电力系统大气过电压及保护

第二篇

电力系统过电压及其防护第五章电力系统大气过电压及保护主要内容1雷电放电过程及雷电参数2防雷保护装置3输电线路的防雷保护4输电线路的防雷措施5发电厂和变电所的防雷保护6变压器的防雷保护1雷电放电过程及雷电参数1.1雷击时计算雷电流的等值电路1.2雷电流波形1.3雷电日与雷电小时1.4地面落雷密度和输电线路落雷次数1.1雷击时计算雷电流的等值电路1.1雷击时计算雷电流的等值电路（续1）流经物体的电流波与被击物体的波阻抗有关当Zj=0时，流经被击物体的电流定义为雷电流1.1雷击时计算雷电流的等值电路（续2）1.1雷击时计算雷电流的等值电路（续3）规程建议雷电通道的波阻抗为300～400Ω雷电流为非周期冲击波，其幅值与气象、自然条件等有关，只有通过大量实测才能正确估计其概率分布规律1.2雷电流波形我国规定在防雷设计中采用2.6/40μs的波形，波长对防雷计算结果几乎无影响，为简化计算，一般可视波长为无限长雷电流陡度对过电压有直接影响，雷电流波前的平均陡度为电气设备的防雷保护中一般均按负极性进冲击过电压波进行分析1.2雷电流波形（续1）经简化和典型化后得到三种常用计算波形1.2雷电流波形（续2）标准冲击波形斜角平顶波等值半余弦波1.3雷电日与雷电小时为评价某地区雷电活动的强度，常用该地区多年统计所得到的平均出现雷暴日或雷暴小时来估计的在一天内或一小时内只要听到雷声就作为一个雷电日或一个雷电小时由于不同年份的雷电日数变化很大，所以均采用多年平均值——年平均雷电日1.4地面落雷密度和输电线路落雷次数地面落雷密度γ指每个雷电日每平方公里的地面上的平均落雷次数（单位：次/平方公里•雷电日）输电线路年平均遭受雷击的次数

单位：次/100公里•年2防雷保护装置2.1避雷针和避雷线2.2避雷器2.3防雷接地2.1避雷针和避雷线避雷针保护原理：当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，使雷电对避雷针放电，再经过接地装置将雷电流引入大地从而使被保护物体免遭雷击保护范围：由模拟试验确定，它只有相对的意义，不能认为在保护范围内的物体就完全不受雷直击，在保护范围外的物体就完全不受保护绕击率：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%绕击率而言避雷针保护第一要对直击雷屏蔽，第二要防止反击2.1避雷针和避雷线（续1）避雷线作用原理同避雷针，主要用于输电线路的保护，也可用于保护发电厂和变电所保护范围的长度与线路等长，而且两端还有其保护的半个圆锥体空间在架空输电线路上多采用保护角α来表示避雷线的保护程度保护角：避雷线的铅垂线与避雷线和边导线连线的夹角，α越小，雷击导线的概率越小，对导线的屏蔽保护越可靠2.绿2剩避雷消器对避雷曾器的驻基本原技术欺要求过电话压作恋用时化，避抚雷器强先于述被保扎护电扰力设悄备放取电，晓这需样要由昨两者客的伏孩秒特仰性的私配合早来保范护避雷畏器应鸦具有辽一定屿的熄蹈弧能歇力，扫以便轮可靠嘱地切秘断在纹某次脉过零羽时的毙工频数续流壶，使宽系统静恢复脱正常以上侮两条恳对有穗间隙咳的避堵雷器哲（保珠护间旺隙、共管型则避雷窃器、桑阀型阔避雷症器）显是适牛宜的剖，对污于MO镇A的基餐本要出求则套不同无间凡隙，柄长期体工作咳在系相统工煌作电秋压和甜间或锋承受挂各种互过电滑压，鼻工频兴下流脚过很占小的脊泄漏跨电流侧，过致电压偶下残闻压应伯小于签被保驱护设虹备冲振击绝袄缘强狐度，价它必误须具凡有长绑时间型工频压稳定为性和售过电著压下团的热树稳定咽性2.叔2饼避雷全器（再续1浇）1.惭保遮护间魂隙2.上2绍避雷珠器（棍续2桥）2.腾阀蜡型避保雷器（1便）工浴作原匹理2.仇2选避雷助器（晨续3帝）（2浓）基乳本元党件火花废间隙火花余间隙优的并击联电侦阻阀片预（非峰线性丛电阻欠）阀片浸的作根用：甲限制挤工频孩续流足，保侧证火饲花间劲隙可厅靠熄瞒弧；汉当雷软电过厌电压抄击穿恭时，即电压此不至贺于突况然下钟降形装成截诊断波（3童）主宋要参林数2.璃2忆避雷弓器（收续4柔）3.诉金煌属氧枝化物时避雷堤器2.义2势避雷存器（童续4蔬）（1吨）MO盼A的主挎要优溉点无间逗隙无续裹流电气覆设备眯所受祝过电户压可那降低通流派容量招大特别没适用欢于直势流保森护和SF6电器象保护（2幕）MO该A的电跑气特关性2.进3泡防雷术接地1.东接纱地、骡接地鲜电阻包、接璃地装蹦置（1歌）接荡地与猴分类接地梅是指朴将地贡面上捡的金吵属或泡电气磨回路造中的蔽某一穗节点朋通过培导体出与大俭地保升持等躲电位分类窜：工作内接地射：根放据系刷统正局常运晒行要干求设邀置（牧0.垫5~园10Ω）保护从接地弹：为链保障昨人身帖安全努而将贱电气村设备驼金属展外壳卧等接洋地，绪它在允故障载条件颠下才籍发挥回作用倡（1把~1晃0Ω）防雷径接地翠：用假来将清雷电桌流顺先利泻尝入大堆地，齐以减卸小引字起的俯过电检压（兴1~袭30Ω）2.枪3恒防雷瞧接地谅（续关1）2.旋3走防雷艰接地桃（续湾2）（2存）接浪地装摔置垂直概接地组体水平聋接地婆体接地益网2.客3切防雷猪接地鱼（续组3）2.申防缩慧雷接蛇地及易有关馋计算当雷惭电流洋流过捆接地漏装置趣时，腐接地景体和普土壤角所呈潜现的渠响应呼不同稠于工铁频响疫应，尤即冲凯击接湿地电娱阻一滚般不沿等于例工频欺接地琴电阻火花锅效应舱和电肿感效沃应常用愚冲击估系数校表示求冲击顺接地潮电阻蛇与工父频接付地电捧阻关从系3.稠输阶电线庆路的罢防雷矛保护3.岔1御输电雕线路梅的感台应雷瘦过电拳压3.船2聋输电痰线路熄直击惨雷过楼电压3.陵3捡输电销线路疯的雷肝击跳葬闸率3.湖输尝电线档路的曲防雷顶保护钉（续布1）雷击恼过电沉压分滑类：感应播雷过叛电压盆、直既击雷陵过电虫压输电贴线路晕的耐顽雷性敏能和捡所采宁用防厕雷措结施效翻果在拒工程王上用槐耐雷介水平洽和雷络击跳货闸率制来衡娇量耐雷龟水平洽：雷照击线肠路时塑线路按绝缘乌不发与生闪念络的妙最大秀雷电丢流幅裹值雷击绒跳闸快率：糟折算恶为统哲一条并件（贯规定量每年扯40形个雷博电日千和1傍00km的线丛路长侮度）废下，掌因雷因击而鼠引起武的线概路跳碰闸的始次数3.布输勤电线助路的萍防雷故保护咐（续眠1）输电脸线路使防雷自措施防止巧雷直武击导预线防止颂雷击粱塔顶筝或避声雷线饼后引拆起绝完缘闪躬络防止壶雷击饼闪络值后转光化为初稳定龟的工和频电誓弧防止俱线路粗中断杠供电3.羞1奴输电撞线路作的感串应雷燥过电吉压1.您感寇应雷刷过电收压的垂产生天（静马电感兰应和坛电磁浊感应霜）3.跃1盆输电真线路严的感食应雷腔过电辉压（寄续1淋）2.园无余避雷墓线时浊的感尖应雷吵过电闲压规程时建议汁：当粱雷击且点与平电力迁线路傍之间注的水罢平距锯离d>线65拘m时，倒导线线上的来感应伞雷过违电压扩的最两大值皂为雷击畜点接尊地电释阻较调大，啦最大炕雷电从流幅翼值可救采用I<浊10仗0k识A进行耗估算感应训雷过兼电压漆极性煮与雷贷云的渴极性陵相反相邻膏导线屯同时泰产生用相同蝴极性邻的感熔应雷茫过电铅压，腿因此感相间澡不存烘在电写位差惯，只速存在组对地籍闪络祝的可慢能，缘瑞但如们果两奏相或托三相尸同时粱对地森闪络晕，就变会转再化为卸相间刚闪络地事故在d<此50洪m以内华雷将团被线钩路吸宴引而悦击中避线路奋本身3.深1案输电聚线路震的感俊应雷缴过电些压（贸续2洽）当雷答直击晋于导宏线以尿外的截任何突位置乡丰而不粘产生籍反击渠时，匹由于富空中厦电磁水场的仓变化多，将僵会在激导线找上产腰生很重高的弟感应据雷过最电压酬。研票究指朝出：坝它与婚导线蹈的平第均高逝度成陕正比当无扑避雷利线时锈，对猪一般暂高度歼的线膨路可些用下撕式计饮算感侵应雷沿过电来压最海大值下：a为感顺应过旦电压羊系数括（kV难/m唤），数值醋上等壁于雷卷电流摊的时肆间陡核度平怖均值间，即a＝过I/粉2.狮6（澡kV礼/μs）3.仆1锯输电箱线路捕的感控应雷脾过电构压（腥续2暗）3.乎有鹊避雷冤线时两的感蔑应雷铃过电居压当导饰线上湾方挂狗有接献地的阁避雷汉线时升，由足于先突导电晃荷产幸生的园电力瓦线有形一部独分被集避雷曾线截名住，屠即避览雷线灿的屏象蔽作橡用，助因而病导线逐上的振感应近束缚瓦电荷佣减少脸，相腰应的圣感应氧电压亩也减育少。导线泡上的访实际杀感应拨雷过窃电压化为3.材2靠输电捏线路粥直击静雷过钉电压3.抹2顿输电榜线路耗直击妨雷过薯电压讯（续密1）1.将雷俗击杆崇塔塔秤顶时怕的过冷电压吸和耐摩雷水聚平3.贼2云输电控线路沟直击香雷过孟电压足（续裂2）塔顶眉电位枪幅值导线睛电位克幅值线路骂绝缘胖子串疗上两调端电饥压3.效2皱输电瓣线路铜直击延雷过抄电压检（续煌3）耐雷帮水平有避贱雷线无避福雷线工程盐实用盘中往妻往以锈降低Ri和提稼高k值作府为提讯高输毙电线启路耐紫雷水孙平的混主要圣途径3.称2愧输电猫线路返直击寄雷过庭电压愈（续邀4）2.筹雷狼击避停雷线鼻档距残中央仁时的斜过电笔压3.幻玉2弓输电茫线路浅直击吨雷过廊电压虹（续趴5）流入腥雷击斤点的软雷电膨流波序为雷击般点的访电压取雷互电流论为斜果角波菜头：iL=a后t雷击旱处避马雷线棒与导惨线间惭的空化气间肿隙上亲所承鲜受的社最大察电压3.侄2挽输电士线路发直击桌雷过红电压墙（续颈6）3.嫂雷烈绕过奏避雷书线击督于导厦线时富的过句电压3.邪2卵输电龟线路粉直击不雷过觉电压毫（续戏7）流经督雷击骨点的糕雷电袖流波胶为导线懒上电忘压为幅值绕击遥时耐圈雷水脆平3.皇3筛输电湾线路厅的雷占击跳青闸率1.建弧掘率2.胡有含避雷调线线么路雷义击跳州闸率控的计笋算（1都）雷膏击杆郊塔时俩的跳全闸率（2长）绕要击跳文闸率（3挎）线别路的宋雷击扣跳闸歌率次/样10每0km年4虚输电庆线路受的防相雷措仁施1.凤架闻设避意雷线2.猪降男低杆斩塔接粪地电反阻3.肿架订设耦链合地裳线4.丢采贫用不岗