高电压技术课件第七、八章.pptVIP

研究雷电过电压的必要性： 雷电现象极为频繁，产生的雷电过电压可达数千kV，足以使电气设备绝缘发生闪络和损坏，引起停电事故。 有必要理解雷电产生的原因、过程及参数，以理解防雷原理及设计防雷设备。 有必要对输电线路、发电厂和变电所的电气装置的采取防雷保护措施。 　　最后形成带正电的云粒子在云的上部，而负电的水成物在云的下部，或者带负电的水成物以雨或雹的形式下降到地面。当上面所讲的带电云层一经形成，就形成雷云空间电场。　　由此可见，雷电的成因源于大气的运动。  （三）雷道波阻抗（主放电通道波阻抗） 从工程实用的角度和地面感受的实际效果出发，先导放电通道可近似为由电感和电容组成的均匀分布参数的导电通道，其波阻抗为： 为通道单位长度的电感量， 为通道单位长度的电容量。主放电过程由下而上推进时，先导通道变成了雷电通道，我国有关规程建议雷道波阻抗取300Ω左右。 雷电流的幅值随各国自然条件的不同而差别较大，而测得的雷电流波形却基本一致。 雷电流陡度是指雷电流随时间上升的速度。雷电流陡度越大，对电气设备造成的危害也越大。雷电流陡度的直接测量更为困难，常常根据一定的幅值、波头和波形来推算。DL/T 620—1997标准取波头形状为斜角波，波头按2.6μs 考虑，雷电流陡度 雷电冲击试验和防雷设计中常用的雷电流等值波形有双指数波、斜角波和半余弦波三种。 四、雷电过电压的形成 1.直击雷过电压 雷击地面由先导放电转变为主放电的过程可以用一根已充电的垂直导线突然与被击物体接通来模拟。 感应雷过电压有可能引起35kV及以下线路的绝缘闪络，对这种线路有一定的威胁，而对110kV及以上的线路一般不会构成威胁。 （1） 单支避雷针 h-----避雷针高度，m。 hx----被保护物高度，m。 rx -----保护半径，m。 P-----修正系数，当h≤30m P取1 当30m≤P≤120m P取 (3)两支不等高避雷针 (4)多支等高避雷针 由于发电厂或变电所的面积较大，实际上都采用多支等高避雷针保护。三支等高避雷针所形成的三角形的外侧保护范围分别按两支等高避雷针的计算方法确定。四支及以上等高避雷针所形成的四角形或多角形，可先将其分成两个或数个三角形，然后分别按三支等高避雷针的方法计算。 避雷器是专门用以限制线路传来的雷电过电压或操作过电压的一种防雷装置。避雷器实质上是一种过电压限制器，与被保护的电气设备并联连接，当过电压出现并超过避雷器的放电电压时，避雷器先放电，从而限制了过电压的发展，使电气设备免遭过电压损坏。 避雷器的常用类型有：保护间隙、排气式避雷器（常称管型避雷器）、阀式避雷器和金属氧化物避雷器（常称氧化锌避雷器）四种。 保护间隙的缺点： ①伏秒特性很陡，难以与被保护设备取得良好的绝缘配合； ②没有灭弧装置，灭弧能力差； ③间隙动作后，产生大幅值的截波，对变压器的绝缘很不利。 （二）管式避雷器（或称排气式避雷器） 管式避雷器实质上是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，其结构如图7-18所示，内间隙固定装在管内，管子由纤维、塑料或橡胶等产气材料制成，其电极一端为棒形电极2，另一端为环形电极3。外间隙裸露在大气中，由于产气材料在泄漏电流作用下会分解，因此管子不能长时间接在工作电压上，正常运行靠外间隙来隔离工作电压。 管式避雷器的优缺点： ①有较强的灭弧能力； ②伏秒特性和产生截波方面的缺点与保护间隙相似； ③运行维护较麻烦； ④运行不可靠，会发生炸管事故。 1.火花间隙的作用： 将长间隙变为一段段短间隙，便于灭弧；使伏秒特性平坦，便于绝缘配合。 2.阀片电阻（SiC）的作用： 它是非线性电阻，在雷电流的作用下，它呈现小电阻，可以降低避雷器的残压；在工频续流下，它呈现大电阻，便于灭弧。 阀式避雷器的主要参数： ①额定电压-----指避雷器所在的电网的额定电压。 ②灭弧电压-----指避雷器尚能可靠熄灭工频续流电弧时的最高工作电压（指相电压） ★灭弧电压越高越好。 ③残压-----冲击电流流过避雷器时，在工作电阻上产生的电压峰值。 ★残压越低越好。 ④保护比-----避雷器的残压与灭弧电压之比。 ★保护比越小，避雷器的保护性能就越好。 与传统的阀型避雷器相比，氧化锌避雷器有以下优点： ①无间隙