现代防雷技术PPT课件（第一部分：第1-5章）.ppt

现代防雷技术 第三节 输电线路的耐雷水平及雷击跳闸率 4.3.1 雷击杆塔时的耐雷水平 由式（4－9）可知，线路上绝缘承受的电压与雷电流成正比关系。当Uj大于绝缘子串的U50%时，绝缘子串将发生闪络，发生反击。由于90%以上的雷电流为负极性，同时绝缘子串下端（导线侧）为正极性时U50%较低，所以U50%应以下端为正极性时的值为标准。令式（4－9）等于U50%，即可求得雷击杆塔时的耐雷水平I1为 第五章、发电厂、变电所防雷保护 发电厂和变电所是电力系统的枢纽，一旦发生雷害事故，停电的影响面很大，且由于发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘击穿后大多没有自恢复功能，使得停电时间比较长。因此，发电厂和变电所的防雷保护必须十分可靠。发电厂、变电所遭受的雷害可能来自两个方面：一是直击于发电厂、变电所的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压或直击雷过电压形成的雷电波侵入发电厂、变电所（也称侵入波）。由于线路落雷频繁，因此后者是发电厂、变电所遭受雷害的主要原因。 发电厂和变电所对于直击雷的保护一般采取装设避雷针的方法解决，对于入侵波的保护采取装设避雷器的方法解决。入侵波是导致发电厂、变电所雷害的主要原因。入侵波虽然受到线路绝缘的限制，但由于线路的绝缘水平高于发电厂、变电所的绝缘水平，若不采取措施，势必造成发电厂、变电所绝缘设备的损坏，引发事故。发电厂、变电所装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值，使电气设备上的过电压不至于超过其冲击耐压值；而在发电厂、变电所的进出线上装设进线段保护的主要目的在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电流的陡度。 直接与架空线路相连接的旋转电机，称为直配电机。线路上的雷电波也可直接侵入直配电机。为保护电机相间、匝间和中性点绝缘，应在母线上装设电容器，以限制侵入雷电波的陡度。 本章将重点讲述雷电波沿线路侵入发电厂、变电所的保护原理及其措施。 第一节 发电厂、变电所的直击雷保护 对直击雷的防护一般采用避雷针和避雷线。我国的运行经验表明，凡按规程要求装设避雷针和避雷线的发电厂和变电所，绕击和反击的事故率都非常低，每年每100个变电所发生绕击或反击的次数约为0.3次，防雷效果比较好。 为了防止雷直击于发电厂和变电所，应该使所有被保护物体处于避雷针或避雷线的保护范围之内；同时还要求雷击避雷针或避雷线时，不应对被保护物体发生反击，这里主要对此进行讨论。 5.1.1 发电厂和变电所装设避雷针的原则 （1）避免雷击。所有被保护设备（如电气设备、烟囱、冷却塔，水电厂的水工建筑，易燃易爆装置等）均应处于避雷针（线）的保护范围之内，以避免遭受雷击。 （2）不出现反击。当雷击避雷针时，避雷针对地面的电位可能很高，如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够，就有可能在避雷针遭受雷击后，使避雷针与被保护电气设备之间发生放电现象，这种现象叫反击或叫做逆闪络。此类放电现象不但会在空气中发生，而且还会在地下接地装置间发生，一旦出现，高电位将加到电力设备上，有可能导致电力设备的绝缘损坏。 5.1.2 避雷针（线）的设计计算 1、避雷针与电气设备之间防雷的最小距离 对于35kV及以下的变电所，由于绝缘水平较低，为了避免反击的危险，应当架设避雷针。当独立避雷针遭受雷击时，雷电流流过避雷针和接地装置，如图5-1所示，将会出现很高的电位。设避雷针在高度h处的电位为uk，接地装置上的电位为ud，则： 其中，L为h长避雷针的电感；Rch为避雷针的冲击接地电阻；iL为流经避雷针的电流。为防止避雷针对被保护物体发生反击，避雷针与被保护物体之间的空气间隙Sk应有足够的距离。若取空气间隙的击穿场强为Ek，则Sk应满足 （5-3） 为防止避雷针接地装置与被保护物体接地装置之间发生反击，两者之间的地中距离Sd也应有足够的距离。若取土壤击穿场强为Ed，则Sd应满足 （5-4） 雷电流的幅值为100kA，雷电流的平均上升陡度为100/2.6＝38.5kA/?s，避雷针的电感为1.55?H/m，空气间隙和土壤的击穿强度分别为Ek＝500kV/m、Ed＝300 kV/m，则由上两式可得