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1、电力系统防雷保护,一、架空输电线路防雷保护 1、输电线路耐雷性能的若干指标 每100km线路的年落雷次数N （1）耐雷水平（I） 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 起绝缘闪络的最小雷电流幅值。,电力系统防雷保护,各级电压线路应有的耐雷水平 （2）雷击跳闸率（n） Td=40情况下，100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数。 次/（100km40雷暴日） 建弧率（）冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率。,电力系统防雷保护,对中性点有效接地系统 对中性点非有效接地系统,电力系统防雷保护,2、线路雷害事故发展过程及防护措施 （1）发展过程 （2）防护措施 “四道防线” 防直击
2、具体措施：装设避雷线。 防闪络 具体措施：（i）降低杆塔的冲击接地电阻； 线路杆塔的工频接地电阻,电力系统防雷保护,（ii）架设避雷线； （iii）装设耦合地线； （iv）装设管型避雷器； （v）加强绝缘。 防建弧 具体措施： （i）加强绝缘； （ii）加消弧线圈（中性点）。 防停电 具体措施： （i）采用自动重合闸； （ii）双回路或环网供电。,电力系统防雷保护,二、变电所的防雷保护 雷害来源：直击雷；雷电侵入波； 1、变电所的直击雷保护 （1）措施 装设避雷针、避雷线。使所有的设备处于 避雷针、避雷线保护范围之内；此外，还应 采取措施，防止雷击避雷针的反击事故。 （2）注意事项 避雷针安装
3、方式：独立避雷针、构架避雷针； 避雷针与设备在空气中的距离 避雷针与设备在土壤中的距离 在一般情况下，sk5m， sd3m。,电力系统防雷保护,2、变电所的雷电侵入波保护 措施：避雷器结合进线段保护。 （1）阀型避雷器保护作用分析 作用： 限制过电压的幅值。 三个前提： （i）v-t特性与被保护绝缘良好配合； （ii）残压低于被保护绝缘冲击耐压； （iii）被保护绝缘处于避雷器保护距离之内。,电力系统防雷保护,阀型避雷器的保护范围： 以简单的只有一路进线的终端变电所为 例。此时Z2=，取C=0。 取过电压波到达端子1为时间起算点， 当t=T（T=L/v）时，波到达设备2。波将 在此发生电压全反
4、射，因而设备绝缘上的 电压 当t=2T时，点2的反射波到达点1，避雷 器电压上升陡度加大，如没有从设备来的 反射波，避雷器将在 动作，而有反射 波的影响，避雷器将提前在 动作，其击 穿电压,电力系统防雷保护,避雷器产生的限压效果要到t=tb+T时才能对设备绝缘上的电压产生影响，这 时u2已达到下列数值 可见电压差,电力系统防雷保护,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 振荡分量组成。 因此对于变压器类电力设备来说，往往采用2s截波冲击耐压值作为它 们的绝缘冲击耐压水平。,电力系统防雷保护,为使绝缘不被击穿 被保护绝缘与避雷器之间的最大容许距离 或对安装好的距离，可求出最
5、大容许进线陡度,电力系统防雷保护,出线数2， 需修正。 一般做法： （2）变电所进线段保护 作用：限制a(或a）；限制流过避雷器的冲击电流幅值IFV。 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。,电力系统防雷保护,（3）变电所防雷的几个具体问题 （i）变电所的防雷接线,第24讲 电力系统防雷保护（2）,在进线段内，避雷线的保护角不宜超过20。， 最大不应超过30。； 采取措施以保证进线保护段的耐雷水平不低 于下表的要求。 进线保护段耐雷水平 （ii）三绕组变压器的防雷保护 低压绕组任一相绕组出线端加装一只避雷器。,电力系统防雷保护,(i
6、ii）自耦变压器的防雷保护 高低压绕组运行，中压开路，高压进波 中低压绕组运行，高压侧开路 中压侧有出线，高压进波或高压侧有出线， 中压进波。 此时，雷电波大部分加在AA绕组。,电力系统防雷保护,（iv）变压器中性点的保护 110kV及以上中性点有效接地系统 中性点全绝缘：一般不需设专门的保护； 中性点分级绝缘：加避雷器保护。 35kV及以下中性点非有效接地系统 中性点都采用全绝缘，不设保护。,电力系统防雷保护,3、旋转电机的防雷保护 （1）防雷保护特点 a)在同一电压等级的电气设备中，以旋转电机 的冲击电气强度为最低； b)电机绝缘的冲击耐压水平与保护他的避雷器 的保护水平相差不多、裕度很小； c)必须严格限制进波陡度。 （2）防雷措施 a)母线装避雷器； b)母线装电容器； c)中性点加避雷器 d)进线段保护 （3）防雷接线,电力系统防雷保护,