电力系统防雷及接地讲义课件.pptx

电力系统防雷及接地主要内容一、闪电分类二、云地闪电的主要发展过程示意图三、雷电放电过程7雷电放电的发展过程四、雷击的易击区五、防雷的几个基本术语雷电流的波头形状对防雷设计是有影响的，因此在防雷设计中需对波头形状作出规定，“规程”建议在一般线路防雷设计中波头形状可取为斜角坡；而在设计特殊高塔时，可取为半余弦波头，在波头范围内雷电流可表示为：2、雷电流幅值：雷电流iL为一非周期冲击波，其幅值与气象、自然条件等有关，是一个随机变量，只有通过大量实测才能正确估计其概率分布规律。雷电流幅值概率分布可用下式表示3、雷电（暴）日：在进行防雷设计和采取防雷措施时，必须从该地区雷电活动的具体情况出发。
某一地区的雷电活动强度可以用该地区的雷电日来表示。雷电日是一年中有雷电的日数。在一天内只要测站听到雷声则为一个雷暴日，而不论该天雷暴发生的次数和持续时间：
少雷区T<15
中雷区15T<40
多雷区40T<90
强雷区T90

我国雷暴活动的地理分布4、地面落雷密度：
为了防雷设计和采取防雷措施，必须知道地面落雷密度，地面落雷密度“r”的定义为：每一雷电日每平方公里地面遭受雷击的次数，“规程”建议r为0.07次/平方公里·雷日。
5、保护角：
通常将避雷线与外侧导线的连线和避雷线对地垂直线之间的夹角叫保护角。
6、击杆率：
在线路落雷总数中雷击杆塔的次数与避雷线根数和经过地区的地形有关，雷击杆塔次数与雷击线路总次数的比值称为击杆率。
7、建弧率：8、雷电过电压（外部过电压、大气过电压）：
由大气中的雷云放电引起
（1）直击雷过电压：
当电力系统的导线或电气设备受到雷电直击时，被击物将有很大的雷电流流过，造成直击雷过电压。
对任何电压等级（含百万伏等级）的线路和设备都可能产生危险。
（2）感应雷过电压：雷电没有直接击中导线或设备，而是由于雷云放电时，电磁场剧烈变化，在导线或设备上感应出过电压。
通常只对35kV及以下等级的线路和设备构成威胁。六、发电厂、变电所的防雷保护例：变配电所的防雷措施③为防止雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，对所内设备造成危害，特别是价值最高但绝缘相对薄弱的电力变压器，在变配电所每段母线上装设一组阀型避雷器，并应尽量靠近变压器，距离一般不应大于5m。如左图中的F3。避雷器的接地线应与变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地，如图。2、避雷针（线）避雷针常用于保护发电厂、变电站及其它独立的建筑物；避雷线主要用来保护输电线路，也可用来保护发电厂和变电所室外的配电装置。1）、单支避雷针的保护范围b.“滚球法”【例1】某厂有一座第二类防雷建筑物，高10m，其屋顶最远一角距离15m远的烟囱高为50m，烟囱上装有一根2.5m高的避雷针。试用“滚球法”验算此避雷针能否保护这座建筑物。2）、两支等高避雷针的联合保护范围3）、两支不等高避雷针的保护范围4）、三支和四支等高避雷针的保护范围避雷线：一般用截面不小于35mm2的镀锌钢铰线，架设在架空线或建筑物的上面，以保护架空线或建筑物免遭直击雷击。由于避雷线既是架空的又是接地的，也称为架空地线。

避雷线的接闪原理与避雷针类似。由于其对雷云与大地间电场畸变影响较小，又受风吹摆动，因此，其引雷空间和保护半径都比避雷针小，但其保护范围的长度与线路等长，两端还有其保护的半个圆锥体空间。
避雷线保护范围的确定（略）。4、进线保护段35kV及以上变电站的进线段保护典型接线如图所示。避雷器与避雷针、线不同，实质上是一种放电器。当线路上出现危及绝缘的过电压时，避雷器将优先于被保护物放电，从而限制了过电压，使与其并联的设备得到保护。
避雷器（MOA）的作用：限制由线路传来的雷电过电压，或由操作、故障等引起的内部过电压。避雷器放电时，强大的冲击电流泄入大地，大电流流过后，在母线工频电压作用下，工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过，称为工频续流，为系统接地处的短路电流。如工频续流不迅速切断，就会将用电设备短路，造成供电中断。

因此，对避雷器有两个要求：一是其伏秒特性要和被保护物相配合，确保过电压作用时，先于被保护物放电；二是避雷器要有一定的熄弧能力，以便在限制过电压后，能可靠地切断第一次过零时的工频续流。6、避雷针（线）的安装规定（4）对于35kV及以下的变电站，由于其绝缘水平较低，故不允许将避雷针装设在配电构架上，应架设独立避雷针，其接地电阻一般不超过10，以免出现反击事故。

（5）严禁在装有避雷针、避雷线的构筑物架设未采取保护措施的通信线、广播线和低压线。七、高压输电线路的防雷1、线路雷害事故发展过程及防护措施架设耦合地线是防雷直击杆塔闪络的措施之一，对绕击并没有什么作用。
定义：耦合地线是加挂在导线下面，主要是针对于土壤电阻率较高，接地电阻降不下来的线路。
架设耦合地线的作用原理是：一是增大避雷