固重合油闸时琴电源命电压辩恰好故与线疲路残英余电睛压反蓄极性勉，并做且为骂峰值Em，则重胁合闸博时的歪过渡你过程务中最哪大过罩电压部为：3、影烤响因误素1）合绵闸相伯位2）残蜂余电升荷3）断虚路器把合闸碍的不屯同期4）回摄路耗格损5）电易容效秆应4、限栽制过正电压妈的措锻施1）降隐低工识频电隙压升量高2）断供路器美触头富并联安电阻3）消堆除线步路上辅的残寸余电您荷4）装带设避杆雷器二、快切除饥空载纳线路润过电多压及删其限鸭制措夜施主要印原因筋：电遭弧重尽燃影响肝因素眼：断遭路器蛾的性系能、嫂电网浸中性贩点的事运行疾方式质、最接线造方式泡的影谜响、极电晕巩的影较响、馋线路弦侧的苦电磁赢式电煤压互弦感器限制等措施震：选钓用灭喝弧能鞋力强赶的快海速断耻路器采用巾带飘并联牌电阻烂的断榜路器三、形切除农空载萝变压跨器过筛电压原因拜：开克关突纸然截它断了壶电感桌中的侍电流截流聪电压邀最大碑值为宿：ZT为变挨压器批的特尾性阻印抗影响泽因素拍：断邮路器蝇的性丽能、眼变压洲器的脚特性食阻抗限制栋的措竞施：四在变遵压器林的任妇一侧傲装设杆一组去普通蜂阀式棕避雷致器四、症弧光浸接地慢过电碧压及负其限紫制措弓施电弧济接地叮过电苹压：预中性但点不群接地尺的电饭网，槐如果堵发生益单相歇金属么性接比地，林将引绝起健歇全相心的电鸣压升趣高到屡线电绑压。恳如果步单相折通过灵不稳拖定的奴电弧纳接地逼，即妈接地撞点的帜电弧悲间歇伶性熄身灭和君重燃落，则缴在电揪网健胀全相策和故瓜障相挪上都键会产徒生过差电压作。1、电联弧接嫩地过冬电压颠发展料的物唐理过帝程建全新相的骑最大池过电呆压为-3效.5励U，故障生相最祸大过趟电压山为2U。在实话际情吧况下员，由笋于过原渡过鼠程的右衰减坡、残糊余电米荷的撇泄漏伯以相轻间电棚容的寒限压常作用测，燃滨弧相忍位不惰等等木原因贯，过弃电压谢值应码低些鬼。2、限碧制过遭电压坏的措弟施产生杯原因搭：电歌网产界生间装歇性驳电弧鸭，中开性点疯有电星位偏疗移。解决芦方法揭：将扫中性柳点直奸接接妹地，还使发译生单邻相接南地故贸障时犯形成园单相忠短路榨电流椒，将牧线路滑断开监，待谁故障济消除与后恢千复供闲电流筋。中性侧点采观用经侮消弧僚线圈邀接地消弧覆线圈沿的基哪本作价用：1）补致偿流弃过故魄障点被的短静路电幻玉流，寇使电较弧自检行熄促灭，虽系统嫂自行负恢复谊正常史工作虚状态缺。2）降混低故裤障相址上的昨恢复采电压在上升估速度袋，减悄小电饶弧重跑燃的鼓可能刘性。补偿抗方式怒：过爽补偿5.丢3电力毅系统馋谐振泄过电撇压谐振签：振翠荡系喂统中罩的一糟种周俭期性万的或怖准周迈期性谢的运抹行状详态，意其特芬征是符某一半个或苦几个悟谐波肺幅值教的急哭剧上夏升。特点研：是连一种农稳态最现象炎，不伪仅会咏在操怪作或么事故刊的过放渡过痕程中亡产生溉，而魂且还逐可能是在过粪渡过巨程结泻束后恋较长概时间询内稳潮定存抱在，立直到避发生宴新的滤操作恶，谐通振条尤件受这到破达坏为柜止，押持续痰时间左长，乔后果修严重因。类型景：线洁性谐雷振、这铁磁姨谐振诱、参种数谐缘瑞振一、被线性稀谐振特点至：电烟路中德的参扬数是搭常数些，不呢随电扬压或搅电流幕的变走化而为变化新。当自己振频率房诚与电苦源频险率相龙等时售，回粘路的耻感抗妇等于引容抗扯时出贤现线寻性谐张振，同此时难过电五压最芝大，同其电柜压倍咸数：自振针频率：解决臂方法看：在有设计钩或运伪行时柱避开火谐振诊范围二、面参数棚谐振遗过电佩压特点鼻：系境统中扒某些掉元件舒的电到感参踪蝶数在偿外界循因素哀的影鸦响下集发生蠢周期失性变愉化。伯当接垦有电摊容性糟负载嫂，参碰数配印合不裤当，底就可羊能发选生参甲数谐舒振。1）谐秃振所常需的底能量榴由改装变参膊数的孩原动阿机供档给，介不需浆要单爽独的脖电源钻；同智时只报要回符路中选具有踢某些奖残余哲的电回场或障磁场买能量辟，就灿足以圾使谐免振的躁发生醒和发平展。2）实弃际电粥网中支存在富一定汁的电圈阻，止因此栽要求执每次挤变化桃所引课入的出能量伶必须即足够锄大，职才能需在补率偿电理阻能积量损推耗外缺，还物使回事路中肺的储鸽能愈折积愈惩多，恰促使乒谐振犬的进铃一步嫩发展康。影响撒：威伶胁电塞气设景备的嗽绝缘朵和损肚坏避耗雷器易，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