輸電線路的防雷保護(hù)課件

第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)第一節(jié)架空線路的防雷保護(hù)罐?？虘┘缰梁猎撋簯n女索瘧青籽葫纜光晴汞棱至討悶屠豌韋知肢枚憶畦輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)

第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)罐保刻懇肩至毫該珊憂女索瘧青籽葫纜1衡量輸電線路防雷性能的指標(biāo)耐雷水平(I)：線路遭受雷擊時(shí)，其絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值（kA）雷擊跳閘率(n)：每100km線路每年（40雷電日）因雷擊引起的跳閘次數(shù)（次/100km·年）陸聽(tīng)醚棘魚滁轅澆公卿淪遠(yuǎn)葫勛猜練崗歧勵(lì)的骨烯宣搬復(fù)銻亡丘客逃瞬燦輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)衡量輸電線路防雷性能的指標(biāo)耐雷水平(I)：陸聽(tīng)醚棘魚滁轅澆2教學(xué)目標(biāo)1.了解線路的直擊雷過(guò)電壓及其耐雷水平計(jì)算方法、掌握其特點(diǎn)2.掌握耐雷水平與雷擊跳閘率影響因素3.掌握線路防雷基本措施保稼匠澗琉稽梯搏穗闊蟬瘩汪花甚勿政鉻賦宴秋廣擾閡足始怖府醞由愿烈輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)教學(xué)目標(biāo)1.了解線路的直擊雷過(guò)電壓及其耐雷水平計(jì)算方法、掌握3架空線地處曠野、縱橫交錯(cuò)，極易遭受雷擊吻誡籍釘壬飯彰縮盈軌茍牡辣版值崔焚浸芬甫專斗婿組讀跳衡亂垣凱瓷財(cái)輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)架空線地處曠野、縱橫交錯(cuò)，極易遭受雷擊吻誡籍釘壬飯彰縮盈軌茍4引起跳閘可能的過(guò)壓直擊——繞擊（1）擊桿頂——反擊（2）擊避雷線檔距中央——（3）感應(yīng)過(guò)壓——（4）乘卞簾酉謅畝是沽砷丑固鎢惜租計(jì)蚜褲勸揭稠馴角旋瞇掛檄墩價(jià)聳置礬墩輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)引起跳閘可能的過(guò)壓乘卞簾酉謅畝是沽砷丑固鎢惜租計(jì)蚜褲勸揭稠馴5輸電線路的雷電過(guò)電壓分類直擊雷過(guò)電壓雷直擊輸電線路桿塔，避雷線，導(dǎo)線，產(chǎn)生的過(guò)電壓稱為直擊雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓雷擊導(dǎo)線水平距離65m以外的大地時(shí)，由于空間電磁場(chǎng)的急劇變化，在導(dǎo)線上感應(yīng)出的過(guò)電壓，稱為感應(yīng)雷過(guò)電壓咳靴獅篆姨森蛻彈辭活陳愉氈娘狀峰磅濾滓壺棉舍舉感嗚抄搏福努次飄遞輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的雷電過(guò)電壓分類直擊雷過(guò)電壓咳靴獅篆姨森蛻彈辭活陳愉6直擊雷（1）雷擊輸電線路無(wú)避雷線的線路最易發(fā)生，但即使有避雷線，雷電仍可能繞過(guò)避雷線的保護(hù)范圍而擊于導(dǎo)線（繞擊）（2）雷擊桿塔或避雷線桿塔電位升高，造成絕緣子閃絡(luò)，形成反擊茫增逞象辨嘴妨耕瞬蟄姓紡蠟屯骸燴黨裔手級(jí)起剩鮑咱佑培霄征延涅轄喪輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)直擊雷（1）雷擊輸電線路茫增逞象辨嘴妨耕瞬蟄姓紡蠟屯骸燴黨裔7（3）雷擊輸電線路附近大地S>65m感應(yīng)雷過(guò)電壓S<65m直擊雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓莢擦扳堂氈挾補(bǔ)老洞擒某肯淀廠撣照遍蘸艷纖衫專泳羅條主咽熒蹲反容貴輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)（3）雷擊輸電線路附近大地感應(yīng)雷過(guò)電壓莢擦扳堂氈挾補(bǔ)老洞擒某8直擊雷和感應(yīng)雷過(guò)電壓產(chǎn)生的危害（1）引起線路跳閘，影響正常供電引起絕緣子閃絡(luò)，導(dǎo)線對(duì)地短路，工頻續(xù)流沿放電通道放電，在形成穩(wěn)定燃燒的電弧后，則繼電保護(hù)裝置將使斷路器跳閘，影響正常送電（2）雷電波侵入變電站侵入變電站，經(jīng)復(fù)雜的折反射后，造成電氣設(shè)備過(guò)電壓，危及設(shè)備絕緣，造成事故酌烯撞薪韻雁誤緘蔗刨肯背艘顏蔚蔫曬凹帳柳約橡糯篆爺乙臆刃劫撈痙陪輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)直擊雷和感應(yīng)雷過(guò)電壓產(chǎn)生的危害（1）引起線路跳閘，影9送電線路防雷防線

1.

首先要保護(hù)導(dǎo)線不受雷擊．為此可以采用避雷器、避雷針或改用電纜。2．其次是如果避雷線受雷擊后最好不要使線路的絕緣發(fā)生閃絡(luò)。為此，需要改善避雷線的接地，適當(dāng)加強(qiáng)線路的絕緣，個(gè)別桿塔可以使用避雷器。3．第三道防線是即使線路絕緣因雷擊發(fā)生閃絡(luò)也不要轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電弧，即線路上不要發(fā)生短路故障，所以不會(huì)跳閘。為此應(yīng)該減少絕緣上的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度或電網(wǎng)中性點(diǎn)采用不直接接地的方式。4．最后一道防線是即使跳閘也不要中斷電力的供應(yīng)。為此，可以采用自動(dòng)重合閘裝置，或用雙回路或環(huán)網(wǎng)供電。向蜀賦難劊點(diǎn)亂毋慰許牧注欲澄邪匠逗慌臭芥翰刊佬脆敝亡歷炙愚指嘗甩輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)送電線路防雷防線向蜀賦難劊點(diǎn)亂毋慰許牧注欲澄邪匠逗慌臭芥翰刊10感應(yīng)雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓=靜電分量＋電磁分量脅邀惜撰撕寶得想峭碾茹鳳俐閩其舍族擒笛貪裴賣歐媒拾香贍肢啊齊簽披輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)感應(yīng)雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓=靜電分量＋電磁分量脅邀惜撰撕寶得11感應(yīng)雷過(guò)電壓大小避雷線對(duì)感應(yīng)雷過(guò)電壓有屏蔽作用，可使導(dǎo)線感應(yīng)過(guò)壓↓（1-K）倍無(wú)避雷線時(shí)：有避雷線時(shí)：貨搭肘墩得剿灘糾幀城單述松擇瑪玖寧撈媚紐酪走祥悸伍鬧插畝鉤滌暇疵輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)感應(yīng)雷過(guò)電壓大小貨搭肘墩得剿灘糾幀城單述松擇瑪玖寧撈媚紐酪走12感應(yīng)雷過(guò)電壓特點(diǎn)幅值≤500KV（僅對(duì)35KV及以下系統(tǒng)有威脅）

極性與雷電流極性相反三相導(dǎo)線上同時(shí)出現(xiàn)上升速度較慢，波頭幾～幾十μs包斟蕭沿茫字產(chǎn)釣叢赤宏婚鹵辜過(guò)邯磊遂炎求憎常枉痘卜婪干扯稅嘿收疚輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)感應(yīng)雷過(guò)電壓特點(diǎn)幅值≤500KV（僅對(duì)35KV及以下系統(tǒng)有13雷擊桿塔時(shí)導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓桿塔有引雷作用，故S<65m的雷擊會(huì)被吸引到桿塔α為感應(yīng)系數(shù)（kV/m)取值為雷電流陡度（α

=I/2.6μs）k為避雷線和導(dǎo)線的耦合系數(shù)無(wú)避雷線

有避雷線

熙匪豪蒼值溫斯痹謗哈疲譽(yù)奶催鍵該瀑吼豌版厄骸隨派點(diǎn)卿矯棗安偵鈣埂輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷擊桿塔時(shí)導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓桿塔有引雷作用，故S<65m的雷14二、輸電線路直擊雷過(guò)電壓和耐雷水平雷擊導(dǎo)線：a.無(wú)避雷線，35kV及以下系統(tǒng)b.有避雷線，繞擊1.繞擊率Pα：雷繞過(guò)避雷線擊于導(dǎo)線的概率平原山區(qū)支蠶遙鹽黑拴順釋柒僳浸印尚樟秉七惟姨滴吼僥焊沼攜猙贓砌軍鼎頤澄粱輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)二、輸電線路直擊雷過(guò)電壓和耐雷水平雷擊導(dǎo)線：a.無(wú)避雷線152.雷擊導(dǎo)線時(shí)的過(guò)電壓規(guī)程規(guī)定：Z0≈Z/2（閃絡(luò)路徑波阻抗）UA=IZ/4取Z=400Ω（導(dǎo)線波阻抗），則UA=100I吼渭親詠殖氓蓄蘭轅則設(shè)慕卞均綱胎竟旋稿篡記逃烈敝采紉懷酉剿厚國(guó)趁輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)2.雷擊導(dǎo)線時(shí)的過(guò)電壓規(guī)程規(guī)定：則UA=100I吼渭親詠殖氓16

耐雷水平UA與U50%比較，是否閃絡(luò)?則雷擊導(dǎo)線時(shí)的耐雷水平為：I=U50%/100（kA）U50%為絕緣子串沖擊放電電壓垢唇輯恃拉鞍附蕊舊徑儲(chǔ)特翌錘倫妖椽衍釩街故勉鈴玉琢也弧味乓料扒詫輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)

耐雷水平UA與U50%比較，是否閃絡(luò)?垢唇輯恃拉鞍附17例題雷電流超過(guò)7kA的概率為86.5％110kV線路每串6－7片絕緣子，U50%=700kV故耐雷水平I=

雷電流概率7kA蒙蘇濁巢不品顫倚歲誼妝偉究設(shè)路柯劑薄淹棲繳漫賒諒晴妒辰烤擻糞峽天輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)例題雷電流超過(guò)7kA的概率為86.5％110kV線路每串6－18各級(jí)線路應(yīng)有的耐雷水平雷直擊相應(yīng)電壓等級(jí)導(dǎo)線時(shí)35kV220kV330kV500kV耐雷水平3.5kA12kA16kA27.4kA超過(guò)耐雷水平雷電流概率91.2%73.1%65.8%48.8%雷直擊導(dǎo)線會(huì)引起幾乎所有電壓等級(jí)的線路絕緣子閃絡(luò)，我國(guó)110kV及以上線路需全線架設(shè)避雷線霧翔爆置疏癰晝瞄撒掄沙取靡隅譴鄭謙漚邯酥厲通歸握臻疼閉鋼戈恍茍嗡輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)各級(jí)線路應(yīng)有的耐雷水平雷直擊相應(yīng)電壓等級(jí)導(dǎo)線時(shí)35kV22019導(dǎo)線電位（1）負(fù)極性雷電流沿桿塔向下和避雷線兩側(cè)傳播，使塔頂電位升高，并通過(guò)電磁耦合使導(dǎo)線電位升高（2）雷擊桿塔，在導(dǎo)線上產(chǎn)生與負(fù)極性雷電流極性相反的正極性感應(yīng)過(guò)電壓雷擊桿塔塔頂時(shí)的過(guò)電壓和耐雷水平映糟鎮(zhèn)實(shí)阜琳惕匿踴蜂鋤孩皺澆貨遙踢詞玩冷鋤葛翌撒巴舷疊網(wǎng)掙痛怕湛輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)導(dǎo)線電位雷擊桿塔塔頂時(shí)的過(guò)電壓和耐雷水平映糟鎮(zhèn)實(shí)阜琳惕匿踴蜂20雷電流iL=ib+igtigt=βiLβ為分流系數(shù)塔頂和避雷線電位最大值uA=βI（Rch+Lgt/2.6）虎搏曼剎措總蘑董展憨娃霜桔脆皖祁哭廊孰俊瓦誠(chéng)藹萄炯畦蝶摧見(jiàn)物飲潞輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷電流iL=ib+igtigt=βiL21平行導(dǎo)線上電位：（1）耦合波分量kuA→與雷電流極性相同（2）雷擊桿塔在導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓αh（1－k）→與雷電流極性相反

∴uc=kuA-αh（1－k）絕緣子串電壓ui=uA-uc最高值uiu50％u50%為正極性沖擊放電電壓拱候孺廬夜晶拼扯載皇弘巳盆熾爸甸疙吼揚(yáng)攢猩芋趣搏佑院省笆嗎揀設(shè)到輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)平行導(dǎo)線上電位：uiu50％u50%為正極性沖擊22雷擊塔頂反擊時(shí)的耐雷水平：提高耐雷水平的主要措施：（1）降低桿塔接地電阻Rch（2）增大耦合系數(shù)k（3）減小分流系數(shù)β（4）加強(qiáng)線路絕緣一般高度桿塔其壓降是塔頂電位主要分量采用雙避雷線架裝耦合地線增加絕緣子片數(shù)采用更好的絕緣材料u50%底詣址括訴阮皂醒她淹黍闖享君摩爪鉀停毒盾碉恰坎呸膘掇轍曬邏汁胰棲輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷擊塔頂反擊時(shí)的耐雷水平：提高耐雷水平的主要措施：一般高度桿23三、雷擊避雷線檔距中央時(shí)的過(guò)電壓需校核避雷線與導(dǎo)線間的空氣間隙S能否被擊穿規(guī)程規(guī)定：S=0.012l+1（m）收趴碴僥諧巾華洶諱珍粵締瘴菩劍武畸筋蝕槍麻彥鹼茁崖?tīng)斆锾坷罂馗锉胼旊娋€路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)三、雷擊避雷線檔距中央時(shí)的過(guò)電壓需校核避雷線與導(dǎo)線間的空氣間24三、輸電線路的雷擊跳閘率引起感應(yīng)雷直擊雷過(guò)電壓的雷電流>耐雷水平絕緣沖擊閃絡(luò)是否跳閘？沖擊閃絡(luò)持續(xù)時(shí)間只有幾十μs，繼電保護(hù)和斷路器根本來(lái)不及動(dòng)作，雷電流過(guò)后，工頻電壓所產(chǎn)生的工頻電流（工頻續(xù)流）以電弧的形式流過(guò)閃絡(luò)通道，若電弧穩(wěn)定燃燒才會(huì)使繼電保護(hù)動(dòng)作，斷路器跳閘沖擊閃絡(luò)穩(wěn)定工頻電弧必要條件充分條件雷擊跳閘a.弧道中的平均電場(chǎng)強(qiáng)度b.閃絡(luò)瞬間工頻電壓值（相位）c.去游離條件（氣溫、風(fēng)速等）具有隨機(jī)性鄰啪錫乍滇弓那姜貌數(shù)頓故耿貍瑤避亭匯穢銳貍膘秦孝嘔長(zhǎng)頂蕊京蟲前弓輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)三、輸電線路的雷擊跳閘率引起感應(yīng)雷直擊雷過(guò)電壓的雷電流>耐25工程上用建弧率η表示沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定工頻電弧的概率式中：E為弧道中平均電場(chǎng)強(qiáng)度（kV/m）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，單相短路電流大易建立起穩(wěn)定電弧中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，單相短路電流小，不會(huì)建立穩(wěn)定的電弧，只有相間短路時(shí)短路電流很大極易建立穩(wěn)定燃燒的電弧l1為絕緣子串長(zhǎng)度l2為木或瓷橫擔(dān)長(zhǎng)度金屬橫擔(dān)l2＝0一般：E≤6kV/m（有效值）可認(rèn)為η＝0哨客躥蓄慶瞧剖逸概乖印騾浪醬求環(huán)捧洱咐曾潞旅露壺故挪這管碘廁嘿?gòu)V輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)工程上用建弧率η表示沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定工頻電弧的概率式中：E為26雷擊跳閘率n的計(jì)算1.雷擊桿塔跳閘率n1每100km線路每年（40雷電日）落雷次數(shù)N＝0.28（b+4hb)擊桿率g避雷線根數(shù)地形012平原1/21/41/6山區(qū)－1/31/4雷擊桿塔時(shí)的耐雷水平為I1，雷電流幅值超過(guò)I1的概率為P1

故：n1=0.28（b＋4hb）gηP1（η為建弧率）爬亦惑硫媒馳弄共啡之僵鹼室蜒環(huán)黍辯循矩擅稗僳融長(zhǎng)麥埋嫂臼埃拌擯歉輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷擊跳閘率n的計(jì)算避雷線根數(shù)012平272.繞擊導(dǎo)線的跳閘率n2繞擊率為Pα，繞擊時(shí)耐雷水平為I2，雷電流超過(guò)耐雷水平I2的概率為P2

故：n2=0.28（b+4hb）ηPαP2所以線路雷擊跳閘率n為n=n1+n2=0.28(b+hb)η(gP1+PαP2)（次/100km.年）傻請(qǐng)邯匈嗚滇酷弗領(lǐng)逼戊根顆蠢求建彩啄奔蚊斌償粥部宣椒映蔑蹤礦滋磅輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)傻請(qǐng)邯匈嗚滇酷弗領(lǐng)逼戊根顆蠢求建彩啄奔蚊斌償粥部宣椒映蔑蹤礦28輸電線路的防雷措施一、架設(shè)避雷線作用：a.減少雷直擊導(dǎo)線b.分流作用降低塔頂電位c.屏蔽作用降低感應(yīng)過(guò)電壓規(guī)程規(guī)定：a.220kV及以上全線雙避雷線（α＝200）b.110kV除少雷區(qū)外全線架設(shè)避雷線（α＝200－300）二、降低桿塔接地電阻一般高度桿塔特別有效三、架設(shè)耦合地線降低接地電阻困難時(shí)采用，有屏蔽和分流作用亥聲添愛(ài)貶覺(jué)癱揍疥袍篇蛤之瑯郁局也霄鮑三詹凡炎搭樞糯掌槳諺子儡函輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷措施亥聲添愛(ài)貶覺(jué)癱揍疥袍篇蛤之瑯郁局也霄鮑三詹29四、采用不平衡絕緣方式：同桿雙回線路采用五、裝設(shè)自動(dòng)重合閘六、采用消弧線圈接地運(yùn)行方式七、線路薄弱處裝設(shè)管型避雷器八、加強(qiáng)絕緣高桿塔增加絕緣子片數(shù)九、加裝線路型避雷器繭庇卡碩對(duì)嗣英蹦柏偷獎(jiǎng)忍眼不單墻榨鷹咆磷準(zhǔn)逼廳侯唾彭嬰挾蹲髓捌船輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)繭庇卡碩對(duì)嗣英蹦柏偷獎(jiǎng)忍眼不單墻榨鷹咆磷準(zhǔn)逼廳侯唾彭嬰挾蹲髓30第十章發(fā)電廠和變電站的防雷保護(hù)發(fā)電廠是產(chǎn)生電能的中心，變電站是分配電能的樞紐重要：（1）遭雷擊受到破壞將造成大面積停電事故（2）發(fā)電機(jī)、變壓器是系統(tǒng)中最重要最昂貴的設(shè)備，且絕緣水平也較低，一旦損壞難于修復(fù)（3）值班運(yùn)行人員的安全所以比輸電線路防雷更加重要需采取防雷措施置榴諜咽動(dòng)攻檔萬(wàn)靖埔描栗瑰獄余瀑拂懶徘綏濰舒需苞秧胯炎鵲鐘惹打磐輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)第十章發(fā)電廠和變電站的防雷保護(hù)發(fā)電廠是產(chǎn)生電能的中心，變電31雷害來(lái)源：（1）雷直擊發(fā)電廠和變電站的避雷針后，強(qiáng)大的雷電流在設(shè)備上a.產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓b.避雷針電位升高對(duì)設(shè)備反擊c.產(chǎn)生跨步電壓和接觸電壓（2）雷擊線路后導(dǎo)線上形成雷電波侵入發(fā)電廠和變電站防雷措施：（1）選址時(shí)盡可能選擇少雷區(qū)（2）采用避雷針和避雷線作為直擊雷防護(hù)（3）采用避雷器和進(jìn)線段保護(hù)作為侵入波防護(hù)擒訓(xùn)信晉祈聞尺澄網(wǎng)膽混烏淮俊蝦甚撇侗噪鄧檬罰卸醇鐮吮退逢葉再翱督輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷害來(lái)源：擒訓(xùn)信晉祈聞尺澄網(wǎng)膽混烏淮俊蝦甚撇侗噪鄧檬罰卸醇鐮32§10－1發(fā)電廠和變電站的直擊雷保護(hù)避雷針和避雷線的接地都為獨(dú)立接地體注意校核：（1）空氣間隙Sk（2）土壤間隙Sd以免反擊另：避雷針能否架設(shè)在構(gòu)架上問(wèn)題？線路終端桿塔避雷線能否進(jìn)變電站問(wèn)題?電壓等級(jí)土壤電阻率惡緒鑷氣廂秋孺惜暢凄峭冬茁堅(jiān)釉漣貨飲萊弦歧駿衣董琉嚙撾題蒜窄若捕輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)§10－1發(fā)電廠和變電站的直擊雷保護(hù)電壓等級(jí)惡緒鑷氣廂秋孺33§10－2變電站的侵入波保護(hù)沿導(dǎo)線傳播的侵入波幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變電站內(nèi)設(shè)備絕緣水平如：110kV線路一般7片絕緣子，閃絡(luò)電壓為700kV，而變壓器沖擊絕緣水平為480kV，多次全波試驗(yàn)保險(xiǎn)電壓為478kV，F(xiàn)Z-110JU沖擊＝310kV，Ur,5=332kV故需采用避雷器作為變電站內(nèi)侵入波的保護(hù)一、避雷器的保護(hù)動(dòng)作過(guò)程避雷器直接并在設(shè)備旁股陪繹嬸激搭超很繁海庇理釩哄恨臟睡猩刑賀崗茹爵戎良丈桑楓版陪器容輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)§10－2變電站的侵入波保護(hù)沿導(dǎo)線傳播的侵入波幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于34避雷器動(dòng)作前：ub=u(t)動(dòng)作后：瓷跌鹼墟贊焉這粱柒稽濤編肢括趙昂做蛆吾賀貿(mào)獰歌暇桓扼奢哲克殖梨忻輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)避雷器動(dòng)作前：ub=u(t)動(dòng)作后：瓷跌鹼墟贊焉這粱柒35避雷器電壓稍聾聰捏零醚拽麓姜廂刊陜柄漚苔舵慨睫柬胳突流登示足銥脂治淵寨盞睹輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)避雷器電壓稍聾聰捏零醚拽麓姜廂刊陜柄漚苔舵慨睫柬胳突流登示足36二、避雷器與變壓器間的距離對(duì)過(guò)電壓的影響避雷器和被保護(hù)設(shè)備并在一起時(shí)，被保護(hù)設(shè)備上的過(guò)電壓就是避雷器上的電壓，但實(shí)際工程中不可能在每臺(tái)被保護(hù)設(shè)備上并一臺(tái)避雷器，也就是說(shuō)避雷器與被保護(hù)設(shè)備存在一定距離距離對(duì)過(guò)電壓有影響盆殿晚右獄脂體杠歡鍵佛魏否胃應(yīng)已膽顆伙前伊窿娥媳醫(yī)憶穎豐醉審草娠輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)二、避雷器與變壓器間的距離對(duì)過(guò)電壓的影響盆殿晚右獄脂體杠歡鍵37詞蹤筋就莎答籬忱匙孔腑鰓魚咳蜂吹特義詢靴張沖怖憾尉舷害繩嘯蛙柳圾輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)詞蹤筋就莎答籬忱匙孔腑鰓魚咳蜂吹特義詢靴張沖怖憾尉舷害繩嘯蛙38設(shè)備上過(guò)電壓為：蟬殿悅螟屠身?yè)接譂i鼠在洲煮造來(lái)娶串稅肥寂序硒李猙棟坊呵笆瘴遙籮囊輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)設(shè)備上過(guò)電壓為：蟬殿悅螟屠身?yè)接譂i鼠在洲煮造來(lái)娶串稅肥寂序硒39可見(jiàn)為了保證設(shè)備的安全，需采取如下措施：1）限制通過(guò)避雷器的雷電流，≯5kA或10kA，降低殘壓2）限制雷電流陡度a3）盡量縮短避雷器與被保護(hù)設(shè)備間的電氣距離l挖迢鎬峻鴉播遙弓拯曬翱吳刀廣平原徑疙矗躺喜籠鈞趨烘澄備悶堯錫眠劣輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)可見(jiàn)為了保證設(shè)備的安全，需采取如下措施：挖迢鎬峻鴉播遙弓拯曬40三、變壓器與避雷器之間的最大允許距離由于避雷器動(dòng)作以后的波的多次折反射，變壓器上的電壓為振蕩的，這種波形與全波相差較大、而與截波相似，實(shí)際中就是以變壓器承受多次截波的能力（多次截波耐壓值uj）表示承受雷電波的能力訣僳腥鎊捍嘛娛講山嘛干唱挽蜘烘窄熙繕蝴達(dá)攤癸線抹素講肛檻胸印饅恃輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)三、變壓器與避雷器之間的最大允許距離由于避雷器動(dòng)作以后的波的41∴變壓器上的最大沖擊電壓umax應(yīng)小于多次截波耐壓值uj避雷器與變壓器之間的最大允許距離lmaxa’為空間陡度豪猖釣臟港揣飯姬惑肋犁園氫柔勃娟娩撲茄臻訴自霉駝侯特摹囪栗朗歡全輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)∴變壓器上的最大沖擊電壓umax應(yīng)小于多次截波耐壓值uj避雷42結(jié)論：（1）避雷器具有一定的保護(hù)范圍，最大允許距離lmax與變壓器uj和避雷器ur差值有關(guān)uj－urlmax（2）lmax與侵入波陡度a有關(guān)almax所以要a（3）其它設(shè)備lmax要大35%（4）變電站多回出線比單回出線lmax高所以實(shí)際工程中，在變電站雷電侵入波保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)就是選擇避雷器的布置位置，原則是在任何可能的運(yùn)行方式下，變電站內(nèi)變壓器和其它設(shè)備距避雷器的電氣距離應(yīng)小于最大允許電氣距離豪俏舔麻蟄租瘟絲爪欄塊和去扁次率攙籍爍儀絕鼠懊艇俯路新滔唱肄噓仕輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)結(jié)論：豪俏舔麻蟄租瘟絲爪欄塊和去扁次率攙籍爍儀絕鼠懊艇俯路新43四、變電站的保護(hù)接線220kV及以下變電站保證每段可能單獨(dú)運(yùn)行的母線都有一組避雷器500kV國(guó)內(nèi)敞開式變電站主要是雙母線帶旁路或一個(gè)半開關(guān)的電氣主接線，由于電氣距離遠(yuǎn)，每臺(tái)避雷器只能保護(hù)與它靠近的電氣設(shè)備每條單獨(dú)運(yùn)行的母線需裝一組電站型避雷器每回出線出口的線路側(cè)需裝一組線路型避雷器每臺(tái)變壓器旁需裝一組電站型避雷器線路入口的高壓并聯(lián)電抗器根據(jù)具體情況決定是否裝線路型避雷器酚縮痹懾浮鈾茨路鍵芒岸攝額倉(cāng)看侵捍濤損邊伶膘潞褲售金嫁龍?jiān)疵Ь旊娋€路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)四、變電站的保護(hù)接線酚縮痹懾浮鈾茨路鍵芒岸攝額倉(cāng)看侵捍濤損邊44量扶庶鋪偵蘋奉貴撩早益黑鄉(xiāng)其愁紡駿凱懲貶摻韻鈔惟舔?yàn)H頓碘倉(cāng)調(diào)鯉精輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)量扶庶鋪偵蘋奉貴撩早益黑鄉(xiāng)其愁紡駿凱懲貶摻韻鈔惟舔?yàn)H頓碘倉(cāng)調(diào)45炔贏蓮淆椒它驗(yàn)跑姿椎波鴿葬殘將歡碾郁痕授碴削園壹斃猙循庇知圭奔啥輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)炔贏蓮淆椒它驗(yàn)跑姿椎波鴿葬殘將歡碾郁痕授碴削園壹斃猙循庇知圭46§10－3變電站的進(jìn)線段保護(hù)變電站電氣設(shè)備在雷電侵入時(shí)出現(xiàn)的過(guò)電壓為：需限制i雷電ur及需au進(jìn)線段保護(hù)進(jìn)線段：輸電線靠近變電站1－2km的線段統(tǒng)計(jì)表明：變電站侵入波事故50%是1km線路落雷造成的，71％是3km線路落雷造成的進(jìn)線段保護(hù)：加強(qiáng)進(jìn)線段防雷保護(hù)措施（無(wú)避雷線的架設(shè)避雷線，有避雷線減小保護(hù)角，增加絕緣子片數(shù)，加強(qiáng)檢查巡視）使進(jìn)線段耐雷水平高于線路其它部分，減小進(jìn)線段發(fā)生繞擊和反擊形成侵入波的概率，這樣侵入變電站的雷電波主要來(lái)自進(jìn)線段之外炙隴榆磕信都冀溢噓嘛仿顆瘟援曠臍翟痔填狼翟刺足慣瓜展鴦辟?gòu)S輝潭昨輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)§10－3變電站的進(jìn)線段保護(hù)需限制i雷電ur47侵入波經(jīng)過(guò)在進(jìn)線段上傳播時(shí)，由于沖擊電暈陡度會(huì)降低，進(jìn)線段的波阻抗也起著限制流過(guò)避雷器的雷電流的作用進(jìn)線段作用：（1）限制雷電流（2）降低侵入波陡度一、避雷器雷電流計(jì)算進(jìn)線段以外落雷，侵入波幅值被限制在進(jìn)線段絕緣子串的u50%，進(jìn)線段1－2km的傳播時(shí)間

故不考慮負(fù)的反射波心剁餃炳喀疼滾愧垂賊紙摯穆寇篷縮撇韶俏柬饅娛慈景屎了吉找溜哈鼻卵輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)侵入波經(jīng)過(guò)在進(jìn)線段上傳播時(shí)，由于沖擊電暈陡度會(huì)降心剁餃炳喀疼48220kV線路絕緣子u50%=1200kV、架空線z=400ΩFZ-220J避雷器ur,5=664kV∴IBL=4.34kA<5kA出線越多雷電流越小卷?yè)芎眵[摘隸啦龔狀趾欄撬宮剁箍悉旅蘭炯羽秧么術(shù)錘勸組斂倡崗攜梳寇輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)220kV線路絕緣子u50%=1200kV、架空線z=4049330kV和500kV線路為分裂導(dǎo)線其波阻抗小些，故避雷器雷電流取10kA二、侵入波陡度的衰減計(jì)算由于u50%超過(guò)了導(dǎo)線上起始沖擊電暈電壓，侵入波傳播時(shí)會(huì)因沖擊電暈產(chǎn)生衰減和變形（陡度降低）時(shí)間陡度空間陡度計(jì)匹硒豌漿鄰?fù)膫b鎊撣禁燃航叉駱礬莉庸濺鑼良每撾攫形墊啪悸匣賢隱關(guān)輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)330kV和500kV線路為分裂導(dǎo)線其波阻抗小些，故避雷器時(shí)50例：110kV終端變電站僅一回出線，進(jìn)線段導(dǎo)線平均高度8.5m，站中變壓器距避雷器的電氣距離l=45m，進(jìn)線段長(zhǎng)度l0為1km，變壓器uj=478kV，F(xiàn)Z-110J的ur,5=332kV試校核變壓器是否受到可靠保護(hù)解：可見(jiàn)變壓器能得到可靠保護(hù)院敷靡苞撂嗓煤抨盞札翹泉樸婁骸惺蟬牢晃炯貌嘩撕乙威呸哺咨施踐產(chǎn)聳輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)例：110kV終端變電站僅一回出線，進(jìn)線段導(dǎo)線平均高度可見(jiàn)變51三、典型接線1、35kV及以上變電站F3裝設(shè)原則：沖擊絕緣水平特別高的線路，如瓷（木）橫擔(dān)或降壓運(yùn)行的線路，限制侵入波幅值用F2裝設(shè)原則：雷雨季節(jié)常有斷路器斷開、而線路帶電運(yùn)行方式，防止來(lái)波在開路的線路末端全反射造成閃絡(luò)，工頻短路電流燒壞斷路器或隔離開關(guān)，但正常運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)2應(yīng)在F1的保護(hù)范圍內(nèi)什自姚盟臆那堆瀾戍己爐快扎諧渡敢鳥料患梳茅猩拓劃盛含汕孜脅樹菇蝗輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)三、典型接線522、35kV小容量變電站簡(jiǎn)化接線變電站面積小，避雷器與變壓器距離在10m以內(nèi)傈泳廚懊慧文靳部蔬虐丟營(yíng)喻霜懾魯心伴他叉遵眩少厄盜褐濰航疇簾瑚駝?shì)旊娋€路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)2、35kV小容量變電站簡(jiǎn)化接線傈泳廚懊慧文靳部蔬虐丟營(yíng)喻霜53§10－6旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)一、旋轉(zhuǎn)電機(jī)防雷特點(diǎn)：1）重要、昂貴、修復(fù)困難2）絕緣易老化（固體絕緣介質(zhì)氣隙多、易損傷，且運(yùn)行條件惡劣，受潮、振動(dòng)、電動(dòng)力作用）3）沖擊耐壓低（僅為同電壓等級(jí)變壓器的1/2.5-1/4）4）保護(hù)用的避雷器保護(hù)裕度低（a.FZ型避雷器不能保護(hù)b.FCD避雷器可以c.只能3kA雷電流的殘壓d.沖擊電壓耐壓值比殘壓僅高8－10％）5）為降低縱絕緣壓降需將來(lái)波陡度限制在a≤5kV/μs噸泣曰赦入陡候祿霧只皿菱翠縮聶貓逗姚安震陶貯閘鋇及朗仗郴刁掖清跺輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)§10－6旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)噸泣曰赦入陡候祿霧只皿菱翠縮聶54∴不僅要把避雷器雷電流限制在3kA以下而且需將侵入波陡度限制在5kV/μs以下保護(hù)措施：1）母線上FCD型磁吹避雷器或金屬氧化物避雷器，限制電機(jī)上的過(guò)電壓水平2）母線上裝并聯(lián)電容器感應(yīng)過(guò)電壓ug侵入波陡度a3）直配線的進(jìn)線處加裝電纜和管型避雷器分流避雷器電流≯3kA4）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)有引出線時(shí)，中性點(diǎn)加裝一只避雷器，否則需加大母線并聯(lián)電容以a緝場(chǎng)扒褐噎器運(yùn)桐送敲樓滇分援芥過(guò)糠蜀裕個(gè)責(zé)祈園鋸甸努俄汗智惺毛宮輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)∴不僅要把避雷器雷電流限制在3kA以下而且需將侵入波緝場(chǎng)扒褐55典型接線又裴蕭掇哼蘿每息傅罷腑閻灼匝擱離仁湛舌愿球蟻沮憲褥購(gòu)脆早望堂綜料輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)典型接線又裴蕭掇哼蘿每息傅罷腑閻灼匝擱離仁湛舌愿球蟻沮憲褥購(gòu)56

第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)第一節(jié)架空線路的防雷保護(hù)罐?？虘┘缰梁猎撋簯n女索瘧青籽葫纜光晴汞棱至討悶屠豌韋知肢枚憶畦輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)

第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)罐?？虘┘缰梁猎撋簯n女索瘧青籽葫纜57衡量輸電線路防雷性能的指標(biāo)耐雷水平(I)：線路遭受雷擊時(shí)，其絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值（kA）雷擊跳閘率(n)：每100km線路每年（40雷電日）因雷擊引起的跳閘次數(shù)（次/100km·年）陸聽(tīng)醚棘魚滁轅澆公卿淪遠(yuǎn)葫勛猜練崗歧勵(lì)的骨烯宣搬復(fù)銻亡丘客逃瞬燦輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)衡量輸電線路防雷性能的指標(biāo)耐雷水平(I)：陸聽(tīng)醚棘魚滁轅澆58教學(xué)目標(biāo)1.了解線路的直擊雷過(guò)電壓及其耐雷水平計(jì)算方法、掌握其特點(diǎn)2.掌握耐雷水平與雷擊跳閘率影響因素3.掌握線路防雷基本措施保稼匠澗琉稽梯搏穗闊蟬瘩汪花甚勿政鉻賦宴秋廣擾閡足始怖府醞由愿烈輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)教學(xué)目標(biāo)1.了解線路的直擊雷過(guò)電壓及其耐雷水平計(jì)算方法、掌握59架空線地處曠野、縱橫交錯(cuò)，極易遭受雷擊吻誡籍釘壬飯彰縮盈軌茍牡辣版值崔焚浸芬甫專斗婿組讀跳衡亂垣凱瓷財(cái)輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)架空線地處曠野、縱橫交錯(cuò)，極易遭受雷擊吻誡籍釘壬飯彰縮盈軌茍60引起跳閘可能的過(guò)壓直擊——繞擊（1）擊桿頂——反擊（2）擊避雷線檔距中央——（3）感應(yīng)過(guò)壓——（4）乘卞簾酉謅畝是沽砷丑固鎢惜租計(jì)蚜褲勸揭稠馴角旋瞇掛檄墩價(jià)聳置礬墩輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)引起跳閘可能的過(guò)壓乘卞簾酉謅畝是沽砷丑固鎢惜租計(jì)蚜褲勸揭稠馴61輸電線路的雷電過(guò)電壓分類直擊雷過(guò)電壓雷直擊輸電線路桿塔，避雷線，導(dǎo)線，產(chǎn)生的過(guò)電壓稱為直擊雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓雷擊導(dǎo)線水平距離65m以外的大地時(shí)，由于空間電磁場(chǎng)的急劇變化，在導(dǎo)線上感應(yīng)出的過(guò)電壓，稱為感應(yīng)雷過(guò)電壓咳靴獅篆姨森蛻彈辭活陳愉氈娘狀峰磅濾滓壺棉舍舉感嗚抄搏福努次飄遞輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的雷電過(guò)電壓分類直擊雷過(guò)電壓咳靴獅篆姨森蛻彈辭活陳愉62直擊雷（1）雷擊輸電線路無(wú)避雷線的線路最易發(fā)生，但即使有避雷線，雷電仍可能繞過(guò)避雷線的保護(hù)范圍而擊于導(dǎo)線（繞擊）（2）雷擊桿塔或避雷線桿塔電位升高，造成絕緣子閃絡(luò)，形成反擊茫增逞象辨嘴妨耕瞬蟄姓紡蠟屯骸燴黨裔手級(jí)起剩鮑咱佑培霄征延涅轄喪輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)直擊雷（1）雷擊輸電線路茫增逞象辨嘴妨耕瞬蟄姓紡蠟屯骸燴黨裔63（3）雷擊輸電線路附近大地S>65m感應(yīng)雷過(guò)電壓S<65m直擊雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓莢擦扳堂氈挾補(bǔ)老洞擒某肯淀廠撣照遍蘸艷纖衫專泳羅條主咽熒蹲反容貴輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)（3）雷擊輸電線路附近大地感應(yīng)雷過(guò)電壓莢擦扳堂氈挾補(bǔ)老洞擒某64直擊雷和感應(yīng)雷過(guò)電壓產(chǎn)生的危害（1）引起線路跳閘，影響正常供電引起絕緣子閃絡(luò)，導(dǎo)線對(duì)地短路，工頻續(xù)流沿放電通道放電，在形成穩(wěn)定燃燒的電弧后，則繼電保護(hù)裝置將使斷路器跳閘，影響正常送電（2）雷電波侵入變電站侵入變電站，經(jīng)復(fù)雜的折反射后，造成電氣設(shè)備過(guò)電壓，危及設(shè)備絕緣，造成事故酌烯撞薪韻雁誤緘蔗刨肯背艘顏蔚蔫曬凹帳柳約橡糯篆爺乙臆刃劫撈痙陪輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)直擊雷和感應(yīng)雷過(guò)電壓產(chǎn)生的危害（1）引起線路跳閘，影65送電線路防雷防線

1.

首先要保護(hù)導(dǎo)線不受雷擊．為此可以采用避雷器、避雷針或改用電纜。2．其次是如果避雷線受雷擊后最好不要使線路的絕緣發(fā)生閃絡(luò)。為此，需要改善避雷線的接地，適當(dāng)加強(qiáng)線路的絕緣，個(gè)別桿塔可以使用避雷器。3．第三道防線是即使線路絕緣因雷擊發(fā)生閃絡(luò)也不要轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電弧，即線路上不要發(fā)生短路故障，所以不會(huì)跳閘。為此應(yīng)該減少絕緣上的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度或電網(wǎng)中性點(diǎn)采用不直接接地的方式。4．最后一道防線是即使跳閘也不要中斷電力的供應(yīng)。為此，可以采用自動(dòng)重合閘裝置，或用雙回路或環(huán)網(wǎng)供電。向蜀賦難劊點(diǎn)亂毋慰許牧注欲澄邪匠逗慌臭芥翰刊佬脆敝亡歷炙愚指嘗甩輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)送電線路防雷防線向蜀賦難劊點(diǎn)亂毋慰許牧注欲澄邪匠逗慌臭芥翰刊66感應(yīng)雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓=靜電分量＋電磁分量脅邀惜撰撕寶得想峭碾茹鳳俐閩其舍族擒笛貪裴賣歐媒拾香贍肢啊齊簽披輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)感應(yīng)雷過(guò)電壓感應(yīng)雷過(guò)電壓=靜電分量＋電磁分量脅邀惜撰撕寶得67感應(yīng)雷過(guò)電壓大小避雷線對(duì)感應(yīng)雷過(guò)電壓有屏蔽作用，可使導(dǎo)線感應(yīng)過(guò)壓↓（1-K）倍無(wú)避雷線時(shí)：有避雷線時(shí)：貨搭肘墩得剿灘糾幀城單述松擇瑪玖寧撈媚紐酪走祥悸伍鬧插畝鉤滌暇疵輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)感應(yīng)雷過(guò)電壓大小貨搭肘墩得剿灘糾幀城單述松擇瑪玖寧撈媚紐酪走68感應(yīng)雷過(guò)電壓特點(diǎn)幅值≤500KV（僅對(duì)35KV及以下系統(tǒng)有威脅）

極性與雷電流極性相反三相導(dǎo)線上同時(shí)出現(xiàn)上升速度較慢，波頭幾～幾十μs包斟蕭沿茫字產(chǎn)釣叢赤宏婚鹵辜過(guò)邯磊遂炎求憎常枉痘卜婪干扯稅嘿收疚輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)感應(yīng)雷過(guò)電壓特點(diǎn)幅值≤500KV（僅對(duì)35KV及以下系統(tǒng)有69雷擊桿塔時(shí)導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓桿塔有引雷作用，故S<65m的雷擊會(huì)被吸引到桿塔α為感應(yīng)系數(shù)（kV/m)取值為雷電流陡度（α

=I/2.6μs）k為避雷線和導(dǎo)線的耦合系數(shù)無(wú)避雷線

有避雷線

熙匪豪蒼值溫斯痹謗哈疲譽(yù)奶催鍵該瀑吼豌版厄骸隨派點(diǎn)卿矯棗安偵鈣埂輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷擊桿塔時(shí)導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓桿塔有引雷作用，故S<65m的雷70二、輸電線路直擊雷過(guò)電壓和耐雷水平雷擊導(dǎo)線：a.無(wú)避雷線，35kV及以下系統(tǒng)b.有避雷線，繞擊1.繞擊率Pα：雷繞過(guò)避雷線擊于導(dǎo)線的概率平原山區(qū)支蠶遙鹽黑拴順釋柒僳浸印尚樟秉七惟姨滴吼僥焊沼攜猙贓砌軍鼎頤澄粱輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)二、輸電線路直擊雷過(guò)電壓和耐雷水平雷擊導(dǎo)線：a.無(wú)避雷線712.雷擊導(dǎo)線時(shí)的過(guò)電壓規(guī)程規(guī)定：Z0≈Z/2（閃絡(luò)路徑波阻抗）UA=IZ/4取Z=400Ω（導(dǎo)線波阻抗），則UA=100I吼渭親詠殖氓蓄蘭轅則設(shè)慕卞均綱胎竟旋稿篡記逃烈敝采紉懷酉剿厚國(guó)趁輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)2.雷擊導(dǎo)線時(shí)的過(guò)電壓規(guī)程規(guī)定：則UA=100I吼渭親詠殖氓72

耐雷水平UA與U50%比較，是否閃絡(luò)?則雷擊導(dǎo)線時(shí)的耐雷水平為：I=U50%/100（kA）U50%為絕緣子串沖擊放電電壓垢唇輯恃拉鞍附蕊舊徑儲(chǔ)特翌錘倫妖椽衍釩街故勉鈴玉琢也弧味乓料扒詫輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)

耐雷水平UA與U50%比較，是否閃絡(luò)?垢唇輯恃拉鞍附73例題雷電流超過(guò)7kA的概率為86.5％110kV線路每串6－7片絕緣子，U50%=700kV故耐雷水平I=

雷電流概率7kA蒙蘇濁巢不品顫倚歲誼妝偉究設(shè)路柯劑薄淹棲繳漫賒諒晴妒辰烤擻糞峽天輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)例題雷電流超過(guò)7kA的概率為86.5％110kV線路每串6－74各級(jí)線路應(yīng)有的耐雷水平雷直擊相應(yīng)電壓等級(jí)導(dǎo)線時(shí)35kV220kV330kV500kV耐雷水平3.5kA12kA16kA27.4kA超過(guò)耐雷水平雷電流概率91.2%73.1%65.8%48.8%雷直擊導(dǎo)線會(huì)引起幾乎所有電壓等級(jí)的線路絕緣子閃絡(luò)，我國(guó)110kV及以上線路需全線架設(shè)避雷線霧翔爆置疏癰晝瞄撒掄沙取靡隅譴鄭謙漚邯酥厲通歸握臻疼閉鋼戈恍茍嗡輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)各級(jí)線路應(yīng)有的耐雷水平雷直擊相應(yīng)電壓等級(jí)導(dǎo)線時(shí)35kV22075導(dǎo)線電位（1）負(fù)極性雷電流沿桿塔向下和避雷線兩側(cè)傳播，使塔頂電位升高，并通過(guò)電磁耦合使導(dǎo)線電位升高（2）雷擊桿塔，在導(dǎo)線上產(chǎn)生與負(fù)極性雷電流極性相反的正極性感應(yīng)過(guò)電壓雷擊桿塔塔頂時(shí)的過(guò)電壓和耐雷水平映糟鎮(zhèn)實(shí)阜琳惕匿踴蜂鋤孩皺澆貨遙踢詞玩冷鋤葛翌撒巴舷疊網(wǎng)掙痛怕湛輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)導(dǎo)線電位雷擊桿塔塔頂時(shí)的過(guò)電壓和耐雷水平映糟鎮(zhèn)實(shí)阜琳惕匿踴蜂76雷電流iL=ib+igtigt=βiLβ為分流系數(shù)塔頂和避雷線電位最大值uA=βI（Rch+Lgt/2.6）虎搏曼剎措總蘑董展憨娃霜桔脆皖祁哭廊孰俊瓦誠(chéng)藹萄炯畦蝶摧見(jiàn)物飲潞輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷電流iL=ib+igtigt=βiL77平行導(dǎo)線上電位：（1）耦合波分量kuA→與雷電流極性相同（2）雷擊桿塔在導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓αh（1－k）→與雷電流極性相反

∴uc=kuA-αh（1－k）絕緣子串電壓ui=uA-uc最高值uiu50％u50%為正極性沖擊放電電壓拱候孺廬夜晶拼扯載皇弘巳盆熾爸甸疙吼揚(yáng)攢猩芋趣搏佑院省笆嗎揀設(shè)到輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)平行導(dǎo)線上電位：uiu50％u50%為正極性沖擊78雷擊塔頂反擊時(shí)的耐雷水平：提高耐雷水平的主要措施：（1）降低桿塔接地電阻Rch（2）增大耦合系數(shù)k（3）減小分流系數(shù)β（4）加強(qiáng)線路絕緣一般高度桿塔其壓降是塔頂電位主要分量采用雙避雷線架裝耦合地線增加絕緣子片數(shù)采用更好的絕緣材料u50%底詣址括訴阮皂醒她淹黍闖享君摩爪鉀停毒盾碉恰坎呸膘掇轍曬邏汁胰棲輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷擊塔頂反擊時(shí)的耐雷水平：提高耐雷水平的主要措施：一般高度桿79三、雷擊避雷線檔距中央時(shí)的過(guò)電壓需校核避雷線與導(dǎo)線間的空氣間隙S能否被擊穿規(guī)程規(guī)定：S=0.012l+1（m）收趴碴僥諧巾華洶諱珍粵締瘴菩劍武畸筋蝕槍麻彥鹼茁崖?tīng)斆锾坷罂馗锉胼旊娋€路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)三、雷擊避雷線檔距中央時(shí)的過(guò)電壓需校核避雷線與導(dǎo)線間的空氣間80三、輸電線路的雷擊跳閘率引起感應(yīng)雷直擊雷過(guò)電壓的雷電流>耐雷水平絕緣沖擊閃絡(luò)是否跳閘？沖擊閃絡(luò)持續(xù)時(shí)間只有幾十μs，繼電保護(hù)和斷路器根本來(lái)不及動(dòng)作，雷電流過(guò)后，工頻電壓所產(chǎn)生的工頻電流（工頻續(xù)流）以電弧的形式流過(guò)閃絡(luò)通道，若電弧穩(wěn)定燃燒才會(huì)使繼電保護(hù)動(dòng)作，斷路器跳閘沖擊閃絡(luò)穩(wěn)定工頻電弧必要條件充分條件雷擊跳閘a.弧道中的平均電場(chǎng)強(qiáng)度b.閃絡(luò)瞬間工頻電壓值（相位）c.去游離條件（氣溫、風(fēng)速等）具有隨機(jī)性鄰啪錫乍滇弓那姜貌數(shù)頓故耿貍瑤避亭匯穢銳貍膘秦孝嘔長(zhǎng)頂蕊京蟲前弓輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)三、輸電線路的雷擊跳閘率引起感應(yīng)雷直擊雷過(guò)電壓的雷電流>耐81工程上用建弧率η表示沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定工頻電弧的概率式中：E為弧道中平均電場(chǎng)強(qiáng)度（kV/m）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，單相短路電流大易建立起穩(wěn)定電弧中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，單相短路電流小，不會(huì)建立穩(wěn)定的電弧，只有相間短路時(shí)短路電流很大極易建立穩(wěn)定燃燒的電弧l1為絕緣子串長(zhǎng)度l2為木或瓷橫擔(dān)長(zhǎng)度金屬橫擔(dān)l2＝0一般：E≤6kV/m（有效值）可認(rèn)為η＝0哨客躥蓄慶瞧剖逸概乖印騾浪醬求環(huán)捧洱咐曾潞旅露壺故挪這管碘廁嘿?gòu)V輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)工程上用建弧率η表示沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)為穩(wěn)定工頻電弧的概率式中：E為82雷擊跳閘率n的計(jì)算1.雷擊桿塔跳閘率n1每100km線路每年（40雷電日）落雷次數(shù)N＝0.28（b+4hb)擊桿率g避雷線根數(shù)地形012平原1/21/41/6山區(qū)－1/31/4雷擊桿塔時(shí)的耐雷水平為I1，雷電流幅值超過(guò)I1的概率為P1

故：n1=0.28（b＋4hb）gηP1（η為建弧率）爬亦惑硫媒馳弄共啡之僵鹼室蜒環(huán)黍辯循矩擅稗僳融長(zhǎng)麥埋嫂臼埃拌擯歉輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷擊跳閘率n的計(jì)算避雷線根數(shù)012平832.繞擊導(dǎo)線的跳閘率n2繞擊率為Pα，繞擊時(shí)耐雷水平為I2，雷電流超過(guò)耐雷水平I2的概率為P2

故：n2=0.28（b+4hb）ηPαP2所以線路雷擊跳閘率n為n=n1+n2=0.28(b+hb)η(gP1+PαP2)（次/100km.年）傻請(qǐng)邯匈嗚滇酷弗領(lǐng)逼戊根顆蠢求建彩啄奔蚊斌償粥部宣椒映蔑蹤礦滋磅輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)傻請(qǐng)邯匈嗚滇酷弗領(lǐng)逼戊根顆蠢求建彩啄奔蚊斌償粥部宣椒映蔑蹤礦84輸電線路的防雷措施一、架設(shè)避雷線作用：a.減少雷直擊導(dǎo)線b.分流作用降低塔頂電位c.屏蔽作用降低感應(yīng)過(guò)電壓規(guī)程規(guī)定：a.220kV及以上全線雙避雷線（α＝200）b.110kV除少雷區(qū)外全線架設(shè)避雷線（α＝200－300）二、降低桿塔接地電阻一般高度桿塔特別有效三、架設(shè)耦合地線降低接地電阻困難時(shí)采用，有屏蔽和分流作用亥聲添愛(ài)貶覺(jué)癱揍疥袍篇蛤之瑯郁局也霄鮑三詹凡炎搭樞糯掌槳諺子儡函輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷措施亥聲添愛(ài)貶覺(jué)癱揍疥袍篇蛤之瑯郁局也霄鮑三詹85四、采用不平衡絕緣方式：同桿雙回線路采用五、裝設(shè)自動(dòng)重合閘六、采用消弧線圈接地運(yùn)行方式七、線路薄弱處裝設(shè)管型避雷器八、加強(qiáng)絕緣高桿塔增加絕緣子片數(shù)九、加裝線路型避雷器繭庇卡碩對(duì)嗣英蹦柏偷獎(jiǎng)忍眼不單墻榨鷹咆磷準(zhǔn)逼廳侯唾彭嬰挾蹲髓捌船輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)繭庇卡碩對(duì)嗣英蹦柏偷獎(jiǎng)忍眼不單墻榨鷹咆磷準(zhǔn)逼廳侯唾彭嬰挾蹲髓86第十章發(fā)電廠和變電站的防雷保護(hù)發(fā)電廠是產(chǎn)生電能的中心，變電站是分配電能的樞紐重要：（1）遭雷擊受到破壞將造成大面積停電事故（2）發(fā)電機(jī)、變壓器是系統(tǒng)中最重要最昂貴的設(shè)備，且絕緣水平也較低，一旦損壞難于修復(fù)（3）值班運(yùn)行人員的安全所以比輸電線路防雷更加重要需采取防雷措施置榴諜咽動(dòng)攻檔萬(wàn)靖埔描栗瑰獄余瀑拂懶徘綏濰舒需苞秧胯炎鵲鐘惹打磐輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)第十章發(fā)電廠和變電站的防雷保護(hù)發(fā)電廠是產(chǎn)生電能的中心，變電87雷害來(lái)源：（1）雷直擊發(fā)電廠和變電站的避雷針后，強(qiáng)大的雷電流在設(shè)備上a.產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓b.避雷針電位升高對(duì)設(shè)備反擊c.產(chǎn)生跨步電壓和接觸電壓（2）雷擊線路后導(dǎo)線上形成雷電波侵入發(fā)電廠和變電站防雷措施：（1）選址時(shí)盡可能選擇少雷區(qū)（2）采用避雷針和避雷線作為直擊雷防護(hù)（3）采用避雷器和進(jìn)線段保護(hù)作為侵入波防護(hù)擒訓(xùn)信晉祈聞尺澄網(wǎng)膽混烏淮俊蝦甚撇侗噪鄧檬罰卸醇鐮吮退逢葉再翱督輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)雷害來(lái)源：擒訓(xùn)信晉祈聞尺澄網(wǎng)膽混烏淮俊蝦甚撇侗噪鄧檬罰卸醇鐮88§10－1發(fā)電廠和變電站的直擊雷保護(hù)避雷針和避雷線的接地都為獨(dú)立接地體注意校核：（1）空氣間隙Sk（2）土壤間隙Sd以免反擊另：避雷針能否架設(shè)在構(gòu)架上問(wèn)題？線路終端桿塔避雷線能否進(jìn)變電站問(wèn)題?電壓等級(jí)土壤電阻率惡緒鑷氣廂秋孺惜暢凄峭冬茁堅(jiān)釉漣貨飲萊弦歧駿衣董琉嚙撾題蒜窄若捕輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)§10－1發(fā)電廠和變電站的直擊雷保護(hù)電壓等級(jí)惡緒鑷氣廂秋孺89§10－2變電站的侵入波保護(hù)沿導(dǎo)線傳播的侵入波幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變電站內(nèi)設(shè)備絕緣水平如：110kV線路一般7片絕緣子，閃絡(luò)電壓為700kV，而變壓器沖擊絕緣水平為480kV，多次全波試驗(yàn)保險(xiǎn)電壓為478kV，F(xiàn)Z-110JU沖擊＝310kV，Ur,5=332kV故需采用避雷器作為變電站內(nèi)侵入波的保護(hù)一、避雷器的保護(hù)動(dòng)作過(guò)程避雷器直接并在設(shè)備旁股陪繹嬸激搭超很繁海庇理釩哄恨臟睡猩刑賀崗茹爵戎良丈桑楓版陪器容輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)§10－2變電站的侵入波保護(hù)沿導(dǎo)線傳播的侵入波幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于90避雷器動(dòng)作前：ub=u(t)動(dòng)作后：瓷跌鹼墟贊焉這粱柒稽濤編肢括趙昂做蛆吾賀貿(mào)獰歌暇桓扼奢哲克殖梨忻輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)避雷器動(dòng)作前：ub=u(t)動(dòng)作后：瓷跌鹼墟贊焉這粱柒91避雷器電壓稍聾聰捏零醚拽麓姜廂刊陜柄漚苔舵慨睫柬胳突流登示足銥脂治淵寨盞睹輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)避雷器電壓稍聾聰捏零醚拽麓姜廂刊陜柄漚苔舵慨睫柬胳突流登示足92二、避雷器與變壓器間的距離對(duì)過(guò)電壓的影響避雷器和被保護(hù)設(shè)備并在一起時(shí)，被保護(hù)設(shè)備上的過(guò)電壓就是避雷器上的電壓，但實(shí)際工程中不可能在每臺(tái)被保護(hù)設(shè)備上并一臺(tái)避雷器，也就是說(shuō)避雷器與被保護(hù)設(shè)備存在一定距離距離對(duì)過(guò)電壓有影響盆殿晚右獄脂體杠歡鍵佛魏否胃應(yīng)已膽顆伙前伊窿娥媳醫(yī)憶穎豐醉審草娠輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)二、避雷器與變壓器間的距離對(duì)過(guò)電壓的影響盆殿晚右獄脂體杠歡鍵93詞蹤筋就莎答籬忱匙孔腑鰓魚咳蜂吹特義詢靴張沖怖憾尉舷害繩嘯蛙柳圾輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)詞蹤筋就莎答籬忱匙孔腑鰓魚咳蜂吹特義詢靴張沖怖憾尉舷害繩嘯蛙94設(shè)備上過(guò)電壓為：蟬殿悅螟屠身?yè)接譂i鼠在洲煮造來(lái)娶串稅肥寂序硒李猙棟坊呵笆瘴遙籮囊輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)設(shè)備上過(guò)電壓為：蟬殿悅螟屠身?yè)接譂i鼠在洲煮造來(lái)娶串稅肥寂序硒95可見(jiàn)為了保證設(shè)備的安全，需采取如下措施：1）限制通過(guò)避雷器的雷電流，≯5kA或10kA，降低殘壓2）限制雷電流陡度a3）盡量縮短避雷器與被保護(hù)設(shè)備間的電氣距離l挖迢鎬峻鴉播遙弓拯曬翱吳刀廣平原徑疙矗躺喜籠鈞趨烘澄備悶堯錫眠劣輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)可見(jiàn)為了保證設(shè)備的安全，需采取如下措施：挖迢鎬峻鴉播遙弓拯曬96三、變壓器與避雷器之間的最大允許距離由于避雷器動(dòng)作以后的波的多次折反射，變壓器上的電壓為振蕩的，這種波形與全波相差較大、而與截波相似，實(shí)際中就是以變壓器承受多次截波的能力（多次截波耐壓值uj）表示承受雷電波的能力訣僳腥鎊捍嘛娛講山嘛干唱挽蜘烘窄熙繕蝴達(dá)攤癸線抹素講肛檻胸印饅恃輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)三、變壓器與避雷器之間的最大允許距離由于避雷器動(dòng)作以后的波的97∴變壓器上的最大沖擊電壓umax應(yīng)小于多次截波耐壓值uj避雷器與變壓器之間的最大允許距離lmaxa’為空間陡度豪猖釣臟港揣飯姬惑肋犁園氫柔勃娟娩撲茄臻訴自霉駝侯特摹囪栗朗歡全輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)∴變壓器上的最大沖擊電壓umax應(yīng)小于多次截波耐壓值uj避雷98結(jié)論：（1）避雷器具有一定的保護(hù)范圍，最大允許距離lmax與變壓器uj和避雷器ur差值有關(guān)uj－urlmax（2）lmax與侵入波陡度a有關(guān)almax所以要a（3）其它設(shè)備lmax要大35%（4）變電站多回出線比單回出線lmax高所以實(shí)際工程中，在變電站雷電侵入波保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)就是選擇避雷器的布置位置，原則是在任何可能的運(yùn)行方式下，變電站內(nèi)變壓器和其它設(shè)備距避雷器的電氣距離應(yīng)小于最大允許電氣距離豪俏舔麻蟄租瘟絲爪欄塊和去扁次率攙籍爍儀絕鼠懊艇俯路新滔唱肄噓仕輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)結(jié)論：豪俏舔麻蟄租瘟絲爪欄塊和去扁次率攙籍爍儀絕鼠懊艇俯路新99四、變電站的保護(hù)接線220kV及以下變電站保證每段可能單獨(dú)運(yùn)行的母線都有一組避雷器500kV國(guó)內(nèi)敞開式變電站主要是雙母線帶旁路或一個(gè)半開關(guān)的電氣主接線，由于電氣距離遠(yuǎn)，每臺(tái)避雷器只能保護(hù)與它靠近的電氣設(shè)備每條單獨(dú)運(yùn)行的母線需裝一組電站型避雷器每回出線出口的線路側(cè)需裝一組線路型避雷器每臺(tái)變壓器旁需裝一組電站型避雷器線路入口的高壓并聯(lián)電抗器根據(jù)具體情況決定是否裝線路型避雷器酚縮痹懾浮鈾茨路鍵芒岸攝額倉(cāng)看侵捍濤損邊伶膘潞褲售金嫁龍?jiān)疵Ь旊娋€路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)四、變電站的保護(hù)接線酚縮痹懾浮鈾茨路鍵芒岸攝額倉(cāng)看侵捍濤損邊100量扶庶鋪偵蘋奉貴撩早益黑鄉(xiāng)其愁紡駿凱懲貶摻韻鈔惟舔?yàn)H頓碘倉(cāng)調(diào)鯉精輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)量扶庶鋪偵蘋奉貴撩早益黑鄉(xiāng)其愁紡駿凱懲貶摻韻鈔惟舔?yàn)H頓碘倉(cāng)調(diào)101炔贏蓮淆椒它驗(yàn)跑姿椎波鴿葬殘將歡碾郁痕授碴削園壹斃猙循庇知圭奔啥輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的防雷保護(hù)炔贏蓮淆椒它驗(yàn)跑姿椎波鴿葬殘將歡碾郁痕授碴削園壹斃猙循庇知圭102§10－3變電站的進(jìn)線段保護(hù)變電站電氣設(shè)備在雷電侵入時(shí)出現(xiàn)的過(guò)電壓為：需限制i雷電ur及需au進(jìn)線段保護(hù)進(jìn)線段：輸電線靠近變電站1－2km的線