配电网防雷保护-课件（PPT-精）.ppt

配电网防雷保护 第一节 雷电对配电网的作用及危害 先导-主放电冲击，主要是泄放第一个电荷中心及其已传播到先导通道中的负电荷。这时第一次冲击放电过程虽已结束，但是雷云内两个电荷中心之间的流注放电已开始，由于主放电通道仍然保持着高于周围大气的导电率，由第二个及多个电荷中心发展起来的先导-主放电以更快的速度沿着先前的放电通道发展，这就出现了多次重复的冲击放电。实际观测表明，第二次及以后的冲击放电的先导阶段发展时间较短，没有分叉。观测还表明，第一次冲击放电的电流幅值最高，第二次及以后的电流幅值都比较低，但对GIS变电站的运行可能造成一定程度的危险；而且它们增加了雷云放电的总持续时间，对电力系统的运行同样会带来不利的影响。 带有大量电荷的雷云（实测表明多为负极性），在其周围的电场强度达到使空气绝缘破坏的程度（约25~30kV/cm），空气开始游离，形成导电性的通道，通道从云中带电中心向地面发展。在先导通道发展的初级阶段，其方向受偶然的因素影响而不定。但当距离地面达某一高度时 先导通道的头部至地面某一感应电荷的电场强度超过了其它方向，先导通道大致沿其头部至感应电荷的集中点的方向连续发展，至此放电发展才有方向。如果配电网中的线路或设备遭受雷击时，将通过很大的电流，产生的过电压称为直击雷过电压。 带有负电荷的雷云接近输电线路时，强大的电场在导线上产生静电感应。由于带有负电荷雷云的存在，束缚着导线上的正电荷。当雷云对导线附近地面物体放电后，雷云电荷被中和而失去对导线上电荷的束缚作用，电荷便向导线两侧流动，由此而产生的过电压称为感应过电压。其能量很大，对供电设备的危害也很大。 配电网纵横交错，绵延万里，呈网状分布，很容易遭受雷击，引起停电事故，给国民经济和人们生活带来严重的损失。统计资料表明，雷害是造成高压输电线路停电事故的主要原因。为了确保电力系统安全运行，采取防雷保护措施，做好配电网的防雷工作是相当必要的。 二、雷电参数 雷电参数是雷电过电压计算和防雷设计的基础，参数变化，计算结果随之而变。目前采用的参数是建立在现有雷电观测数据的基础上的，这些参数是： （1）雷暴日、雷电小时及地面落雷密度 为了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电小时来估计。在每一天内(或一小时内)只要听到雷声就算一个雷暴日(或雷电小时)。据统计，每一雷暴日大致折合为三个雷暴小时。 雷暴日的分布与地理位置有关。一般热而潮的地区比冷而干燥的地区多，陆地比海洋多，山区比平原多。就全球而言，雷电最频繁的地区在赤道附近，雷暴日数平均约为100～150日，最多者达300日以上。我国年平均雷暴日分布，西北少于25日，长江以北25～40日，长江以南40～80日，南方大于80日。我国规程规定，等于或少于15日雷暴日的地区称为少雷区，40雷暴日以上的称为多雷区，超过90日的地区为特殊强雷区。在防雷设计中，应根据雷暴日分布因地制宜。 雷暴日和雷电小时的统计中，并没有区分雷云之间的放电与雷云之间对地的放电。只有落地雷才可能产生对电力系统造成危害的过电压，因此需要引入地面落雷密度这个参数，它表示每一雷暴日每平方公里地面受到的平均落雷次数，记为r。根据世界各国及我国的实测结果，有关规程建议取r=0.07，但在雷云经常经过的峡谷，易形成雷云的向阳或迎风的山坡，土壤电阻率突变地带的低电阻率地区的r值比一般地区大很多，在选厂选线时应注意调查易击区，以便躲开或加强防护措施。 （2）雷电流幅值、波前时间、波长及陡度 雷电流幅值是表示雷电强度的指标，也是产生雷电过电压的根源，所以是最重要的雷电参数。雷击任一物体时，流过它的电流值与其波阻抗有关，波阻抗愈小，电流值愈大。流过被击物的电流定义为“雷电流”。实际上，波阻抗是不为零的，因而规程规定，雷电流是指雷击于低接地电阻物体时，流过雷击点的电流。它显然近似等于传播下来的电流入射波的2倍。 雷电流的幅值是根据实测数据整理的结果，我国目前在一般的区域使用的雷电流幅值超过I的概率曲线，它也可用经验公式表示 在平均雷暴日数只有20或更小的部分地区，雷电流幅值也较小，可用下式表示 据统计，雷电流的波前时间多在1～4μs内，平均为2.6μs左右，波长在20～100μs内。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。