1、電力系統(tǒng)過(guò)電壓,2013年6月,主要內(nèi)容,電力系統(tǒng)過(guò)電壓的概念及分類 雷電過(guò)電壓的形成及分類 常用防雷設(shè)備 a.接閃器 b.避雷器 c.保護(hù)間隙 雷電過(guò)電壓保護(hù),電力系統(tǒng)過(guò)電壓的概念及分類,運(yùn)行中的作用電壓： a) 正常運(yùn)行時(shí)的工頻電壓： b）暫時(shí)過(guò)電壓（工頻過(guò)電壓、諧振過(guò)電壓）； c) 操作過(guò)電壓： d) 雷電過(guò)電壓。 過(guò)電壓：在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，出現(xiàn)的危及電氣設(shè)備絕緣的電壓,系統(tǒng)過(guò)電壓,主要內(nèi)容,電力系統(tǒng)過(guò)電壓的概念及分類 雷電過(guò)電壓的形成及分類 常用防雷設(shè)備 a.接閃器 b.避雷器 c.保護(hù)間隙 雷電過(guò)電壓保護(hù),雷電過(guò)電壓的形成,雷電是雷云之間或雷云對(duì)地面放電的一種自然現(xiàn)象。 攜帶水蒸氣的

2、熱空氣上升 與上部冷空氣相遇使水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài) 水滴受強(qiáng)烈氣流摩擦產(chǎn)生電荷，使小水滴帶負(fù)電，較大的水滴留下來(lái)帶正電 靜電感應(yīng)，帶電的云層在大地表面感應(yīng)出于云塊異性的電荷 電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)生雷云與大地之間放電（兩塊異性電荷的雷云之間，電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)生云層之間放電），放電時(shí)伴隨強(qiáng)烈的電光和聲音，這就是雷電現(xiàn)象。 雷電放電時(shí)，電壓可達(dá)幾百萬(wàn)伏，電流可達(dá)數(shù)萬(wàn)安培。,云層荷電-初始擊穿-逐級(jí)先導(dǎo)-連接-第一回?fù)?K、J過(guò)程-箭狀先導(dǎo)-第二回?fù)?,雷電過(guò)電壓的分類,a.直擊雷：雷電直接擊中建筑物或其他物體，對(duì)其放電，強(qiáng)大的雷電流通過(guò)物體入地，產(chǎn)生巨大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)的破壞形式。 b

3、.感應(yīng)雷：雷電放電時(shí)，強(qiáng)大的雷電流由于靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)會(huì)使周圍的物體產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓，造成設(shè)備損壞、人畜傷亡的破壞形式。 c.雷電波：輸電線路上遭受直擊雷或感應(yīng)雷，雷電波沿線路侵入變、配電站或電氣設(shè)備的破壞形式,主要內(nèi)容,電力系統(tǒng)過(guò)電壓的概念及分類 雷電過(guò)電壓的形成及分類 常用防雷設(shè)備 a.接閃器 b.避雷器 c.保護(hù)間隙 雷電過(guò)電壓保護(hù),接閃器,接閃器：在防雷裝置中用以接受雷云放電的金屬導(dǎo)體。 有避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等。所有接閃器都要經(jīng)過(guò)接地引下線與接地體相連，可靠接地。 防雷裝置的工頻接地電阻一般要求不超過(guò)10。 a.避雷針： 通常采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅鋼管（圓鋼為主）。直徑要求：

4、 針長(zhǎng)1m以下：圓鋼12mm，鋼管16mm 針長(zhǎng)1-2m：圓鋼16mm，鋼管25mm 煙囪頂上：圓鋼20mm,避雷針,作用原理：對(duì)雷電場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)附加電場(chǎng)（由于雷云對(duì)避雷針產(chǎn)生靜電感應(yīng)而引起），使雷電場(chǎng)發(fā)生畸變，將雷云放電通路由原來(lái)可能從被保護(hù)物通過(guò)的方向吸引到避雷針本身，使雷云向避雷針?lè)烹?，將雷電流泄入大地中?避雷針的保護(hù)范圍 在某一被保護(hù)高度hx的水平面上的保護(hù)半徑rx為： 當(dāng)hxh/2時(shí)，rx=（h-hx）P 當(dāng)hxh/2時(shí)，rx=（1.5h-2hx）P 式中 h避雷針的高度，m,P高度修正系數(shù)，是考慮到避雷針很高時(shí)rx不與針高h(yuǎn)成正比增大而引入的一個(gè)修正系數(shù)。 當(dāng)h30m時(shí)，P=1；

5、當(dāng)30mh120m時(shí)，P=5.5/h 從h越高，修正系數(shù)P越小可知：為了增大保護(hù)范圍，一味提高避雷針的高度并非良策，合理的解決方法應(yīng)是采用多支（等高或不等高）避雷針作聯(lián)合保護(hù)。,避雷線,避雷線一般用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線，架設(shè)在架空線路上，以保護(hù)架空電力線路免受直擊雷擊。由于避雷線是架空敷設(shè)而且接地，所以避雷線又叫架空地線。作用原理與避雷針相同，保護(hù)范圍較小。 保護(hù)范圍長(zhǎng)度與其本身長(zhǎng)度相同，兩端各有一個(gè)受到保護(hù)的半個(gè)圓錐體空間。 單根避雷線的保護(hù)范圍一側(cè)的寬度rx的計(jì)算公式： 當(dāng)hxh/2時(shí)，rx=0.47（h-hx）P 當(dāng)hxh/2時(shí)，rx=（h-1.53hx）P,避雷帶和避雷網(wǎng),

6、避雷帶是沿建筑物易受雷擊的部位（屋脊、屋檐、屋角等）裝設(shè)的帶形導(dǎo)體。 避雷網(wǎng)是屋面上縱橫敷設(shè)的避雷帶組成的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)格大小按有關(guān)規(guī)程確定，對(duì)于防雷等級(jí)不同的建筑物，要求不同。 避雷帶和避雷網(wǎng)一般采用圓鋼，直徑不應(yīng)小于8mm 煙囪頂上的避雷環(huán)一般也采用圓鋼，直徑不小于12mm 避雷帶（網(wǎng)）距屋面為100-150mm，支持卡間距離為1m-1.5m,接閃器引下線,采用鍍鋅圓鋼或鍍鋅扁鋼，規(guī)格尺寸應(yīng)不小于： 圓鋼直徑：8mm；扁鋼截面積： 48mm2，厚度：4mm 裝設(shè)在煙囪上的引下線，規(guī)格尺寸不應(yīng)小于： 圓鋼直徑：12mm；扁鋼截面積：100mm2，厚度：4mm 引下線應(yīng)鍍鋅，焊接處應(yīng)涂防腐漆，在腐蝕

7、性較強(qiáng)的場(chǎng)所，還應(yīng)適當(dāng)加大截面或采用其他防腐措施。,避雷器,a.普通閥式避雷器 b.管式避雷器 c.磁吹避雷器 d.金屬氧化鋅避雷器 20世紀(jì)70年代初期出現(xiàn)的壓敏避雷器，主要是氧化鋅并摻以微量的氧化鉍、氧化鈷、氧化錳等添加劑制成的閥片，具有極其優(yōu)異的非線性特性，在正常工作電壓的作用下，其阻值很大（電阻率高達(dá)1010-1011.cm），通過(guò)的泄漏電流很?。ㄟh(yuǎn)小于1mA）,在過(guò)電壓的作用下，阻值會(huì)急劇變小，伏安特性表示為：u=Ci 非線性指數(shù)與電流密度有關(guān)，一般只有0.01-0.04,無(wú)間隙氧化鋅避雷器優(yōu)點(diǎn)： 1、無(wú)間隙，結(jié)構(gòu)優(yōu)化、體積縮小。降低造價(jià)。 2、保護(hù)特性優(yōu)越：優(yōu)異的非線性伏安特性，進(jìn)

8、一步降低其保護(hù)水平和被保護(hù)設(shè)備絕緣水平的潛力很大。沒(méi)有火花間隙，對(duì)過(guò)電壓的能量吸收反應(yīng)快，能迅速遏制過(guò)電壓的發(fā)展；沒(méi)有放電時(shí)延，有良好的陡波相應(yīng)特性。 3、無(wú)續(xù)流、動(dòng)作負(fù)載輕、能重復(fù)動(dòng)作實(shí)施保護(hù)，氧化鋅閥片的通流容量大，具有耐受多重雷擊和操作過(guò)電壓的能力 4、耐污性能好,保護(hù)間隙、消雷器,保護(hù)間隙：最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便；保護(hù)性能差，滅弧能力小。 消雷器是利用金屬針狀電極的尖端放電原理，使雷云電荷被中和，從而不致發(fā)生雷擊現(xiàn)象。,主要內(nèi)容,電力系統(tǒng)過(guò)電壓的概念及分類 雷電過(guò)電壓的形成及分類 常用防雷設(shè)備 a.接閃器 b.避雷器 c.保護(hù)間隙 雷電過(guò)電壓保護(hù),架空線路防雷,1、架設(shè)避雷

9、線：最有效，造價(jià)很高。一般110kV以上線路才全線裝設(shè)，35kV及以下電力線路不全線裝設(shè)。 2、加強(qiáng)線路絕緣：通過(guò)提高輸電線路本身的絕緣耐沖擊水平，減小線路受雷擊時(shí)發(fā)生閃絡(luò)機(jī)會(huì)，并且雷擊閃絡(luò)后形成穩(wěn)定工頻電弧的可能性也減小。 3、利用導(dǎo)線三角形排列的頂線兼做防雷保護(hù)線：在線路頂線上裝設(shè)保護(hù)間隙，發(fā)生雷擊時(shí)，間隙被擊穿，雷電流對(duì)地泄放，保護(hù)下面的導(dǎo)線。為降低線路跳閘率，可增加頂線增加絕緣子串。 4、桿塔接地 接地電阻有要求10-30 5、裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置：相間短路，經(jīng)驗(yàn)證明，很快恢復(fù)，60-70%的能自動(dòng)重合成功。,變電站防雷,1、直擊雷保護(hù) 避雷針，獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針 規(guī)程規(guī)定： a 1

10、10kV以上的配電裝置，構(gòu)架避雷針，土壤電阻率大于1000.m的地區(qū)，裝設(shè)獨(dú)立避雷針 B 35kV及以下的配電裝置應(yīng)采用獨(dú)立避雷針，絕緣水平不高 C 60kV的配電裝置，土壤電阻率大于500.m的宜采用獨(dú)立避雷針；土壤電阻率小于500.m的容許采用構(gòu)架避雷針,2、入侵雷保護(hù) 避雷器，目前主要為氧化鋅避雷器 低壓線路終端的防雷保護(hù)措施：P228 3、防雷設(shè)備的安裝要求 P228 氧化鋅避雷器的要求 P229,1、避雷帶是沿建筑物易受雷擊的部位（如屋脊、屋檐、屋角等處）裝設(shè)的（ ）。 A、網(wǎng)狀絕緣體 B、網(wǎng)狀導(dǎo)體 C、帶形絕緣體 D、帶形導(dǎo)體 2、在電力系統(tǒng)內(nèi)部能量的傳遞或轉(zhuǎn)化過(guò)程中引起的過(guò)電壓稱為（ ）。 A、大氣過(guò)電壓 B、內(nèi)部過(guò)電壓 C、感應(yīng)過(guò)電壓 D、雷云過(guò)電壓 3、避雷針通常采用（ ）制成。 A、鋁制材料 B、鍍鋅角鋼 C、鍍鋅圓鋼 D、銅材 4、電力系統(tǒng)過(guò)電壓分成兩大類（ ）。 A、外部過(guò)電壓和短路過(guò)電壓 B、內(nèi)部過(guò)電壓和大氣過(guò)電壓 C、操作過(guò)電壓和短路過(guò)電壓 D、雷電過(guò)電壓和大氣過(guò)電壓,5、高壓閥型避雷器或低壓閥型避雷器都由火花間隙和閥電阻片組成，裝在密封的瓷套管內(nèi)。（ ） 6、在防雷裝置中用以接受雷云放電的