過電壓防護(hù)課件

電力系統(tǒng)過電壓第四章過電壓防護(hù)電力系統(tǒng)過電壓第四章過電壓防護(hù)1第二節(jié)雷電的一般知識一、雷云及雷電的形成

學(xué)說很多，但水、蒸汽、強(qiáng)烈氣流是形成雷云的基本條件。

(一）看圖（二）雷電的形成過程（三）關(guān)于雷電的描述

（四）雷電的能量和功率富蘭克林：風(fēng)箏、雷電第二節(jié)雷電的一般知識一、雷云及雷電的形成(一）看圖2二、雷電放電的形成過程1、先導(dǎo)放電

雷云中電荷密集處的電場強(qiáng)度很高，產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣游離過程，形成指向大地的一段導(dǎo)電通道（雷電先導(dǎo)）過程。分級發(fā)展，每級停30~90μs速度較慢（約為1/1000光速）

空氣電場強(qiáng)度達(dá)到25~30kV/cm，開始放電二、雷電放電的形成過程空氣電場強(qiáng)度達(dá)到25~3032、主放電迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)相遇，產(chǎn)生強(qiáng)烈的中和過程。速度快（1/20~1/2光速），持續(xù)時間極短（約50~100μs），電流極大（約幾十到幾百KA），出現(xiàn)閃電和雷鳴現(xiàn)象。第四章過電壓防護(hù)課件43、余輝放電云中殘余電荷經(jīng)主放電通道流下來的過程。電流?。s幾百安），持續(xù)時間較長（約0.03~0.15s）多重放電一般雷云存在幾個電荷中心，繼而發(fā)生多次的放電（以后的雷電先導(dǎo)是連續(xù)的）。第四章過電壓防護(hù)課件5三、雷電類型及雷電過電壓

(一)雷電的類型1．直擊雷直擊雷是指雷云與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。2．感應(yīng)雷感應(yīng)雷是指雷電放電過程中，雷云中的電荷及強(qiáng)大的脈沖電流對周圍導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的現(xiàn)象。3．雷電侵入波雷電侵入波是指由于架空線路或其他金屬管道遭受雷擊（直接雷或感應(yīng)雷）時產(chǎn)生的沖擊電壓波沿其自身迅速向兩側(cè)傳播的現(xiàn)象。三、雷電類型及雷電過電壓6(二)雷電過電壓的產(chǎn)生1．直擊雷過電壓2．感應(yīng)雷過電壓式中Ug—雷擊大地時，感應(yīng)過電壓的幅值，kV;I—雷電流幅值，kA;hd—導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的平均高度，m;S—地面雷擊點(diǎn)距線路的距離，m

防直擊雷的措施：避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)(二)雷電過電壓的產(chǎn)生防直擊雷的措施：避雷針、避雷線、避7感應(yīng)過電壓的靜電分量：在雷電放電的先導(dǎo)階段（假設(shè)為負(fù)先導(dǎo)），線路處于雷云及先導(dǎo)通道與大地構(gòu)成的電場之中，由于靜電感應(yīng)，最靠近先導(dǎo)通道的一段導(dǎo)線上感應(yīng)形成束縛電荷，主放電開始以后，先導(dǎo)通道中的電荷自下而上被迅速中和。相應(yīng)電場迅速減弱，使導(dǎo)線上的正束縛電荷迅速釋放，形成電壓波向兩側(cè)傳播。稱感應(yīng)過電壓的靜電分量感應(yīng)電壓的電磁分量：雷電通道中的雷電流在通道周圍空間建立了劇烈變化的磁場，使導(dǎo)線感應(yīng)出很高的電壓，為感應(yīng)電壓的電磁分量。感應(yīng)過電壓的電磁分量比靜電分量小得多。一般只考慮靜電分量。

第四章過電壓防護(hù)課件8

線路感應(yīng)雷過電壓的特點(diǎn)幅值不高（通常不超過500KV），所以對110KV及以上線路的絕緣一般不構(gòu)成威脅;一般不會引起相間閃絡(luò)（因?yàn)檫^電壓同時存在于三相導(dǎo)線上）極性與雷電流相反3．雷電侵入波過電壓

指架空線路或其他金屬管道遭受雷擊（直擊雷或感應(yīng)雷）時產(chǎn)生的沖擊電壓波沿其自身迅速向兩側(cè)傳播的現(xiàn)象。線路絕緣水平高于電氣設(shè)備，當(dāng)侵入波進(jìn)入變電站，對電氣設(shè)備造成破壞。應(yīng)該指出，變電站安裝避雷針后，遭直擊雷德概率很小。所以，侵入波是變電站的主要雷害。線路感應(yīng)雷過電壓的特點(diǎn)9四、雷電的主要參數(shù)1．雷電流幅值、波頭時間和波長時間幅值是指脈沖雷電流所達(dá)到的最大值(被擊物阻抗小于30Ω）。波頭時間是指雷電流上升到最大值所需的時間。波長時間是指脈沖電流的持續(xù)時間。２．雷電流的波形、極性和陡度雷電流屬于單極性的脈沖波，75％~90％的雷電流是負(fù)極性的。３．雷電日（小時）表明雷電放電的頻繁程度。雷電日是指該地區(qū)一年中有雷電的天數(shù)。雷電小時則指該地區(qū)一年中有雷電的小時數(shù)。泉州市雷暴日50-80天。四、雷電的主要參數(shù)104-3防雷裝置一、接閃器(一)概述避雷針、避雷線、避雷帶及避雷網(wǎng)都是經(jīng)常采用的防護(hù)直擊雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。上述針、線、網(wǎng)、帶實(shí)際上都是接閃器。避雷針主要用來保護(hù)露天變配電設(shè)備及保護(hù)建筑物;避雷線主要用來保護(hù)輸電線路;避雷帶和避雷網(wǎng)主要是用來保護(hù)建筑物。它們都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄入大地，使被保護(hù)物免受雷擊。4-3防雷裝置一、接閃器11各種接閃器的具體作用是：

(1)避雷針利用尖端放電的原理:

即當(dāng)雷云放電時使地面電場畸變，從而在避雷針的頂端形成局部場強(qiáng)集中的空間以影響雷閃先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷云對避雷針放電并將雷電流泄入地中，以達(dá)到保護(hù)附近的建筑物和電力設(shè)備免遭雷擊的目的。通常，避雷針用于發(fā)電廠和變電站的直擊雷保護(hù);各種接閃器的具體作用是：(1)避雷針利用尖端放電的12

(2)避雷線也稱架空地線，其保護(hù)原理與避雷針類似。

通常用于輸電線路的直擊雷保護(hù)。另外，在線路（靠近變電所區(qū)段）可能受到直接雷危害時，可以限制沿線路侵入變電所的雷電沖擊波幅值及陡度;

(3)沿建筑物屋頂四周易受雷擊部位敷設(shè)的作為防雷保護(hù)用的金屬帶作為接閃器、沿外墻作引下線和接地網(wǎng)相連的裝置稱為避雷帶。

多用在民用建筑特別是山區(qū)。由于雷擊選擇性較強(qiáng)（可能從側(cè)面橫向發(fā)展對建筑物放電），故使用避雷帶（網(wǎng)）的保護(hù)性能比避雷針的要好;(2)避雷線也稱架空地線，其保護(hù)原理與避雷針類似。13

(4)避雷網(wǎng)分為明裝避雷網(wǎng)和籠式避雷網(wǎng)兩大類。沿建筑物屋頂上部明裝金屬網(wǎng)格作為接閃器，沿外墻裝引下線接到接地裝置上，稱為明裝避雷網(wǎng)。

一般建筑物中常采用這種方法。而把整個建筑物中的鋼筋結(jié)構(gòu)連成一體，構(gòu)成一個大型金屬網(wǎng)籠，稱為籠式避雷網(wǎng)。(4)避雷網(wǎng)分為明裝避雷網(wǎng)和籠式避雷網(wǎng)兩大類。沿建14第四章過電壓防護(hù)課件151、避雷針的作用原理(1)作用：防止被保護(hù)設(shè)備遭受直接雷擊。(2)原理：將雷電吸引到自身上來，并將其安全導(dǎo)入地中，使附近的建筑和設(shè)備免遭直接雷擊。故避雷針實(shí)質(zhì)應(yīng)稱為為“引雷針”。1、避雷針的作用原理16(3)基本結(jié)構(gòu)?針頭（又稱接閃器，φ10~12mm、長1~2m的鋼棒）?引下線（鍍鋅鋼絞線、圓鋼、扁鋼）?接地裝置（角鋼或圓鋼，長2.5m）(4)保護(hù)對象主要用于發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù)。(3)基本結(jié)構(gòu)17（二）避雷針的保護(hù)范圍保護(hù)范圍：在此范圍內(nèi)，遭受雷擊的概率不超過0.1%。1、單支避雷針當(dāng)hx≥時當(dāng)hx＜時式中h——避雷針的高度，mhx——被保護(hù)物高度,mrx——被保護(hù)物高度hx水平面上的保護(hù)半徑,mP——高度影響系數(shù),當(dāng)h≤30m時，p=1;

當(dāng)30m＜h≤120m時，（二）避雷針的保護(hù)范圍18線路避雷線線路避雷線19（三）避雷線（又稱“架空地線”）的保護(hù)范圍1、保護(hù)原理:與避雷針相同2、保護(hù)對象:主要用于輸電線路的直擊雷保護(hù)。3、保護(hù)范圍:為帶狀區(qū)域，通常采用保護(hù)角來α表示。當(dāng)hx≥h/2時，rx=0.47(h-hx)p當(dāng)hx＜h/2時，rx=(h-1.53hx)p

保護(hù)角α：指的是避雷線同外側(cè)導(dǎo)線的連線與垂直線之間的夾角。α越小，保護(hù)效果越好，一般線路的保護(hù)角20°~30°。當(dāng)hx≥h/2時，rx=0.47(h-hx)p20二、避雷器一、避雷器的作用、保護(hù)原理、基本要求、基本類型1、作用：限制沿線路侵入的雷電波（簡稱雷電侵入波）幅值的一種過電壓保護(hù)裝置。

●同電壓等級的線路沖擊耐壓高于變壓器。例如：110kV線路：沖擊耐壓=700kV110kV變壓器：沖擊耐壓=425kV。

（而同電壓等級的變壓器沖擊耐壓高于電機(jī)）●避雷器裝設(shè)于變電站母線上及線路的終端。

（或者說避雷器應(yīng)裝于被保護(hù)設(shè)備前面）二、避雷器一、避雷器的作用、保護(hù)原理、基本要求、基本類型212、原理避雷器實(shí)質(zhì)上是一個“放電器”，它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。當(dāng)過電壓超過一定幅值時，避雷器先放電，從而限制了過電壓的幅值，使與之并聯(lián)的電氣設(shè)備得到保護(hù)?！癖芾灼鞣烹姾?，雷電能量通過避雷器的接地裝置散泄到土壤中去?！窭纂姴ㄏВゎl電壓作用在沖擊閃絡(luò)通道上，形成工頻續(xù)流?！窆ゎl續(xù)流如果持續(xù)時間過長，繼電保護(hù)動作，斷路器跳閘，供電中斷。●避雷器要對設(shè)備起到保護(hù)作用，避雷器的沖擊放電電壓和殘壓＜被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓。2、原理223、對避雷器的基本要求①具有良好的保護(hù)特性，便于和被保護(hù)設(shè)備配合。在出現(xiàn)過電壓時避雷器應(yīng)及時動作、殘壓（雷電流在避雷器上所形成的壓降）應(yīng)盡量減小。②具有較強(qiáng)的絕緣自恢復(fù)能力，以免造成停電避雷器應(yīng)能迅速切斷工頻續(xù)流（由于工作電壓的作用，當(dāng)沖擊過電壓消失后，仍然有工頻電弧電流通過避雷器，稱之），使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行，避免供電中斷。③不應(yīng)產(chǎn)生高幅值的截波，以免損壞被保護(hù)設(shè)備的縱絕緣（匝間絕緣）。3、對避雷器的基本要求23線路避雷器線路避雷器244、基本類型①保護(hù)間隙（用于保護(hù)10KV及以下不太重要的配電線路）②管型避雷器（變電站進(jìn)線段保護(hù)的輔助手段，保護(hù)小容量重要性不大的變電所及個別薄弱絕緣線段）③閥型避雷器（基本淘汰）④氧化鋅避雷器（MOA，性能最優(yōu)越）4、基本類型25第四章過電壓防護(hù)課件26（一）保護(hù)間隙和管型避雷器1、保護(hù)間隙（一種最原始、最簡單的避雷器）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。缺點(diǎn)：（1）伏秒曲線太陡，難以和被保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合。（2）滅弧能力差，影響供電可靠性（3）動作后會產(chǎn)生截波，對變壓器的縱絕緣不利。2、管型避雷器(排氣式避雷器)實(shí)際上是一個具有較高滅弧能力的保護(hù)間隙。（一）保護(hù)間隙和管型避雷器27（二）閥型避雷器主要由火花間隙和閥片電阻組成。1．閥片電阻由金剛砂(SiC)加粘合劑(水玻璃)焙燒制成。閥片電阻是由多個閥片電阻串聯(lián)組合體構(gòu)成。閥片電阻的伏安特性可表示為u＝Ciα

α—非線性系數(shù)，一般在0.2左右（二）閥型避雷器28閥片電阻的作用：1)閥片電阻的存在——避免出現(xiàn)對絕緣不利的截波2)閥片電阻的非線性——通過大電流時(雷電流)呈現(xiàn)低電阻，以限制避雷器的殘壓，提高了保護(hù)性能;通過小電流時（工頻續(xù)流）呈現(xiàn)高電阻，以限制工頻續(xù)流，提高了滅弧性能。閥片電阻的作用：292．火花間隙作用:正常時——與工作母線隔離;雷電侵入時——及時放電以泄放雷電能量。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及意義：由多個火花間隙組成，單個電極是由黃銅材料沖壓制成，中間用云母墊圈隔開，厚度一般為0.5~1mm。意義：（1）極間距離小，電場近似于均勻電場，伏秒特性較平坦易于實(shí)現(xiàn)絕緣配合。（2）短弧相對長弧而言，更易于切斷，提高了間隙絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)能力。

2．火花間隙30閥型避雷器的工作原理（1）當(dāng)系統(tǒng)正常時，火花間隙將閥片電阻和工作母線隔離，以免由工作電壓在閥片電阻中產(chǎn)生的電流使閥片電阻燒壞;（2）一旦工作母線上的電壓超過其擊穿電壓值時，火花間隙將被擊穿并引導(dǎo)雷電流通過閥片電阻泄入大地。此時閥片電阻的阻值將自動變小以降低在其兩端形成的壓降（此壓降稱為殘壓）;（3）雷電流消逝后，作用在閥片電阻上的電壓即為工頻電壓，此時閥片電阻的阻值將自動變大，限制了工頻續(xù)流以促使電弧的快速可靠熄滅。閥型避雷器的工作原理31四、金屬氧化物避雷器（MOA）1．氧化鋅非線性電阻片以ZnO為主要材料，摻以其他微量金屬氧化物。ZnO閥片具有很理想的非線性伏安特性，其非線性系數(shù)約為α≈0.015~0.05。四、金屬氧化物避雷器（MOA）32圖6—23ZnO、SiC和理想避雷器伏安特性的比較圖6—22ZnO避雷器的伏安特性圖6—23ZnO、SiC和理想避雷器圖6—22Z33第四章過電壓防護(hù)課件342．MOA的工作原理：在工作電壓下，流經(jīng)ZnO閥片的電流遠(yuǎn)小于1mA(主要成分為電容電流)，相當(dāng)于絕緣體，不會使閥片燒壞，所以可以不用串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。當(dāng)作用在ZnO閥片上的電壓超過某一值（起始動作電壓U1mA）時，將發(fā)生“導(dǎo)通”，“導(dǎo)通”后ZnO閥片的電阻很小，殘壓與流過它的電流大小基本無關(guān)。當(dāng)作用的電壓降到動作電壓以下時，ZnO閥片“導(dǎo)通“終止，又相當(dāng)于絕緣體，因此不存在工頻續(xù)流。這就是MOA可以做到無間隙而又無續(xù)流的原因。2．MOA的工作原理：353．MOA的優(yōu)越性（1）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，便于規(guī)模化生產(chǎn)（2）保護(hù)特性優(yōu)越殘壓更低、在整個過電壓作用期間均能釋放能量，有良好的陡波響應(yīng)特性，特別適合用于GIS、直流系統(tǒng)的保護(hù)。（3）耐重復(fù)動作能力強(qiáng)MOA只吸收沖擊過電壓能量，不需要吸收續(xù)流能量（4）通流容量大，可作為內(nèi)部過電壓的后備保護(hù)。（5）耐污性能好（采用硅像膠外套）(6)可用于直流系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)的保護(hù)。3．MOA的優(yōu)越性364．3~66kV系統(tǒng)無間隙MOA的主要參數(shù)(1)持續(xù)運(yùn)行電壓（有效值）它是指在運(yùn)行中允許長期施加于避雷器兩端的工頻電壓有效值。它表征了MOA對長期作用的工頻電壓耐受能力。選擇MOA持續(xù)運(yùn)行電壓U時應(yīng)滿足：3~10kV系統(tǒng)Uc≥1.1Um;35~66kV系統(tǒng)Uc≥Um式中Um—系統(tǒng)最高運(yùn)行線電壓，為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的1.15倍。4．3~66kV系統(tǒng)無間隙MOA的主要參數(shù)37(2)額定電壓（有效值）它是指在避雷器動作負(fù)載試驗(yàn)條件所規(guī)定的一系列試驗(yàn)中，允許施加在MOA上的最大工頻電壓有效值。該參數(shù)是考核避雷器熱負(fù)荷的一個重要參數(shù)，是表征MOA對工頻過電壓的耐受能力?？砂聪率竭x擇：3~10kV系統(tǒng)：Ur≥K(1.1Um);35~66kV系統(tǒng)：Ur≥KUm其中K為切除接地短路故障時間系數(shù)，10s以上2h以內(nèi)切除故障，K=1.25~1.3。對于以上兩式，K值可分別取1.27和1.3，則：3~10kV系統(tǒng)：Ur≥1.4Um35~66kV系統(tǒng)：Ur≥1.3Um

(2)額定電壓（有效值）38(3)直流1mA參考電壓(U1mA)（峰值）我國的避雷器生產(chǎn)廠家通常把流過MOA的電流為直流1mA時，測得的電壓值稱為參考電壓，用U1mA表示。它處于V—I特性曲線的拐點(diǎn)上，MOA限制過電壓的作用也是從該點(diǎn)開始，因此，U1mA又稱為起始動作電壓。在這個電壓下既能保證MOA尚未處于導(dǎo)通狀態(tài)，工頻電流不會流過MOA而導(dǎo)致熱崩潰，又能保證過電壓襲來時使MOA迅速導(dǎo)通。參考電壓是確定MOA的壽命、熱穩(wěn)定性的重要參考因素。(3)直流1mA參考電壓(U1mA)（峰值）39(4)標(biāo)稱放電電流常用的有20、10、5、2.5、1.5、1kA6個等級，其波形參數(shù)為8/20μs。但一些特殊用途的，不限于此范圍。(5)工頻耐受電壓時間特性在規(guī)定條件下，對避雷器施加不同的工頻電壓，其不損壞或不發(fā)生熱崩潰所相應(yīng)的最大持續(xù)時間。(6)最大殘壓避雷器動作以后，在避雷器所允許最大陡波沖擊電流、雷電沖擊電流及操作沖擊電流下避雷器兩端電壓，它是表征避雷器保護(hù)水平的重要參數(shù)。(7)壓比它是指MOA在標(biāo)稱電流下的殘壓及1mA參考電流下的起始動作電壓的比值。(8)荷電率它是指長期施加在MOA上的持續(xù)工作電壓峰值與其工頻參考電壓的比值。它是影響MOA的老化性能和保護(hù)水平的一項(xiàng)重要參數(shù)。(4)標(biāo)稱放電電流40三、引下線和防雷接地裝置(一)引下線引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸和防腐蝕要求與避雷網(wǎng)和避雷帶相同，其截面不應(yīng)小于48mm2，為避免很快腐蝕，最好不用絞線作為引下線。(二)接地裝置接地裝置向大地泄放雷電流，限制防雷裝置對地電壓不致過高。

防雷接地裝置與一般接地裝置的要求大體相同，但其所用材料的最小尺寸應(yīng)稍大于其他接地裝置的最小尺寸。

1、變配電所母線上避雷器的接地，。2、線路進(jìn)線段避雷器接地；獨(dú)立避雷針接地，接地電阻均為三、引下線和防雷接地裝置41

除獨(dú)立避雷針外，在接地電阻滿足要求的前提下，防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。除獨(dú)立避雷針外，在接地電阻滿足要求的前提42

一、變配電所的一般防雷措施1、防止直擊雷正確安裝避雷針（線）保護(hù)（選擇適當(dāng)?shù)奈恢?、?shù)量和高度）2、防止侵入波（1）站內(nèi)安裝避雷器保護(hù)以限制雷電侵入波的幅值（2）站外1~2公里采用進(jìn)線段保護(hù)，以限制雷電流的幅值與侵入波的陡度。3、防止感應(yīng)雷及雷電電磁脈沖（LEMP）避雷網(wǎng)、避雷器、電容器、分流、屏蔽、接地、等電位連接（均壓）、泄流、鉗壓等諸措施配合運(yùn)用。4-4電力設(shè)施的防雷一、變配電所的一般防雷措施4-4電力設(shè)施的防雷43(一）、直擊雷保護(hù)1、裝設(shè)避雷針的基本原則（1）所有被保護(hù)設(shè)備均應(yīng)處于避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)，以免遭受直擊;（2）被保護(hù)設(shè)備與避雷針之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，以免遭受反擊。2、反擊

所謂反擊是指由于雷電流通過獨(dú)立避雷針時，在避雷針上和其接地裝置上出現(xiàn)的瞬時高電位而造成避雷針對被保護(hù)設(shè)備在空氣和地中逆擊穿的現(xiàn)象。雷擊避雷針時，雷電流經(jīng)避雷針及其接地裝置泄入大地。A點(diǎn)處對地電位UA為：(一）、直擊雷保護(hù)雷擊避雷針時，雷電流經(jīng)避雷針及44

為防止反擊，避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間最小距離的確定Sa≥0.2Ri+0.1h(m)，且不小于5m;Se≥0.3Ri(m)，且不小于3m。3、直擊雷保護(hù)一般采用避雷針或避雷線。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，凡按規(guī)程要求正確裝設(shè)了避雷針（或線）的變配電所，遭受直擊雷的事故率是很低的。4、避雷針及其接地裝置與道路或出入口德距離不宜小于3m,否則應(yīng)采取均壓措施或鋪設(shè)礫石、瀝青路面。

453、避雷針的安裝方式

獨(dú)立避雷針：其接地裝置通常單獨(dú)設(shè)置;架構(gòu)避雷針：直接設(shè)立在架構(gòu)上，其接地裝置通常接入主接地網(wǎng)。3、避雷針的安裝方式46（1）≤35kV配電裝置，因其絕緣水平較低，必須裝設(shè)獨(dú)立避雷針;（2）≥110kV配電裝置，因其絕緣水平較高，可裝設(shè)架構(gòu)避雷針，但還應(yīng)裝設(shè)輔助接地裝置;（3）主變的絕緣較弱且重要性大，其架構(gòu)上不宜裝設(shè)避雷針;(4)架構(gòu)避雷針的輔助接地裝置與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至主變接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)的電氣距離不得小于15m。（1）≤35kV配電裝置，因其絕緣水平較低，必須裝設(shè)獨(dú)立避雷474、安裝避雷針（線）時還應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）獨(dú)立避雷針應(yīng)距離道路3m以上，否則應(yīng)鋪碎石或?yàn)r青路面，以保證人身不受跨步電壓的危害;(2)嚴(yán)禁將架空照明線、電話線、廣播線及天線等裝在避雷針上或構(gòu)架上;（3）如在獨(dú)立避雷針或裝有針的構(gòu)架上設(shè)置照明燈，其電源線必須用鉛包電纜或全部穿在金屬管內(nèi)，并直接埋在地中，且長度在10m以上，才允許與屋內(nèi)配電裝置相連。（4）發(fā)電廠主廠房一般不裝避雷針，以免發(fā)生感應(yīng)或反擊，使繼電保護(hù)誤動作或造成絕緣損壞;4、安裝避雷針（線）時還應(yīng)注意的事項(xiàng)48二、雷電侵入波的防護(hù)(1)所內(nèi)安裝避雷器保護(hù)避雷器到變壓器的最大允許距離由下式確定式中

Uj—變壓器多次截波沖擊耐壓值，kVUc—通過標(biāo)稱放電電流時，避雷器上的殘壓，kVa—雷電波的陡度，kV/μsν—雷電波速，m/μs二、雷電侵入波的防護(hù)式中49(2)所外裝設(shè)進(jìn)線段保護(hù)當(dāng)線路全線無避雷線時，該段必須架設(shè)避雷線;當(dāng)線路全線有避雷線時，該段應(yīng)具有更高的耐雷水平，減小保護(hù)角α及降低桿塔接地電阻R。(2)所外裝設(shè)進(jìn)線段保護(hù)50四、變電站的典型進(jìn)線段保護(hù)接線圖（1）FE：保護(hù)雷雨季節(jié)經(jīng)常開路而對側(cè)有電源的斷路器或隔離開關(guān)。（2）1~2km避雷線將雷擊點(diǎn)限制在進(jìn)線段以外的線路，降低進(jìn)線段內(nèi)發(fā)生繞擊與反擊的概率。（3）F：限制雷電侵入波的電壓幅值四、變電站的典型進(jìn)線段保護(hù)接線圖511~2kmFFE雷電侵入波1~2kmFFE雷電侵入波52進(jìn)線段保護(hù)的作用：利用進(jìn)線段導(dǎo)線的波阻抗限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值;由于進(jìn)線段導(dǎo)線沖擊電暈的作用，降低了侵入波的陡度和幅值。進(jìn)線段保護(hù)的作用：53二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷

?經(jīng)升壓變壓器送電的發(fā)電機(jī)的防雷保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)上出現(xiàn)大氣過電壓有三種典型的情況：二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷54二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷1、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣特點(diǎn)及防雷要求（1）發(fā)電機(jī)的沖擊絕緣水平在相同電壓等級的電氣設(shè)備中最低。這是因?yàn)椋弘姍C(jī)絕緣全靠固體絕緣，難免出現(xiàn)局部放電。電機(jī)無均壓措施，匝間電容小，繞組耐沖擊能力很低。運(yùn)行條件差，絕緣易老化。二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷55（2）保護(hù)電機(jī)用的避雷器的保護(hù)水平與電機(jī)的絕緣水平配合裕度很?。?）電機(jī)的匝間絕緣、中性點(diǎn)絕緣要求把侵入波陡度限制得很低對匝間絕緣，要求不大于5kv/μs對中性點(diǎn)絕緣，要求不大于2kv/μs（4）發(fā)電機(jī)安裝在戶內(nèi)，不必考慮直擊雷保護(hù)，但應(yīng)注意反擊。（2）保護(hù)電機(jī)用的避雷器的保護(hù)水平與電機(jī)的絕緣水平配合裕度很56第四章過電壓防護(hù)課件57第四章過電壓防護(hù)課件582、直配電機(jī)防雷保護(hù)的接線（1）在發(fā)電機(jī)母線上安裝MOA（或FCD磁吹避雷器）作用：限制侵入波的電壓幅值，保護(hù)電機(jī)的主絕緣。（2）在發(fā)電機(jī)母線上裝設(shè)電容器作用：限制侵入波的陡度，保護(hù)電機(jī)的縱絕緣、中性點(diǎn)絕緣，同時也可以減小感應(yīng)過電壓。通常每相電容C=0.25~0.5μf2、直配電機(jī)防雷保護(hù)的接線（1）在發(fā)電機(jī)母線上安裝MOA（或59圖8—22有電纜段的直配電機(jī)保護(hù)接線圖8—22有電纜段的直配電機(jī)保護(hù)接線603、采用電纜段（≥100m）和GB作為進(jìn)線段保護(hù)作用：利用GB放電后電纜外皮的分流作用，以限制流經(jīng)站內(nèi)避雷器的雷電流不超過3KA。4、在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器保護(hù)作用：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)一般都不接地，防止三相來波時損壞中性點(diǎn)絕緣。3、采用電纜段（≥100m）和GB作為進(jìn)線段保護(hù)61

非直配電機(jī)的防雷比直配電機(jī)可靠得多。我國規(guī)程規(guī)定：1、在多雷區(qū)，特別重要的發(fā)電機(jī)（包括≥20萬KW機(jī)組），宜在發(fā)電機(jī)出線上加裝一組MOA;2、如有較長的架空母線橋或軟母線時，除應(yīng)有直擊雷保護(hù)措施外，還應(yīng)在電機(jī)出口加裝C≥0.15μf的電容或MOA以防止感應(yīng)過電壓。非直配電機(jī)的防雷比直配電機(jī)可靠得多。62三、3~10kV架空配電線路的防雷

3~10kV線路中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地，單相接地不會跳閘，因此3-10kV線路的防雷主要是防止相間短路。主要采取以下措施：1．提高線路本身的絕緣水平。在架空線路上采用瓷橫擔(dān)、木橫擔(dān)或更高一級的絕緣子，以提高線路的耐雷水平。2．裝設(shè)自動重合閘裝置。線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧所引起的。線路斷路器跳閘后，電弧也就熄滅了。如果采用一次自動重合閘裝置，使開關(guān)經(jīng)0.5s或更長一點(diǎn)的時間自動合閘，電弧一般都不會重燃，從而恢復(fù)供電。3．采用多回線路或電纜線路供電。對重要用戶可用環(huán)形供電或不同桿架設(shè)的雙回線路供電，必要時采用電力電纜供電，以提高防雷效果，保證供電的可靠性。4．裝設(shè)線路型氧化鋅避雷器或保護(hù)間隙。這是用來保護(hù)線路上個別絕緣最薄弱的部分。

三、3~10kV架空配電線路的防雷63四、3~10KV柱上配電開關(guān)的防雷對經(jīng)常處于斷路狀態(tài)運(yùn)行而又帶電的柱上斷路器、負(fù)荷開關(guān)或隔離開關(guān)，應(yīng)在其帶電側(cè)裝設(shè)MOA避雷器。其接地線應(yīng)與柱上斷路器等的金屬外殼連接，接地電阻不宜超過10Ω。四、3~10KV柱上配電開關(guān)的防雷64五、配電變壓器的防雷

1、高壓繞組裝一組氧化鋅避雷器。2、避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器安裝。避雷器、變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)、變壓器金屬外殼連在一起，形成三點(diǎn)共同接地。3、低壓繞組接一組低壓氧化鋅避雷器，防止正、逆變換過電壓。五、配電變壓器的防雷65第四章過電壓防護(hù)課件66逆變換過電壓：高壓側(cè)遭雷擊后，避雷器放電，由此作用于低壓側(cè)的高電位通過電磁感應(yīng)又變換到高壓側(cè)的過電壓。正變換過電壓：低壓側(cè)遭雷擊，作用在低壓側(cè)的沖擊電壓按變比感應(yīng)到高壓側(cè)的過電壓。逆變換過電壓：高壓側(cè)遭雷擊后，避雷器放電，由此作用于低壓側(cè)的67六、低壓架空接戶線的防雷對于采用鐵橫擔(dān)和鋼筋混疑土桿塔的配電線路，線路的絕緣水平不高，限制了允許雷電侵入波的幅值，危險并不大。對于采用木桿塔或木橫擔(dān)的低壓配電線路，則必須采取防雷保護(hù)措施。為了降低雷電侵入波的幅值，可把引入室內(nèi)的接戶線上的絕緣子鐵腳接地。其接地電阻不宜大于30Ω。這樣，遇有雷電波侵入時，絕緣子相當(dāng)于保護(hù)間隙的作用。六、低壓架空接戶線的防雷對于采用鐵橫擔(dān)和鋼筋混疑土桿塔的68＊4-5建筑物的防雷一、建筑物的外部防雷(1)第一類建筑物及其防雷保護(hù)凡在建筑物中存放爆炸物品或正常情況下能形成爆炸性混合物，因電火花而會發(fā)生爆炸，致使房屋毀壞和造成人身傷亡者。這類建筑物應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針防止直擊雷；對非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)，室內(nèi)一切金屬設(shè)備和管道，均應(yīng)良好接地并不得有開口環(huán)路，以防止感應(yīng)過電壓；采用低壓MOA和電纜進(jìn)線，以防雷擊時高電壓沿低壓架空線侵入建筑物內(nèi)。＊4-5建筑物的防雷一、建筑物的外部防雷69第四章過電壓防護(hù)課件70

圖中采用低壓電纜與避雷器防止高電位侵入時，電纜首端裝設(shè)低壓MOA，與電纜外皮及絕緣子鐵腳共同接地，電纜末端外皮一般須與建筑物防感應(yīng)雷接地裝置相連。當(dāng)高電位到達(dá)電纜首端時，避雷器擊穿，電纜外皮與電纜芯連通，由于集膚效應(yīng)及芯線與外皮的互感作用，便限制了芯線上的電流通過。當(dāng)電纜長度在50m以上、接地電阻不超過10Ω時，絕大部分電流將經(jīng)電纜外皮及首端接地電阻入地。殘余電流經(jīng)電纜末端電阻入地，其上壓降即為侵入建筑物的電位，通常已可降低到原值的1%-2％以下。圖中采用低壓電纜與避雷器防止高電位侵入時71(2)第二類建筑物及其防雷保護(hù)劃分條件同第一類，但在因電火花而發(fā)生爆炸時，不致引起巨大破壞或人身事故，或政治、經(jīng)濟(jì)及文化藝術(shù)上具有重大意義的建筑物。這類建筑物可在建筑物上裝避雷針或采用避雷針和避雷帶混合保護(hù)，以防直擊雷。室內(nèi)一切金屬設(shè)備和管道，均應(yīng)良好接地并不得有開口環(huán)路，以防感應(yīng)雷；采用低壓避雷器和架空進(jìn)線，以防高電位沿低壓架空線侵入建筑物內(nèi)。圖中采用低壓避雷器與架空進(jìn)線防止高電位侵入時，必須將150m內(nèi)進(jìn)線段所有電桿上的絕緣子鐵腳都接地，低壓避雷器裝在入戶墻上。當(dāng)高電位沿架空線侵入時，由于絕緣子表面發(fā)生閃絡(luò)及避雷器擊穿，便降低了架空線上的高電位，限制了高電位的侵入。(2)第二類建筑物及其防雷保護(hù)圖中采用低壓避雷器72(3)第三類建筑物及其防雷保護(hù)凡不屬第一、二類建筑物但需實(shí)施防雷保護(hù)者。這類建筑物防止直擊雷可在建筑物最易遭受雷擊的部位（如屋脊、屋角、山墻等）裝設(shè)避雷帶或避雷針，進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。若為鋼筋混凝土屋面，則可利用其鋼筋作為防雷裝置；為防止高電位侵入，可在進(jìn)戶線上安裝放電間隙或?qū)⑵浣^緣子鐵腳接地。(3)第三類建筑物及其防雷保護(hù)73二、建筑物的內(nèi)部防雷(防雷電電磁脈沖)(一)問題的提出雷電電磁脈沖（LEMP）的干擾主要是指以下三種情況：戶外空氣雷電波的電磁輻射對建筑物內(nèi)部電氣設(shè)備的電磁干擾。當(dāng)建筑物的防雷裝置接閃后，強(qiáng)大的雷電流對內(nèi)部電氣設(shè)備的電磁干擾。進(jìn)入建筑物內(nèi)各外部引入的線路引來電磁波對內(nèi)部電氣設(shè)備的干擾（含公用電網(wǎng)有關(guān)投切引起的那部分）。二、建筑物的內(nèi)部防雷(防雷電電磁脈沖)74(二)防雷區(qū)（LightningProtectionZone，縮寫LPZ）防雷區(qū)指需要規(guī)定和控制雷擊、電磁環(huán)境的那些區(qū)域。按由外及內(nèi)雷電能量大小分布分為LPZ0，LPZ1，LPZ2,LPZn區(qū)。LPZ0區(qū)又分A,B兩區(qū)。(二)防雷區(qū)（LightningProtectionZo75將一建筑物劃分為若干防雷區(qū)的一個例子將一建筑物劃分為若干防雷區(qū)的一個例子76(三)電涌保護(hù)器

電涌被稱為瞬態(tài)過電壓，是電路中出現(xiàn)的一種短暫的電流、電壓波動，在電路中通常持續(xù)約百萬分之一秒。分為：雷電電涌過電壓和操作電涌過電壓。

1．建筑物防雷保護(hù)的基本方針綜合保護(hù)措施采用共用接地系統(tǒng)，在不同防雷區(qū)界面和信息系統(tǒng)所需特定位置設(shè)置電涌保護(hù)器（SPD），實(shí)現(xiàn)暫態(tài)共地，再配合等電位均壓，從而有效抑制雷電電磁脈沖侵?jǐn)_，保護(hù)建筑物內(nèi)強(qiáng)弱電電氣設(shè)備及人員的安全。2．電涌保護(hù)器及其重要的特性參數(shù)(1)電涌保護(hù)器的作用在建筑物的不同防雷區(qū)界面和所需的特定位置上設(shè)置電涌保護(hù)器是建筑物防電涌綜合保護(hù)措施中關(guān)鍵的一項(xiàng)措施。SPD的主要作用是當(dāng)電涌來臨動作后，鉗壓和泄流以及暫態(tài)均壓。(2)電壓參數(shù)3．電涌保護(hù)器的類型(1)電壓開關(guān)型（VST）(2)限壓型（VLT）(三)電涌保護(hù)器77(四)建筑物信息系統(tǒng)防雷保護(hù)的一般措施

比較完善的防雷措施應(yīng)該包括分流、均壓、屏蔽、接地和鉗位等，是一項(xiàng)綜合防護(hù)的系統(tǒng)工程。分流——對直擊雷靠接閃器經(jīng)引下線和接地裝置，或通過導(dǎo)電連接和接地良好的金屬構(gòu)架，將雷電流分流入地，不流過被保護(hù)設(shè)備的部件，雷電流通道的阻抗要低，以降低電壓，避免引起反擊。均壓——對于同一區(qū)域的電纜外皮、設(shè)備外殼、金屬構(gòu)架、管道進(jìn)行電氣連接，其目的在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬與各系統(tǒng)之間的電位差，即均衡電位。屏蔽——采用屏蔽電纜，利用各種人工的屏蔽盒、法拉第籠和各種自然屏蔽體來阻擋、衰減施加在信息系統(tǒng)（設(shè)備）上的電磁干擾和過電壓能量。(四)建筑物信息系統(tǒng)防雷保護(hù)的一般措施78接地——將所有金屬機(jī)殼、構(gòu)架、管道、電纜金屬屏蔽層、穿線鐵管連在一起，與屏蔽籠及總接地網(wǎng)就近連接，電氣、電子設(shè)備的防雷接地、工作接地、保護(hù)接地采用共地方式。鉗位——在過電壓可能侵入的所有端口，裝設(shè)必要的電涌保護(hù)器（SPD），在計(jì)算機(jī)等信息系統(tǒng)引出的信號線、電源線上裝設(shè)多級保護(hù)，包括粗保護(hù)和細(xì)保護(hù)，將侵人的沖擊過電壓鉗制到允許的程度。對于上述整套防雷措施，現(xiàn)場可根據(jù)實(shí)際需要選擇其中部分實(shí)施。接地——將所有金屬機(jī)殼、構(gòu)架、管道、電纜金屬屏蔽層、穿線鐵管794-6人身的防雷

雷雨時除工作必須外，應(yīng)盡量少在戶外或野外逗留。在戶外或野外最好穿塑膠雨衣；有條件時應(yīng)躲進(jìn)有寬大金屬構(gòu)架或有防雷設(shè)施的建筑內(nèi)，盡量不要站、靠或下蹲在露天里，尤其應(yīng)遠(yuǎn)離電桿、大樹等凸出物5m以外。雷雨時盡量不要站在高處，要離開小山、小丘以及湖濱、河邊、池塘；還應(yīng)盡量離開鐵絲網(wǎng)、其它金屬線、涼衣鐵絲、煙囪、高桿以及孤獨(dú)樹木等。4-6人身的防雷80在室內(nèi)應(yīng)注意雷電侵入波的危害。雷雨時要離開電燈線、電源線、電話線、廣播線、引入室內(nèi)的電視機(jī)天線以及與其相連的各種導(dǎo)體，以防止這類線路或?qū)w對人身的二次放電。調(diào)查資料說明，戶內(nèi)70%以上對人體二次放電的事故發(fā)生相距1m以內(nèi)的場合，相距1.5m以上尚未發(fā)現(xiàn)死亡事故。應(yīng)當(dāng)注意，僅僅拉開開關(guān)對防止雷擊是起不了多大作用的。防止球形雷造成危害。雷雨時有時會出現(xiàn)球形雷。為此，雷雨時最好關(guān)好門窗，以防止可能出現(xiàn)的球形雷對人體、房屋及設(shè)備造成危害。在室內(nèi)應(yīng)注意雷電侵入波的危害。雷雨時要離開電燈線、電源線、電814-7內(nèi)部過電壓基本知識概述在電力系統(tǒng)內(nèi)部，由于斷路器的操作或系統(tǒng)故障，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，在由此而引起的電力系統(tǒng)內(nèi)部電網(wǎng)中電磁能量轉(zhuǎn)化或傳遞的過渡過程中，將在系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓，這種過電壓稱為內(nèi)部過電壓。其中，由于斷路器操作和各類故障所引起的過渡過程，產(chǎn)生瞬間的電壓升高，稱為操作過電壓，同時，在電感電容參數(shù)的適當(dāng)配合下，產(chǎn)生多種形式的持續(xù)時間很長的諧振現(xiàn)象及其電壓升高，稱為諧振過電壓。4-7內(nèi)部過電壓基本知識概述82內(nèi)部過電壓的能量來自電網(wǎng)本身，其數(shù)值及變化規(guī)律僅取決于電網(wǎng)的參數(shù)，過電壓的數(shù)值通常與系統(tǒng)的額定電壓成一定的比例，因此常用過電壓倍數(shù)K0表示其幅值大小，基值則取為最大運(yùn)行相電壓幅值。內(nèi)部過電壓的能量來自電網(wǎng)本身，其數(shù)值及變化規(guī)律僅取決于電網(wǎng)的83★內(nèi)部過電壓的表示方法常用內(nèi)部過電壓倍數(shù)K來表示內(nèi)部過電壓的幅值。K=f(系統(tǒng)容量、斷路器性能、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、中性點(diǎn)運(yùn)行方式、母線出線數(shù)、電網(wǎng)運(yùn)行方式…)因此，K具有強(qiáng)烈的統(tǒng)計(jì)性。

通常地，K=2.0~4★內(nèi)部過電壓的表示方法K=f(系統(tǒng)容量、斷路器性能、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)84

★研究內(nèi)部過電壓的意義及方法1、意義：對≤220KV系統(tǒng)，由大氣過電壓決定系統(tǒng)的絕緣水平對≥330KV系統(tǒng)，主要由內(nèi)部過電壓決定系統(tǒng)的絕緣水平限制內(nèi)部過電壓的方法：（1）線路上裝設(shè)并聯(lián)電抗器；（2）采用帶并聯(lián)電阻的斷路器；（3）線路上裝氧化鋅避雷器。2、方法（1）實(shí)測記錄（2）模擬計(jì)算采用TNA分析儀及EMTP軟件包。

★研究內(nèi)部過電壓的意義及方法85★電力系統(tǒng)過電壓的分類電力系統(tǒng)過電壓★電力系統(tǒng)過電壓的分類電力系統(tǒng)過電壓86一、操作過電壓(一)切除空載線路（或并聯(lián)電容器）過電壓根本原因：開關(guān)滅弧性能不好，斷口電弧重燃。改善措施：改善開關(guān)滅弧性能、斷路器斷口并聯(lián)電阻、線路并聯(lián)電抗，以及采用MOA保護(hù)。

一、操作過電壓根本原因：開關(guān)滅弧性能不好，斷口電弧重燃。改87t=t1:斷路器斷開，線路殘留電壓；t=t2:斷路器斷口間壓差△u=2Em，壓差大，可能造成斷路器斷口間電弧重燃，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)為包含L,C的回路，形成振蕩，振蕩過程：t=t3:熄弧，殘留電壓；t=t4:斷路器斷口間壓差達(dá)，電弧重燃，形成振蕩，振蕩過程：t=t1:斷路器斷開，線路殘留電壓；88第四章過電壓防護(hù)課件89合閘過電壓在超高壓系統(tǒng)的絕緣配合中，上升為主要矛盾，成為選擇超高壓系統(tǒng)絕緣水平的決定性因素?？蛰d線的合閘分為兩種情況，即正常合閘和自動重合閘。這時出現(xiàn)的操作過電壓稱為合空線過電壓或合閘過電壓，重合閘過電壓是合閘過電壓中最嚴(yán)重的一種。4-4空載線路合閘過電壓合閘過電壓在超高壓系統(tǒng)的絕緣配合中，上升為主要矛盾，成為選擇90正常合閘的情況，空載線路上沒有殘余電荷，初始電壓UC（0）=0。過電壓為2Em如果是自動重合閘的情況，那么條件將更為不利，主要原因在于這時線路上有一定殘余電荷和初始電壓，重合閘時振蕩將更加激烈。正常合閘的情況，空載線路上沒有殘余電荷，初始電壓UC（0）=91如果采用的是單相自動重合閘，只切除故障相，而健全相不與電源電壓相脫離，那么當(dāng)故障相重合閘時，因該相導(dǎo)線上不存在殘余電荷和初始電壓，就不會出現(xiàn)高幅值重合閘過電壓。在合閘過電壓中，以三相重合閘的情況最為嚴(yán)重，其過電壓理論幅值可達(dá)3Em。如果采用的是單相自動重合閘，只切除故障相，而健全相不與電源電92(三)切除空載變壓器（或并聯(lián)電抗器、感應(yīng)電動機(jī)）過電壓根本原因：開關(guān)中電感電流被突然切斷（截流）所致改善措施：操作時把變壓器的中性點(diǎn)臨時接地、采用MOA加以限制。

(三)切除空載變壓器（或并聯(lián)電抗器、感應(yīng)電動機(jī)）過電壓根本原93第四章過電壓防護(hù)課件94(三)電弧接地過電壓原因：在中性點(diǎn)絕緣的電網(wǎng)中發(fā)生單相接地故障時，當(dāng)單相接地電流超過一定值時，常出現(xiàn)電弧或間歇性電弧接地（由于接地故障電流為健全相對地電容電流的三倍，但其值很小，不會引起保護(hù)動作）。由于電網(wǎng)中存在有電容和電感，所以電弧不斷地熄滅和重燃，可能引起線路某一部分發(fā)生振蕩，將在電網(wǎng)的健全相和故障相上都會產(chǎn)生很高的過電壓，把這種過電壓稱為電弧接地過電壓。

改善措施：中性點(diǎn)采用有效接地或經(jīng)過消弧線圈接地。(三)電弧接地過電壓95流過C2和C3的電流和分別較和超前90o，其幅值為流過C2和C3的電流和分別較96如以uA，uB，uC代表三相電源電壓；以u1，u2，u3代表三相導(dǎo)線的對地電壓，即C1、C2、C3上的電壓，則通過分析可得如下圖所示的過電壓發(fā)展過程。如以uA，uB，uC代表三相電源電壓；以u1，u2，u3代表97二、諧振過電壓1、傳遞過電壓在正常運(yùn)行條件下，中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中，中性點(diǎn)位移電壓很小。但是，當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生不對稱接地故障、斷路器非全相或不同期操作時，中性點(diǎn)位移電壓將顯著增大，通過靜電耦合和電磁耦合，在變壓器的不同繞組之間或相鄰的輸電線路之間會發(fā)生電壓傳遞的現(xiàn)象，在不利的參數(shù)配合下，耦合回路將產(chǎn)生諧振傳遞過電壓，危及低壓側(cè)電氣設(shè)備絕緣。措施：在高壓側(cè)避免采用熔斷器、盡量避免高壓斷路器不同期操作等。對中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地的變壓器進(jìn)行操作時，可將變壓器的中性點(diǎn)臨時接地，并借助三角形連接的低壓繞組的作用，可以避免由于非全相動作而在高壓側(cè)出現(xiàn)的零序電壓。二、諧振過電壓982、斷線引起的諧振過電壓在6~35KV電網(wǎng)中，斷線引起的過電壓事故是較頻繁的。通常，最大的過電壓發(fā)生在斷線相上負(fù)載側(cè)，使得該處的絕緣受到威脅、避雷器發(fā)生爆炸。為防止產(chǎn)生斷線過電壓，應(yīng)考慮采取如下措施。保證斷路器的三相同期動作，避免發(fā)生拒動，不采用熔斷器設(shè)備；加強(qiáng)線路的巡視和檢修，避免發(fā)生斷線；如斷路器操作后發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)立即復(fù)原和進(jìn)行檢查；在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，操作時應(yīng)將負(fù)載變壓器的中性點(diǎn)臨時接地，必要時可在負(fù)載變壓器的中性點(diǎn)或端部裝設(shè)放電間隙。2、斷線引起的諧振過電壓993、電磁式電壓互感器飽和引起的過電壓常見的使電壓互感器產(chǎn)生嚴(yán)重飽和的情況有：①電壓互感器突然合閘，使其某一相或兩相繞組內(nèi)出現(xiàn)巨大的涌流和磁飽和現(xiàn)象;②由于雷擊或其他原因，線路瞬間單相弧光接地，使健全相電壓突然升至線電壓，而故障相在接地消失后瞬間恢復(fù)至相電壓，以致造成暫態(tài)勵磁電流的急劇增大和鐵芯的磁飽和;③傳遞過電壓，如高壓繞組側(cè)發(fā)生瞬間的單相接地或不同期切合，低壓側(cè)將有傳遞過電壓使電壓互感器鐵芯飽和等等。3、電磁式電壓互感器飽和引起的過電壓常見的使電壓互感器產(chǎn)生嚴(yán)100限制措施：(1)選用勵磁特性較好的電壓互感器。(2)在零序回路中接入阻尼電阻①在電壓互感器開口三角繞組中短時接入電阻。②在電壓互感器的一次側(cè)中性點(diǎn)接入電阻R0或?qū)Φ丶友b消諧阻尼器。(3)增大對地電容在個別情況下，可在10kV及以下的母線上裝設(shè)一組三相對地電容器，或利用電纜段代替架空線路，以增大對地電容，有利于避免諧振。(4)用戶側(cè)電壓互感器的一次側(cè)中性點(diǎn)盡可能不接地(5)采取臨時的措施如特殊情況下，可將系統(tǒng)中性點(diǎn)臨時經(jīng)小電阻接地或直接接地，或投入消弧線圈，也可以按事先規(guī)定投入某些線路或設(shè)備以改變電路參數(shù)，消除諧振過電壓。限制措施：101電力系統(tǒng)過電壓第四章過電壓防護(hù)電力系統(tǒng)過電壓第四章過電壓防護(hù)102第二節(jié)雷電的一般知識一、雷云及雷電的形成

學(xué)說很多，但水、蒸汽、強(qiáng)烈氣流是形成雷云的基本條件。

(一）看圖（二）雷電的形成過程（三）關(guān)于雷電的描述

（四）雷電的能量和功率富蘭克林：風(fēng)箏、雷電第二節(jié)雷電的一般知識一、雷云及雷電的形成(一）看圖103二、雷電放電的形成過程1、先導(dǎo)放電

雷云中電荷密集處的電場強(qiáng)度很高，產(chǎn)生強(qiáng)烈的空氣游離過程，形成指向大地的一段導(dǎo)電通道（雷電先導(dǎo)）過程。分級發(fā)展，每級停30~90μs速度較慢（約為1/1000光速）

空氣電場強(qiáng)度達(dá)到25~30kV/cm，開始放電二、雷電放電的形成過程空氣電場強(qiáng)度達(dá)到25~301042、主放電迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)相遇，產(chǎn)生強(qiáng)烈的中和過程。速度快（1/20~1/2光速），持續(xù)時間極短（約50~100μs），電流極大（約幾十到幾百KA），出現(xiàn)閃電和雷鳴現(xiàn)象。第四章過電壓防護(hù)課件1053、余輝放電云中殘余電荷經(jīng)主放電通道流下來的過程。電流?。s幾百安），持續(xù)時間較長（約0.03~0.15s）多重放電一般雷云存在幾個電荷中心，繼而發(fā)生多次的放電（以后的雷電先導(dǎo)是連續(xù)的）。第四章過電壓防護(hù)課件106三、雷電類型及雷電過電壓

(一)雷電的類型1．直擊雷直擊雷是指雷云與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。2．感應(yīng)雷感應(yīng)雷是指雷電放電過程中，雷云中的電荷及強(qiáng)大的脈沖電流對周圍導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)的現(xiàn)象。3．雷電侵入波雷電侵入波是指由于架空線路或其他金屬管道遭受雷擊（直接雷或感應(yīng)雷）時產(chǎn)生的沖擊電壓波沿其自身迅速向兩側(cè)傳播的現(xiàn)象。三、雷電類型及雷電過電壓107(二)雷電過電壓的產(chǎn)生1．直擊雷過電壓2．感應(yīng)雷過電壓式中Ug—雷擊大地時，感應(yīng)過電壓的幅值，kV;I—雷電流幅值，kA;hd—導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的平均高度，m;S—地面雷擊點(diǎn)距線路的距離，m

防直擊雷的措施：避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)(二)雷電過電壓的產(chǎn)生防直擊雷的措施：避雷針、避雷線、避108感應(yīng)過電壓的靜電分量：在雷電放電的先導(dǎo)階段（假設(shè)為負(fù)先導(dǎo)），線路處于雷云及先導(dǎo)通道與大地構(gòu)成的電場之中，由于靜電感應(yīng)，最靠近先導(dǎo)通道的一段導(dǎo)線上感應(yīng)形成束縛電荷，主放電開始以后，先導(dǎo)通道中的電荷自下而上被迅速中和。相應(yīng)電場迅速減弱，使導(dǎo)線上的正束縛電荷迅速釋放，形成電壓波向兩側(cè)傳播。稱感應(yīng)過電壓的靜電分量感應(yīng)電壓的電磁分量：雷電通道中的雷電流在通道周圍空間建立了劇烈變化的磁場，使導(dǎo)線感應(yīng)出很高的電壓，為感應(yīng)電壓的電磁分量。感應(yīng)過電壓的電磁分量比靜電分量小得多。一般只考慮靜電分量。

第四章過電壓防護(hù)課件109

線路感應(yīng)雷過電壓的特點(diǎn)幅值不高（通常不超過500KV），所以對110KV及以上線路的絕緣一般不構(gòu)成威脅;一般不會引起相間閃絡(luò)（因?yàn)檫^電壓同時存在于三相導(dǎo)線上）極性與雷電流相反3．雷電侵入波過電壓

指架空線路或其他金屬管道遭受雷擊（直擊雷或感應(yīng)雷）時產(chǎn)生的沖擊電壓波沿其自身迅速向兩側(cè)傳播的現(xiàn)象。線路絕緣水平高于電氣設(shè)備，當(dāng)侵入波進(jìn)入變電站，對電氣設(shè)備造成破壞。應(yīng)該指出，變電站安裝避雷針后，遭直擊雷德概率很小。所以，侵入波是變電站的主要雷害。線路感應(yīng)雷過電壓的特點(diǎn)110四、雷電的主要參數(shù)1．雷電流幅值、波頭時間和波長時間幅值是指脈沖雷電流所達(dá)到的最大值(被擊物阻抗小于30Ω）。波頭時間是指雷電流上升到最大值所需的時間。波長時間是指脈沖電流的持續(xù)時間。２．雷電流的波形、極性和陡度雷電流屬于單極性的脈沖波，75％~90％的雷電流是負(fù)極性的。３．雷電日（小時）表明雷電放電的頻繁程度。雷電日是指該地區(qū)一年中有雷電的天數(shù)。雷電小時則指該地區(qū)一年中有雷電的小時數(shù)。泉州市雷暴日50-80天。四、雷電的主要參數(shù)1114-3防雷裝置一、接閃器(一)概述避雷針、避雷線、避雷帶及避雷網(wǎng)都是經(jīng)常采用的防護(hù)直擊雷裝置。一套完整的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置。上述針、線、網(wǎng)、帶實(shí)際上都是接閃器。避雷針主要用來保護(hù)露天變配電設(shè)備及保護(hù)建筑物;避雷線主要用來保護(hù)輸電線路;避雷帶和避雷網(wǎng)主要是用來保護(hù)建筑物。它們都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄入大地，使被保護(hù)物免受雷擊。4-3防雷裝置一、接閃器112各種接閃器的具體作用是：

(1)避雷針利用尖端放電的原理:

即當(dāng)雷云放電時使地面電場畸變，從而在避雷針的頂端形成局部場強(qiáng)集中的空間以影響雷閃先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷云對避雷針放電并將雷電流泄入地中，以達(dá)到保護(hù)附近的建筑物和電力設(shè)備免遭雷擊的目的。通常，避雷針用于發(fā)電廠和變電站的直擊雷保護(hù);各種接閃器的具體作用是：(1)避雷針利用尖端放電的113

(2)避雷線也稱架空地線，其保護(hù)原理與避雷針類似。

通常用于輸電線路的直擊雷保護(hù)。另外，在線路（靠近變電所區(qū)段）可能受到直接雷危害時，可以限制沿線路侵入變電所的雷電沖擊波幅值及陡度;

(3)沿建筑物屋頂四周易受雷擊部位敷設(shè)的作為防雷保護(hù)用的金屬帶作為接閃器、沿外墻作引下線和接地網(wǎng)相連的裝置稱為避雷帶。

多用在民用建筑特別是山區(qū)。由于雷擊選擇性較強(qiáng)（可能從側(cè)面橫向發(fā)展對建筑物放電），故使用避雷帶（網(wǎng)）的保護(hù)性能比避雷針的要好;(2)避雷線也稱架空地線，其保護(hù)原理與避雷針類似。114

(4)避雷網(wǎng)分為明裝避雷網(wǎng)和籠式避雷網(wǎng)兩大類。沿建筑物屋頂上部明裝金屬網(wǎng)格作為接閃器，沿外墻裝引下線接到接地裝置上，稱為明裝避雷網(wǎng)。

一般建筑物中常采用這種方法。而把整個建筑物中的鋼筋結(jié)構(gòu)連成一體，構(gòu)成一個大型金屬網(wǎng)籠，稱為籠式避雷網(wǎng)。(4)避雷網(wǎng)分為明裝避雷網(wǎng)和籠式避雷網(wǎng)兩大類。沿建115第四章過電壓防護(hù)課件1161、避雷針的作用原理(1)作用：防止被保護(hù)設(shè)備遭受直接雷擊。(2)原理：將雷電吸引到自身上來，并將其安全導(dǎo)入地中，使附近的建筑和設(shè)備免遭直接雷擊。故避雷針實(shí)質(zhì)應(yīng)稱為為“引雷針”。1、避雷針的作用原理117(3)基本結(jié)構(gòu)?針頭（又稱接閃器，φ10~12mm、長1~2m的鋼棒）?引下線（鍍鋅鋼絞線、圓鋼、扁鋼）?接地裝置（角鋼或圓鋼，長2.5m）(4)保護(hù)對象主要用于發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù)。(3)基本結(jié)構(gòu)118（二）避雷針的保護(hù)范圍保護(hù)范圍：在此范圍內(nèi)，遭受雷擊的概率不超過0.1%。1、單支避雷針當(dāng)hx≥時當(dāng)hx＜時式中h——避雷針的高度，mhx——被保護(hù)物高度,mrx——被保護(hù)物高度hx水平面上的保護(hù)半徑,mP——高度影響系數(shù),當(dāng)h≤30m時，p=1;

當(dāng)30m＜h≤120m時，（二）避雷針的保護(hù)范圍119線路避雷線線路避雷線120（三）避雷線（又稱“架空地線”）的保護(hù)范圍1、保護(hù)原理:與避雷針相同2、保護(hù)對象:主要用于輸電線路的直擊雷保護(hù)。3、保護(hù)范圍:為帶狀區(qū)域，通常采用保護(hù)角來α表示。當(dāng)hx≥h/2時，rx=0.47(h-hx)p當(dāng)hx＜h/2時，rx=(h-1.53hx)p

保護(hù)角α：指的是避雷線同外側(cè)導(dǎo)線的連線與垂直線之間的夾角。α越小，保護(hù)效果越好，一般線路的保護(hù)角20°~30°。當(dāng)hx≥h/2時，rx=0.47(h-hx)p121二、避雷器一、避雷器的作用、保護(hù)原理、基本要求、基本類型1、作用：限制沿線路侵入的雷電波（簡稱雷電侵入波）幅值的一種過電壓保護(hù)裝置。

●同電壓等級的線路沖擊耐壓高于變壓器。例如：110kV線路：沖擊耐壓=700kV110kV變壓器：沖擊耐壓=425kV。

（而同電壓等級的變壓器沖擊耐壓高于電機(jī)）●避雷器裝設(shè)于變電站母線上及線路的終端。

（或者說避雷器應(yīng)裝于被保護(hù)設(shè)備前面）二、避雷器一、避雷器的作用、保護(hù)原理、基本要求、基本類型1222、原理避雷器實(shí)質(zhì)上是一個“放電器”，它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。當(dāng)過電壓超過一定幅值時，避雷器先放電，從而限制了過電壓的幅值，使與之并聯(lián)的電氣設(shè)備得到保護(hù)?！癖芾灼鞣烹姾螅纂娔芰客ㄟ^避雷器的接地裝置散泄到土壤中去。●雷電波消失，工頻電壓作用在沖擊閃絡(luò)通道上，形成工頻續(xù)流?！窆ゎl續(xù)流如果持續(xù)時間過長，繼電保護(hù)動作，斷路器跳閘，供電中斷?！癖芾灼饕獙υO(shè)備起到保護(hù)作用，避雷器的沖擊放電電壓和殘壓＜被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓。2、原理1233、對避雷器的基本要求①具有良好的保護(hù)特性，便于和被保護(hù)設(shè)備配合。在出現(xiàn)過電壓時避雷器應(yīng)及時動作、殘壓（雷電流在避雷器上所形成的壓降）應(yīng)盡量減小。②具有較強(qiáng)的絕緣自恢復(fù)能力，以免造成停電避雷器應(yīng)能迅速切斷工頻續(xù)流（由于工作電壓的作用，當(dāng)沖擊過電壓消失后，仍然有工頻電弧電流通過避雷器，稱之），使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行，避免供電中斷。③不應(yīng)產(chǎn)生高幅值的截波，以免損壞被保護(hù)設(shè)備的縱絕緣（匝間絕緣）。3、對避雷器的基本要求124線路避雷器線路避雷器1254、基本類型①保護(hù)間隙（用于保護(hù)10KV及以下不太重要的配電線路）②管型避雷器（變電站進(jìn)線段保護(hù)的輔助手段，保護(hù)小容量重要性不大的變電所及個別薄弱絕緣線段）③閥型避雷器（基本淘汰）④氧化鋅避雷器（MOA，性能最優(yōu)越）4、基本類型126第四章過電壓防護(hù)課件127（一）保護(hù)間隙和管型避雷器1、保護(hù)間隙（一種最原始、最簡單的避雷器）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。缺點(diǎn)：（1）伏秒曲線太陡，難以和被保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合。（2）滅弧能力差，影響供電可靠性（3）動作后會產(chǎn)生截波，對變壓器的縱絕緣不利。2、管型避雷器(排氣式避雷器)實(shí)際上是一個具有較高滅弧能力的保護(hù)間隙。（一）保護(hù)間隙和管型避雷器128（二）閥型避雷器主要由火花間隙和閥片電阻組成。1．閥片電阻由金剛砂(SiC)加粘合劑(水玻璃)焙燒制成。閥片電阻是由多個閥片電阻串聯(lián)組合體構(gòu)成。閥片電阻的伏安特性可表示為u＝Ciα

α—非線性系數(shù)，一般在0.2左右（二）閥型避雷器129閥片電阻的作用：1)閥片電阻的存在——避免出現(xiàn)對絕緣不利的截波2)閥片電阻的非線性——通過大電流時(雷電流)呈現(xiàn)低電阻，以限制避雷器的殘壓，提高了保護(hù)性能;通過小電流時（工頻續(xù)流）呈現(xiàn)高電阻，以限制工頻續(xù)流，提高了滅弧性能。閥片電阻的作用：1302．火花間隙作用:正常時——與工作母線隔離;雷電侵入時——及時放電以泄放雷電能量。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及意義：由多個火花間隙組成，單個電極是由黃銅材料沖壓制成，中間用云母墊圈隔開，厚度一般為0.5~1mm。意義：（1）極間距離小，電場近似于均勻電場，伏秒特性較平坦易于實(shí)現(xiàn)絕緣配合。（2）短弧相對長弧而言，更易于切斷，提高了間隙絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)能力。

2．火花間隙131閥型避雷器的工作原理（1）當(dāng)系統(tǒng)正常時，火花間隙將閥片電阻和工作母線隔離，以免由工作電壓在閥片電阻中產(chǎn)生的電流使閥片電阻燒壞;（2）一旦工作母線上的電壓超過其擊穿電壓值時，火花間隙將被擊穿并引導(dǎo)雷電流通過閥片電阻泄入大地。此時閥片電阻的阻值將自動變小以降低在其兩端形成的壓降（此壓降稱為殘壓）;（3）雷電流消逝后，作用在閥片電阻上的電壓即為工頻電壓，此時閥片電阻的阻值將自動變大，限制了工頻續(xù)流以促使電弧的快速可靠熄滅。閥型避雷器的工作原理132四、金屬氧化物避雷器（MOA）1．氧化鋅非線性電阻片以ZnO為主要材料，摻以其他微量金屬氧化物。ZnO閥片具有很理想的非線性伏安特性，其非線性系數(shù)約為α≈0.015~0.05。四、金屬氧化物避雷器（MOA）133圖6—23ZnO、SiC和理想避雷器伏安特性的比較圖6—22ZnO避雷器的伏安特性圖6—23ZnO、SiC和理想避雷器圖6—22Z134第四章過電壓防護(hù)課件1352．MOA的工作原理：在工作電壓下，流經(jīng)ZnO閥片的電流遠(yuǎn)小于1mA(主要成分為電容電流)，相當(dāng)于絕緣體，不會使閥片燒壞，所以可以不用串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。當(dāng)作用在ZnO閥片上的電壓超過某一值（起始動作電壓U1mA）時，將發(fā)生“導(dǎo)通”，“導(dǎo)通”后ZnO閥片的電阻很小，殘壓與流過它的電流大小基本無關(guān)。當(dāng)作用的電壓降到動作電壓以下時，ZnO閥片“導(dǎo)通“終止，又相當(dāng)于絕緣體，因此不存在工頻續(xù)流。這就是MOA可以做到無間隙而又無續(xù)流的原因。2．MOA的工作原理：1363．MOA的優(yōu)越性（1）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，便于規(guī)?；a(chǎn)（2）保護(hù)特性優(yōu)越殘壓更低、在整個過電壓作用期間均能釋放能量，有良好的陡波響應(yīng)特性，特別適合用于GIS、直流系統(tǒng)的保護(hù)。（3）耐重復(fù)動作能力強(qiáng)MOA只吸收沖擊過電壓能量，不需要吸收續(xù)流能量（4）通流容量大，可作為內(nèi)部過電壓的后備保護(hù)。（5）耐污性能好（采用硅像膠外套）(6)可用于直流系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)的保護(hù)。3．MOA的優(yōu)越性1374．3~66kV系統(tǒng)無間隙MOA的主要參數(shù)(1)持續(xù)運(yùn)行電壓（有效值）它是指在運(yùn)行中允許長期施加于避雷器兩端的工頻電壓有效值。它表征了MOA對長期作用的工頻電壓耐受能力。選擇MOA持續(xù)運(yùn)行電壓U時應(yīng)滿足：3~10kV系統(tǒng)Uc≥1.1Um;35~66kV系統(tǒng)Uc≥Um式中Um—系統(tǒng)最高運(yùn)行線電壓，為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的1.15倍。4．3~66kV系統(tǒng)無間隙MOA的主要參數(shù)138(2)額定電壓（有效值）它是指在避雷器動作負(fù)載試驗(yàn)條件所規(guī)定的一系列試驗(yàn)中，允許施加在MOA上的最大工頻電壓有效值。該參數(shù)是考核避雷器熱負(fù)荷的一個重要參數(shù)，是表征MOA對工頻過電壓的耐受能力?？砂聪率竭x擇：3~10kV系統(tǒng)：Ur≥K(1.1Um);35~66kV系統(tǒng)：Ur≥KUm其中K為切除接地短路故障時間系數(shù)，10s以上2h以內(nèi)切除故障，K=1.25~1.3。對于以上兩式，K值可分別取1.27和1.3，則：3~10kV系統(tǒng)：Ur≥1.4Um35~66kV系統(tǒng)：Ur≥1.3Um

(2)額定電壓（有效值）139(3)直流1mA參考電壓(U1mA)（峰值）我國的避雷器生產(chǎn)廠家通常把流過MOA的電流為直流1mA時，測得的電壓值稱為參考電壓，用U1mA表示。它處于V—I特性曲線的拐點(diǎn)上，MOA限制過電壓的作用也是從該點(diǎn)開始，因此，U1mA又稱為起始動作電壓。在這個電壓下既能保證MOA尚未處于導(dǎo)通狀態(tài)，工頻電流不會流過MOA而導(dǎo)致熱崩潰，又能保證過電壓襲來時使MOA迅速導(dǎo)通。參考電壓是確定MOA的壽命、熱穩(wěn)定性的重要參考因素。(3)直流1mA參考電壓(U1mA)（峰值）140(4)標(biāo)稱放電電流常用的有20、10、5、2.5、1.5、1kA6個等級，其波形參數(shù)為8/20μs。但一些特殊用途的，不限于此范圍。(5)工頻耐受電壓時間特性在規(guī)定條件下，對避雷器施加不同的工頻電壓，其不損壞或不發(fā)生熱崩潰所相應(yīng)的最大持續(xù)時間。(6)最大殘壓避雷器動作以后，在避雷器所允許最大陡波沖擊電流、雷電沖擊電流及操作沖擊電流下避雷器兩端電壓，它是表征避雷器保護(hù)水平的重要參數(shù)。(7)壓比它是指MOA在標(biāo)稱電流下的殘壓及1mA參考電流下的起始動作電壓的比值。(8)荷電率它是指長期施加在MOA上的持續(xù)工作電壓峰值與其工頻參考電壓的比值。它是影響MOA的老化性能和保護(hù)水平的一項(xiàng)重要參數(shù)。(4)標(biāo)稱放電電流141三、引下線和防雷接地裝置(一)引下線引下線一般采用圓鋼或扁鋼，其尺寸和防腐蝕要求與避雷網(wǎng)和避雷帶相同，其截面不應(yīng)小于48mm2，為避免很快腐蝕，最好不用絞線作為引下線。(二)接地裝置接地裝置向大地泄放雷電流，限制防雷裝置對地電壓不致過高。

防雷接地裝置與一般接地裝置的要求大體相同，但其所用材料的最小尺寸應(yīng)稍大于其他接地裝置的最小尺寸。

1、變配電所母線上避雷器的接地，。2、線路進(jìn)線段避雷器接地；獨(dú)立避雷針接地，接地電阻均為三、引下線和防雷接地裝置142

除獨(dú)立避雷針外，在接地電阻滿足要求的前提下，防雷接地裝置可以和其他接地裝置共用。除獨(dú)立避雷針外，在接地電阻滿足要求的前提143

一、變配電所的一般防雷措施1、防止直擊雷正確安裝避雷針（線）保護(hù)（選擇適當(dāng)?shù)奈恢?、?shù)量和高度）2、防止侵入波（1）站內(nèi)安裝避雷器保護(hù)以限制雷電侵入波的幅值（2）站外1~2公里采用進(jìn)線段保護(hù)，以限制雷電流的幅值與侵入波的陡度。3、防止感應(yīng)雷及雷電電磁脈沖（LEMP）避雷網(wǎng)、避雷器、電容器、分流、屏蔽、接地、等電位連接（均壓）、泄流、鉗壓等諸措施配合運(yùn)用。4-4電力設(shè)施的防雷一、變配電所的一般防雷措施4-4電力設(shè)施的防雷144(一）、直擊雷保護(hù)1、裝設(shè)避雷針的基本原則（1）所有被保護(hù)設(shè)備均應(yīng)處于避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)，以免遭受直擊;（2）被保護(hù)設(shè)備與避雷針之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，以免遭受反擊。2、反擊

所謂反擊是指由于雷電流通過獨(dú)立避雷針時，在避雷針上和其接地裝置上出現(xiàn)的瞬時高電位而造成避雷針對被保護(hù)設(shè)備在空氣和地中逆擊穿的現(xiàn)象。雷擊避雷針時，雷電流經(jīng)避雷針及其接地裝置泄入大地。A點(diǎn)處對地電位UA為：(一）、直擊雷保護(hù)雷擊避雷針時，雷電流經(jīng)避雷針及145

為防止反擊，避雷針與被保護(hù)設(shè)備之間最小距離的確定Sa≥0.2Ri+0.1h(m)，且不小于5m;Se≥0.3Ri(m)，且不小于3m。3、直擊雷保護(hù)一般采用避雷針或避雷線。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，凡按規(guī)程要求正確裝設(shè)了避雷針（或線）的變配電所，遭受直擊雷的事故率是很低的。4、避雷針及其接地裝置與道路或出入口德距離不宜小于3m,否則應(yīng)采取均壓措施或鋪設(shè)礫石、瀝青路面。

1463、避雷針的安裝方式

獨(dú)立避雷針：其接地裝置通常單獨(dú)設(shè)置;架構(gòu)避雷針：直接設(shè)立在架構(gòu)上，其接地裝置通常接入主接地網(wǎng)。3、避雷針的安裝方式147（1）≤35kV配電裝置，因其絕緣水平較低，必須裝設(shè)獨(dú)立避雷針;（2）≥110kV配電裝置，因其絕緣水平較高，可裝設(shè)架構(gòu)避雷針，但還應(yīng)裝設(shè)輔助接地裝置;（3）主變的絕緣較弱且重要性大，其架構(gòu)上不宜裝設(shè)避雷針;(4)架構(gòu)避雷針的輔助接地裝置與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至主變接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)的電氣距離不得小于15m。（1）≤35kV配電裝置，因其絕緣水平較低，必須裝設(shè)獨(dú)立避雷1484、安裝避雷針（線）時還應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）獨(dú)立避雷針應(yīng)距離道路3m以上，否則應(yīng)鋪碎石或?yàn)r青路面，以保證人身不受跨步電壓的危害;(2)嚴(yán)禁將架空照明線、電話線、廣播線及天線等裝在避雷針上或構(gòu)架上;（3）如在獨(dú)立避雷針或裝有針的構(gòu)架上設(shè)置照明燈，其電源線必須用鉛包電纜或全部穿在金屬管內(nèi)，并直接埋在地中，且長度在10m以上，才允許與屋內(nèi)配電裝置相連。（4）發(fā)電廠主廠房一般不裝避雷針，以免發(fā)生感應(yīng)或反擊，使繼電保護(hù)誤動作或造成絕緣損壞;4、安裝避雷針（線）時還應(yīng)注意的事項(xiàng)149二、雷電侵入波的防護(hù)(1)所內(nèi)安裝避雷器保護(hù)避雷器到變壓器的最大允許距離由下式確定式中

Uj—變壓器多次截波沖擊耐壓值，kVUc—通過標(biāo)稱放電電流時，避雷器上的殘壓，kVa—雷電波的陡度，kV/μsν—雷電波速，m/μs二、雷電侵入波的防護(hù)式中150(2)所外裝設(shè)進(jìn)線段保護(hù)當(dāng)線路全線無避雷線時，該段必須架設(shè)避雷線;當(dāng)線路全線有避雷線時，該段應(yīng)具有更高的耐雷水平，減小保護(hù)角α及降低桿塔接地電阻R。(2)所外裝設(shè)進(jìn)線段保護(hù)151四、變電站的典型進(jìn)線段保護(hù)接線圖（1）FE：保護(hù)雷雨季節(jié)經(jīng)常開路而對側(cè)有電源的斷路器或隔離開關(guān)。（2）1~2km避雷線將雷擊點(diǎn)限制在進(jìn)線段以外的線路，降低進(jìn)線段內(nèi)發(fā)生繞擊與反擊的概率。（3）F：限制雷電侵入波的電壓幅值四、變電站的典型進(jìn)線段保護(hù)接線圖1521~2kmFFE雷電侵入波1~2kmFFE雷電侵入波153進(jìn)線段保護(hù)的作用：利用進(jìn)線段導(dǎo)線的波阻抗限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值;由于進(jìn)線段導(dǎo)線沖擊電暈的作用，降低了侵入波的陡度和幅值。進(jìn)線段保護(hù)的作用：154二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷

?經(jīng)升壓變壓器送電的發(fā)電機(jī)的防雷保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)上出現(xiàn)大氣過電壓有三種典型的情況：二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷155二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷1、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣特點(diǎn)及防雷要求（1）發(fā)電機(jī)的沖擊絕緣水平在相同電壓等級的電氣設(shè)備中最低。這是因?yàn)椋弘姍C(jī)絕緣全靠固體絕緣，難免出現(xiàn)局部放電。電機(jī)無均壓措施，匝間電容小，繞組耐沖擊能力很低。運(yùn)行條件差，絕緣易老化。二、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷156（2）保護(hù)電機(jī)用的避雷器的保護(hù)水平與電機(jī)的絕緣水平配合裕度很?。?）電機(jī)的匝間絕緣、中性點(diǎn)絕緣要求把侵入波陡度限制得很低對匝間絕緣，要求不大于5kv/μs對中性點(diǎn)絕緣，要求不大于2kv/μs（4）發(fā)電機(jī)安裝在戶內(nèi)，不必考慮直擊雷保護(hù)，但應(yīng)注意反擊。（2）保護(hù)電機(jī)用的避雷器的保護(hù)水平與電機(jī)的絕緣水平配合裕度很157第四章過電壓防護(hù)課件158第四章過電壓防護(hù)課件1592、直配電機(jī)防雷保護(hù)的接線（1）在發(fā)電機(jī)母線上安裝MOA（或FCD磁吹避雷器）作用：限制侵入波的電壓幅值，保護(hù)電機(jī)的主絕緣。（2）在發(fā)電機(jī)母線上裝設(shè)電容器作用：限制侵入波的陡度，保護(hù)電機(jī)的縱絕緣、中性點(diǎn)絕緣，同時也可以減小感應(yīng)過電壓。通常每相電容C=0.25~0.5μf2、直配電機(jī)防雷保護(hù)的接線（1）在發(fā)電機(jī)母線上安裝MOA（或160圖8—22有電纜段的直配電機(jī)保護(hù)接線圖8—22有電纜段的直配電機(jī)保護(hù)接線1613、采用電纜段（≥100m）和GB作為進(jìn)線段保護(hù)作用：利用GB放電后電纜外皮的分流作用