發(fā)電廠電氣運(yùn)行檢修培訓(xùn)-項(xiàng)目7-過(guò)電壓及防雷保護(hù)課件

2022/11/151一、雷電過(guò)電壓二、防雷保護(hù)裝置三、內(nèi)部過(guò)電壓項(xiàng)目七過(guò)電壓及防雷保護(hù)2022/11/101一、雷電過(guò)電壓項(xiàng)目七過(guò)電壓及防雷保護(hù)1.雷云放電2.雷電種類及危害3.雷電參數(shù)及活動(dòng)規(guī)律一、雷電過(guò)電壓1.雷云放電一、雷電過(guò)電壓1.雷云放電帶負(fù)電雷云的階梯下行先導(dǎo)向地面移動(dòng)。隨著地面場(chǎng)強(qiáng)增大，迎面先導(dǎo)出現(xiàn)。階梯下行先導(dǎo)向地面發(fā)展。迎面先導(dǎo)向下行先導(dǎo)發(fā)展。1.雷云放電帶負(fù)電雷云的階梯下行先導(dǎo)向地面移動(dòng)。隨著地面場(chǎng)強(qiáng)雷電的主放電階段：當(dāng)迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)的一支相遇時(shí)，就產(chǎn)生了強(qiáng)烈的“中和”過(guò)程，出現(xiàn)極大的電流，達(dá)數(shù)十到數(shù)百千安，伴隨著雷鳴和閃光。余光階段：云中的殘余電荷經(jīng)過(guò)主放電通道流下來(lái)，稱為。由于云中的電阻較大，余光階段對(duì)應(yīng)的電流不大，但持續(xù)的時(shí)間卻較長(zhǎng)1.雷云放電雷電的主放電階段：當(dāng)迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)的一支相遇時(shí)，就產(chǎn)生了（1）直擊雷

帶電積云與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電稱為直擊雷。

2.雷電種類及危害（1）直擊雷 帶電積云與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電稱為直擊雷。反擊——雷擊桿頂、架空地線桿塔對(duì)導(dǎo)線放電導(dǎo)線對(duì)桿塔放電繞擊直擊雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害反擊——雷擊桿頂、架空地線桿塔對(duì)導(dǎo)線放電導(dǎo)線對(duì)桿塔放電繞擊直反擊耐雷水平

反擊耐雷水平與導(dǎo)線－地線間的耦合系數(shù)k，桿塔分流系數(shù)β，桿塔沖擊接地電阻Ri，桿塔等值電感Lt以及絕緣子串的50％放電電壓U50％等因素有關(guān)。繞擊耐雷水平直擊雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害反擊耐雷水平 反擊耐雷水平與導(dǎo)線－地線間的耦合系數(shù)k，桿塔分靜電感應(yīng)雷：由于雷云的作用，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出與雷云符號(hào)相反的電荷，雷云主放電時(shí)，先導(dǎo)通道中的電荷迅速中和，在導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷得到釋放，如不就近泄入地就會(huì)產(chǎn)生很高的電位。

電磁感應(yīng)雷：雷電流迅速變化，在其周圍產(chǎn)生瞬變的強(qiáng)電磁場(chǎng)，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)。包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可使金屬部件之間產(chǎn)生火花。（2）感應(yīng)雷2.雷電種類及危害靜電感應(yīng)雷：由于雷云的作用，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出與雷云符號(hào)相反感應(yīng)雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害感應(yīng)雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害（3）雷電侵入波

由于雷電對(duì)架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身或損壞設(shè)備。發(fā)電機(jī)、變壓器等主要電器設(shè)備的內(nèi)絕緣大都沒(méi)有自恢復(fù)的能力220kV線路，50%放電電壓為1200kV而相應(yīng)的變壓器全波沖擊試驗(yàn)電壓為850kV,全波多次沖擊耐壓只有850/1.1=773kV設(shè)備損壞后將造成大面積停電發(fā)電廠變電所雷電過(guò)電壓危害2.雷電種類及危害（3）雷電侵入波

由于雷電對(duì)架空線路或金屬管道的作用降低來(lái)波陡度進(jìn)線保護(hù)段避雷器的保護(hù)范圍與作用侵入波防止反擊直擊雷避雷針、避雷線的保護(hù)范圍減小通過(guò)避雷器的電流發(fā)電廠變電所防雷保護(hù)措施2.雷電種類及危害降低來(lái)波陡度進(jìn)線保護(hù)段避雷器的保護(hù)范圍與作用侵入波防止反擊直12對(duì)于雷暴日數(shù)<20的地區(qū)(除陜南以外的西邊地區(qū)、內(nèi)蒙古部分地區(qū)），我國(guó)現(xiàn)行推薦雷電流幅值概率為：（1）雷電流幅值和波形3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律對(duì)于雷暴日數(shù)≥20的地區(qū)，我國(guó)現(xiàn)行推薦雷電流幅值概率為：12對(duì)于雷暴日數(shù)<20的地區(qū)(除陜南以外的西邊地區(qū)、內(nèi)蒙古部3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律雷電流的波頭在1～5us的范圍內(nèi)，多為2.5～2.6us；波尾多在20～100us的范圍內(nèi)，平均約為50us；按DL/T620—1997標(biāo)準(zhǔn)，取為2.6/50。極性：75%-90%的雷為負(fù)極性雷，因此一般按照負(fù)極性雷進(jìn)行研究。（1）雷電流幅值和波形雷電沖擊試驗(yàn)和防雷設(shè)計(jì)中常用的雷電流等值波形有雙指數(shù)波、斜角波和半余弦波三種。3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律雷電流的波頭在1～5us的范圍內(nèi)，雷暴日：一年中有雷電的日數(shù)。一般把年平均雷暴日不超過(guò)15日的地區(qū)叫少雷區(qū)，超過(guò)40日的叫多雷區(qū)，超過(guò)90日的叫強(qiáng)雷區(qū)。地面落雷密度：表示每一雷暴日、每平方公里地面落雷次數(shù)。在40雷暴日情況下，可取γ=0.07。年落雷密度：(地閃密度):用Ng表示統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)每年每平方公里地面落雷次數(shù)。（2）雷電活動(dòng)規(guī)律3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律雷暴日：一年中有雷電的日數(shù)。一般把年平均雷暴日不超過(guò)15日的發(fā)電廠電氣運(yùn)行檢修培訓(xùn)_項(xiàng)目7_過(guò)電壓及防雷保護(hù)課件地閃密度等級(jí)劃分

A級(jí)——0.00≤Ng次/（km2·a）<0.78；灰色B1級(jí)——0.78≤Ng次/（km2·a）<2.00；藍(lán)色B2級(jí)——2.00≤Ng次/（km2·a）<2.78；青色C1級(jí)——2.78≤Ng次/（km2·a）<5.00；黃色C2級(jí)——5.00≤Ng次/（km2·a）<7.98；橙色D1級(jí)——7.98≤Ng次/（km2·a）<11.0；紫紅D2級(jí)——11.0≤Ng次/（km2·a）<無(wú)窮.；深紅（2）雷電活動(dòng)規(guī)律3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律地閃密度等級(jí)劃分（2）雷電活動(dòng)規(guī)律3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)1.避雷針及避雷線2.避雷器二、防雷保護(hù)裝置1.避雷針及避雷線二、防雷保護(hù)裝置保護(hù)原理：在避雷針（線）的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對(duì)避雷針（線）放電，避免被保護(hù)物體遭受雷擊。避雷針（線）必須高于被保護(hù)物，避雷針的頂部為尖狀。避雷針（線）與被保護(hù)設(shè)備電氣上是絕緣的避雷針的保護(hù)范圍：雷電繞擊率低于0.1%的范圍。繞擊：雷電繞開(kāi)避雷裝置而擊中被保護(hù)物體。保護(hù)范圍具有相對(duì)意義，統(tǒng)計(jì)意義。不能保證保護(hù)范圍內(nèi)物體完全不受雷擊，保護(hù)范圍外物體也受保護(hù)。1.避雷針及避雷線保護(hù)原理：在避雷針（線）的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間，以影響19被保護(hù)物高度低時(shí)，保護(hù)半徑擴(kuò)大；避雷針高度增加時(shí)，保護(hù)范圍擴(kuò)大有限；工程上多采用兩支或多只避雷針以擴(kuò)大保護(hù)范圍。當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1；30m＜h≤120m時(shí)，；當(dāng)h＞120m時(shí)，按h=120m計(jì)算

避雷針的保護(hù)范圍1.避雷針及避雷線19被保護(hù)物高度低時(shí)，保護(hù)半徑擴(kuò)大；當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1；單根避雷線的保護(hù)范圍兩根避雷線的保護(hù)范圍保護(hù)角是指避雷線與所保護(hù)的外側(cè)導(dǎo)線之間的連線與經(jīng)過(guò)避雷線的鉛垂線之間的夾角。保護(hù)角越小，避雷線對(duì)導(dǎo)線的屏蔽保護(hù)作用就越好。避雷線的保護(hù)范圍1.避雷針及避雷線單根避雷線的保護(hù)范圍兩根避雷線的保護(hù)范圍保護(hù)角是指避雷線與所2.避雷器避雷器作用 當(dāng)發(fā)生繞擊或者感應(yīng)時(shí)，過(guò)電壓波將沿線路傳播入侵發(fā)電廠、變電站等。避雷器的要求：良好的伏秒特性：沖擊系數(shù)：沖擊放電電壓與工頻放電電壓之比。沖擊系數(shù)越小，伏秒特性越平緩，保護(hù)性能越好。具有良好的非線性電阻特性2.避雷器避雷器作用 當(dāng)發(fā)生繞擊或者感應(yīng)時(shí)，過(guò)電壓波將沿線路保護(hù)間隙的滅弧能力很差（適用于短路電流?。?；間隙間的電場(chǎng)為極不均勻電場(chǎng)，又裸露在大氣環(huán)境中，受氣象條件的影響很大，因此伏秒特性很陡且分散性很大，將直接影響到它的保護(hù)效果；保護(hù)間隙擊穿后是直接接地，將會(huì)有截波產(chǎn)生，不能用來(lái)保護(hù)有繞組的設(shè)備保護(hù)間隙2.避雷器保護(hù)間隙的滅弧能力很差（適用于短路電流?。?；保護(hù)間隙2.避雷23ZnO避雷器又叫金屬氧化物避雷器（MOA）。ZnO避雷器由ZnO電阻片組成，具有優(yōu)異的非線性伏安特性，因此可以取消火花間隙，實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙無(wú)續(xù)流，且造價(jià)低廉。氧化鋅（ZnO）避雷器2.避雷器23ZnO避雷器又叫金屬氧化物避雷器（MOA）。ZnO避雷硅橡膠復(fù)合外套避雷器ZnO避雷器外形結(jié)構(gòu)2.避雷器硅橡膠復(fù)合外套避雷器ZnO避雷器外形結(jié)構(gòu)2.避雷器無(wú)間隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、無(wú)電壓分布不均、放電電壓不穩(wěn)定等，保護(hù)可靠性高無(wú)續(xù)流不需吸收續(xù)流能量，動(dòng)作負(fù)載輕；可承受多次重復(fù)雷擊或者重復(fù)操作過(guò)電壓電氣設(shè)備所受過(guò)電壓可減低在整個(gè)過(guò)電壓階段都有電流流過(guò)，因此降低了過(guò)電壓幅值通流容量大不受串聯(lián)間隙被灼傷的制約，閥片的通流能力僅與本身通流能力有關(guān)?？刹⒙?lián)進(jìn)一步提高通流能力。易于制成直流避雷器ZnO避雷器的主要優(yōu)點(diǎn)：2.避雷器無(wú)間隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、無(wú)電壓分布不均、放電電壓不穩(wěn)定等，保額定電壓：能短期耐受的最大工頻電壓有效值最大持續(xù)運(yùn)行電壓：能長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行的最大工頻電壓有效值起始動(dòng)作電壓（參考電壓、轉(zhuǎn)折電壓）：開(kāi)始進(jìn)入動(dòng)作狀態(tài)的電壓，通常為U1mA壓比：在8/20us的沖擊電流規(guī)定值下，殘壓與起始動(dòng)作電壓之比。越小，非線性越好。荷電率：持續(xù)運(yùn)行電壓與起始動(dòng)作電壓之比，老化工頻耐受電壓特性對(duì)工頻過(guò)電壓的耐受能力（1.21000s；1.3100s；1.41s）保護(hù)比：額定殘壓與最大長(zhǎng)期工作電壓峰值之比。越小，保護(hù)性能越好ZnO避雷器的參數(shù)2.避雷器額定電壓：能短期耐受的最大工頻電壓有效值ZnO避雷器的參數(shù)227壓比：荷電率：壓比反映了避雷器伏安特性的非線性程度，壓比越小非線性程度越大、保護(hù)性能越好。荷電率反映了長(zhǎng)期工作條件下避雷器承擔(dān)電壓負(fù)荷的輕重，荷電率較高時(shí)避雷器老化速度加快。ZnO避雷器的參數(shù)2.避雷器27壓比：ZnO避雷器的參數(shù)2.避雷器2828三、電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓1.內(nèi)部過(guò)電壓種類2.工頻過(guò)電壓3.諧振過(guò)電壓4.操作過(guò)電壓三、電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓1.內(nèi)部過(guò)電壓種類內(nèi)部過(guò)電壓暫時(shí)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓

電力系統(tǒng)中由于斷路器操作、故障發(fā)生及消失或其他原因，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，引起電網(wǎng)內(nèi)部電磁能量轉(zhuǎn)化或傳遞所造成的電壓升高。1.內(nèi)部過(guò)電壓種類內(nèi)部過(guò)電壓暫時(shí)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓 電力系內(nèi)部過(guò)電壓暫態(tài)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓切空線過(guò)電壓合空線過(guò)電壓切空變過(guò)電壓間歇電弧接地過(guò)電壓線性諧振過(guò)電壓鐵磁諧振過(guò)電壓參數(shù)諧振過(guò)電壓空載長(zhǎng)線的電容效應(yīng)不對(duì)稱短路引起的工頻過(guò)電壓甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高在一定位置上的的相對(duì)地或相間的過(guò)電壓，具有一定的振蕩頻率，由于無(wú)阻尼或弱阻尼，因此持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。操作過(guò)電壓是電磁過(guò)渡過(guò)程的過(guò)電壓。(0.1s以內(nèi))對(duì)正常絕緣一般沒(méi)有威脅。但常伴隨操作過(guò)電壓，其大小直接影響操作過(guò)電壓的幅值。系統(tǒng)中電感和電容可能形成不同的振蕩回路，在一定條件下，產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。1.內(nèi)部過(guò)電壓種類內(nèi)部過(guò)電壓暫態(tài)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓切空線過(guò) 電力系統(tǒng)中在正常或故障時(shí)可能出現(xiàn)幅值超過(guò)最大工作相電壓、頻率為工頻或接近工頻的電壓升高，統(tǒng)稱工頻電壓升高，或稱工頻過(guò)電壓。直接影響操作過(guò)電壓的幅值決定避雷器額定電壓的重要依據(jù)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備絕緣及運(yùn)行性能有重大影響（絕緣內(nèi)部游離、過(guò)熱、電暈等）2.工頻過(guò)電壓 電力系統(tǒng)中在正常或故障時(shí)可能出現(xiàn)幅值超過(guò)最大工作相電壓、頻電力系統(tǒng)中存在大量電感和電容元件電感元件：電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈、電抗器、線路導(dǎo)線電感等電容元件：線路導(dǎo)線對(duì)地和相間電容、補(bǔ)償用的并聯(lián)和串聯(lián)電容器組、高壓設(shè)備的雜散電容

當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時(shí)，電感、電容元件可形成各種振蕩回路，如某一自由振蕩頻率等于外加強(qiáng)迫頻率，發(fā)生諧振。諧振是一種周期性或準(zhǔn)周期性的運(yùn)行狀態(tài)。2.諧振過(guò)電壓諧振過(guò)電壓電力系統(tǒng)中存在大量電感和電容元件 當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障發(fā)生諧振的那個(gè)諧波的振幅會(huì)急劇上升，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，甚至穩(wěn)定存在，性質(zhì)上屬于暫時(shí)過(guò)電壓諧振過(guò)電壓的嚴(yán)重性既取決于它的幅值，也取決于它的持續(xù)時(shí)間諧振過(guò)電壓危及電氣設(shè)備的絕緣持續(xù)的過(guò)電流燒毀小容量的電感元件，還影響保護(hù)裝置的工作條件，如避雷器的滅弧條件系統(tǒng)中的有功負(fù)荷是阻尼振蕩和限制諧振過(guò)電壓得有利因素。但對(duì)于零序回路的諧振，則正序的有功負(fù)荷不起作用諧振過(guò)電壓特點(diǎn)2.諧振過(guò)電壓發(fā)生諧振的那個(gè)諧波的振幅會(huì)急劇上升，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，甚至穩(wěn)定存

對(duì)應(yīng)三種電感參數(shù)，在一定的電容參數(shù)和其他條件的配合下，可能產(chǎn)生三種不同性質(zhì)的諧振現(xiàn)象.

線性諧振鐵磁諧振參數(shù)諧振2.諧振過(guò)電壓 對(duì)應(yīng)三種電感參數(shù)，在一定的電容參數(shù)和其他條件的配合下，可

諧振回路由不帶鐵芯的電感元件（如輸電線路的電感、變壓器的漏感）或勵(lì)磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件（如消弧線圈，其鐵芯中有氣隙）和系統(tǒng)中的電容元件所組成。在正弦電源作用下，系統(tǒng)自振頻率與電源頻率相等或接近時(shí)，可能產(chǎn)生線性諧振線性諧振2.諧振過(guò)電壓 諧振回路由不帶鐵芯的電感元件（如輸電線路的電感、變壓器的漏電力系統(tǒng)中可能發(fā)生線性諧振的情況當(dāng)空載線路到達(dá)一定長(zhǎng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生工頻線性諧振。不對(duì)稱接地故障或非全相操作則使諧振時(shí)的導(dǎo)線長(zhǎng)度更加縮短。消弧線圈補(bǔ)償電網(wǎng)中的線性諧振超高壓補(bǔ)償線路（并聯(lián)電抗器）中不對(duì)稱切合引起的工頻諧振兩種補(bǔ)償電網(wǎng)中的線性諧振2.諧振過(guò)電壓電力系統(tǒng)中可能發(fā)生線性諧振的情況當(dāng)空載線路到達(dá)一定長(zhǎng)度時(shí)，會(huì)參數(shù)諧振 由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件（如凸極發(fā)電機(jī)的同步電抗的周期性變化）和系統(tǒng)的電容元件（如空載長(zhǎng)線）組成回路，當(dāng)參數(shù)配合時(shí)，通過(guò)電感的周期變化，不斷向諧振系統(tǒng)輸送能量，將會(huì)造成參數(shù)諧振過(guò)電壓2.諧振過(guò)電壓參數(shù)諧振 由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件（如凸極發(fā)電機(jī)的同 電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的電感參數(shù)發(fā)生周期性變化，同步發(fā)電機(jī)接有容性負(fù)載時(shí)（如空載線路）即使激磁電流很小，也會(huì)使發(fā)電機(jī)的端電壓和電流急劇上升，最終產(chǎn)生很高的過(guò)電壓。又稱為自勵(lì)磁，過(guò)電壓為自勵(lì)磁過(guò)電壓參數(shù)諧振的原因2.諧振過(guò)電壓 電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的電感參數(shù)發(fā)生周期性變化，同步發(fā)電機(jī)接有容性負(fù)載 諧振回路由帶鐵芯的電感元件（如空載變壓器、電壓互感器）和系統(tǒng)的電容元件組成。因?yàn)殍F芯電感元件的飽和現(xiàn)象，使回路的電感參數(shù)是非線性的，在滿足一定諧振條件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生鐵磁諧振，并有許多特有的性質(zhì)鐵磁諧振（非線性諧振）2.諧振過(guò)電壓 諧振回路由帶鐵芯的電感元件（如空載變壓器、電壓互感器）和系4.操作過(guò)電壓電力系統(tǒng)內(nèi)正常操作、切除故障操作或因故障所造成的過(guò)電壓。操作過(guò)電壓特點(diǎn)：幅值較高、持續(xù)時(shí)間短、衰減快。常見(jiàn)操作過(guò)電壓：線路合閘和重合閘操作過(guò)電壓、切除空載變壓器、并聯(lián)電抗器、空載線路操作過(guò)電壓；線路非對(duì)稱故障分閘和系統(tǒng)解列過(guò)電壓等。限制操作過(guò)電壓主要措施：線路上裝設(shè)并聯(lián)電抗器，限制工頻電壓升高改進(jìn)斷路器性能，采用帶有并聯(lián)電阻的斷路器采用氧化鋅避雷器限制過(guò)電壓4.操作過(guò)電壓電力系統(tǒng)內(nèi)正常操作、切除故障操作或因故障所造成2022/11/1542一、雷電過(guò)電壓二、防雷保護(hù)裝置三、內(nèi)部過(guò)電壓項(xiàng)目七過(guò)電壓及防雷保護(hù)2022/11/101一、雷電過(guò)電壓項(xiàng)目七過(guò)電壓及防雷保護(hù)1.雷云放電2.雷電種類及危害3.雷電參數(shù)及活動(dòng)規(guī)律一、雷電過(guò)電壓1.雷云放電一、雷電過(guò)電壓1.雷云放電帶負(fù)電雷云的階梯下行先導(dǎo)向地面移動(dòng)。隨著地面場(chǎng)強(qiáng)增大，迎面先導(dǎo)出現(xiàn)。階梯下行先導(dǎo)向地面發(fā)展。迎面先導(dǎo)向下行先導(dǎo)發(fā)展。1.雷云放電帶負(fù)電雷云的階梯下行先導(dǎo)向地面移動(dòng)。隨著地面場(chǎng)強(qiáng)雷電的主放電階段：當(dāng)迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)的一支相遇時(shí)，就產(chǎn)生了強(qiáng)烈的“中和”過(guò)程，出現(xiàn)極大的電流，達(dá)數(shù)十到數(shù)百千安，伴隨著雷鳴和閃光。余光階段：云中的殘余電荷經(jīng)過(guò)主放電通道流下來(lái)，稱為。由于云中的電阻較大，余光階段對(duì)應(yīng)的電流不大，但持續(xù)的時(shí)間卻較長(zhǎng)1.雷云放電雷電的主放電階段：當(dāng)迎面先導(dǎo)與下行先導(dǎo)的一支相遇時(shí)，就產(chǎn)生了（1）直擊雷

帶電積云與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電稱為直擊雷。

2.雷電種類及危害（1）直擊雷 帶電積云與地面目標(biāo)之間的強(qiáng)烈放電稱為直擊雷。反擊——雷擊桿頂、架空地線桿塔對(duì)導(dǎo)線放電導(dǎo)線對(duì)桿塔放電繞擊直擊雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害反擊——雷擊桿頂、架空地線桿塔對(duì)導(dǎo)線放電導(dǎo)線對(duì)桿塔放電繞擊直反擊耐雷水平

反擊耐雷水平與導(dǎo)線－地線間的耦合系數(shù)k，桿塔分流系數(shù)β，桿塔沖擊接地電阻Ri，桿塔等值電感Lt以及絕緣子串的50％放電電壓U50％等因素有關(guān)。繞擊耐雷水平直擊雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害反擊耐雷水平 反擊耐雷水平與導(dǎo)線－地線間的耦合系數(shù)k，桿塔分靜電感應(yīng)雷：由于雷云的作用，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出與雷云符號(hào)相反的電荷，雷云主放電時(shí)，先導(dǎo)通道中的電荷迅速中和，在導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷得到釋放，如不就近泄入地就會(huì)產(chǎn)生很高的電位。

電磁感應(yīng)雷：雷電流迅速變化，在其周圍產(chǎn)生瞬變的強(qiáng)電磁場(chǎng)，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動(dòng)勢(shì)。包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可使金屬部件之間產(chǎn)生火花。（2）感應(yīng)雷2.雷電種類及危害靜電感應(yīng)雷：由于雷云的作用，使附近導(dǎo)體上感應(yīng)出與雷云符號(hào)相反感應(yīng)雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害感應(yīng)雷過(guò)電壓2.雷電種類及危害（3）雷電侵入波

由于雷電對(duì)架空線路或金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身或損壞設(shè)備。發(fā)電機(jī)、變壓器等主要電器設(shè)備的內(nèi)絕緣大都沒(méi)有自恢復(fù)的能力220kV線路，50%放電電壓為1200kV而相應(yīng)的變壓器全波沖擊試驗(yàn)電壓為850kV,全波多次沖擊耐壓只有850/1.1=773kV設(shè)備損壞后將造成大面積停電發(fā)電廠變電所雷電過(guò)電壓危害2.雷電種類及危害（3）雷電侵入波

由于雷電對(duì)架空線路或金屬管道的作用降低來(lái)波陡度進(jìn)線保護(hù)段避雷器的保護(hù)范圍與作用侵入波防止反擊直擊雷避雷針、避雷線的保護(hù)范圍減小通過(guò)避雷器的電流發(fā)電廠變電所防雷保護(hù)措施2.雷電種類及危害降低來(lái)波陡度進(jìn)線保護(hù)段避雷器的保護(hù)范圍與作用侵入波防止反擊直53對(duì)于雷暴日數(shù)<20的地區(qū)(除陜南以外的西邊地區(qū)、內(nèi)蒙古部分地區(qū)），我國(guó)現(xiàn)行推薦雷電流幅值概率為：（1）雷電流幅值和波形3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律對(duì)于雷暴日數(shù)≥20的地區(qū)，我國(guó)現(xiàn)行推薦雷電流幅值概率為：12對(duì)于雷暴日數(shù)<20的地區(qū)(除陜南以外的西邊地區(qū)、內(nèi)蒙古部3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律雷電流的波頭在1～5us的范圍內(nèi)，多為2.5～2.6us；波尾多在20～100us的范圍內(nèi)，平均約為50us；按DL/T620—1997標(biāo)準(zhǔn)，取為2.6/50。極性：75%-90%的雷為負(fù)極性雷，因此一般按照負(fù)極性雷進(jìn)行研究。（1）雷電流幅值和波形雷電沖擊試驗(yàn)和防雷設(shè)計(jì)中常用的雷電流等值波形有雙指數(shù)波、斜角波和半余弦波三種。3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律雷電流的波頭在1～5us的范圍內(nèi)，雷暴日：一年中有雷電的日數(shù)。一般把年平均雷暴日不超過(guò)15日的地區(qū)叫少雷區(qū)，超過(guò)40日的叫多雷區(qū)，超過(guò)90日的叫強(qiáng)雷區(qū)。地面落雷密度：表示每一雷暴日、每平方公里地面落雷次數(shù)。在40雷暴日情況下，可取γ=0.07。年落雷密度：(地閃密度):用Ng表示統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)每年每平方公里地面落雷次數(shù)。（2）雷電活動(dòng)規(guī)律3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律雷暴日：一年中有雷電的日數(shù)。一般把年平均雷暴日不超過(guò)15日的發(fā)電廠電氣運(yùn)行檢修培訓(xùn)_項(xiàng)目7_過(guò)電壓及防雷保護(hù)課件地閃密度等級(jí)劃分

A級(jí)——0.00≤Ng次/（km2·a）<0.78；灰色B1級(jí)——0.78≤Ng次/（km2·a）<2.00；藍(lán)色B2級(jí)——2.00≤Ng次/（km2·a）<2.78；青色C1級(jí)——2.78≤Ng次/（km2·a）<5.00；黃色C2級(jí)——5.00≤Ng次/（km2·a）<7.98；橙色D1級(jí)——7.98≤Ng次/（km2·a）<11.0；紫紅D2級(jí)——11.0≤Ng次/（km2·a）<無(wú)窮.；深紅（2）雷電活動(dòng)規(guī)律3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)律地閃密度等級(jí)劃分（2）雷電活動(dòng)規(guī)律3.雷電參數(shù)及雷電活動(dòng)規(guī)1.避雷針及避雷線2.避雷器二、防雷保護(hù)裝置1.避雷針及避雷線二、防雷保護(hù)裝置保護(hù)原理：在避雷針（線）的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對(duì)避雷針（線）放電，避免被保護(hù)物體遭受雷擊。避雷針（線）必須高于被保護(hù)物，避雷針的頂部為尖狀。避雷針（線）與被保護(hù)設(shè)備電氣上是絕緣的避雷針的保護(hù)范圍：雷電繞擊率低于0.1%的范圍。繞擊：雷電繞開(kāi)避雷裝置而擊中被保護(hù)物體。保護(hù)范圍具有相對(duì)意義，統(tǒng)計(jì)意義。不能保證保護(hù)范圍內(nèi)物體完全不受雷擊，保護(hù)范圍外物體也受保護(hù)。1.避雷針及避雷線保護(hù)原理：在避雷針（線）的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間，以影響60被保護(hù)物高度低時(shí)，保護(hù)半徑擴(kuò)大；避雷針高度增加時(shí)，保護(hù)范圍擴(kuò)大有限；工程上多采用兩支或多只避雷針以擴(kuò)大保護(hù)范圍。當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1；30m＜h≤120m時(shí)，；當(dāng)h＞120m時(shí)，按h=120m計(jì)算

避雷針的保護(hù)范圍1.避雷針及避雷線19被保護(hù)物高度低時(shí)，保護(hù)半徑擴(kuò)大；當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1；單根避雷線的保護(hù)范圍兩根避雷線的保護(hù)范圍保護(hù)角是指避雷線與所保護(hù)的外側(cè)導(dǎo)線之間的連線與經(jīng)過(guò)避雷線的鉛垂線之間的夾角。保護(hù)角越小，避雷線對(duì)導(dǎo)線的屏蔽保護(hù)作用就越好。避雷線的保護(hù)范圍1.避雷針及避雷線單根避雷線的保護(hù)范圍兩根避雷線的保護(hù)范圍保護(hù)角是指避雷線與所2.避雷器避雷器作用 當(dāng)發(fā)生繞擊或者感應(yīng)時(shí)，過(guò)電壓波將沿線路傳播入侵發(fā)電廠、變電站等。避雷器的要求：良好的伏秒特性：沖擊系數(shù)：沖擊放電電壓與工頻放電電壓之比。沖擊系數(shù)越小，伏秒特性越平緩，保護(hù)性能越好。具有良好的非線性電阻特性2.避雷器避雷器作用 當(dāng)發(fā)生繞擊或者感應(yīng)時(shí)，過(guò)電壓波將沿線路保護(hù)間隙的滅弧能力很差（適用于短路電流小）；間隙間的電場(chǎng)為極不均勻電場(chǎng)，又裸露在大氣環(huán)境中，受氣象條件的影響很大，因此伏秒特性很陡且分散性很大，將直接影響到它的保護(hù)效果；保護(hù)間隙擊穿后是直接接地，將會(huì)有截波產(chǎn)生，不能用來(lái)保護(hù)有繞組的設(shè)備保護(hù)間隙2.避雷器保護(hù)間隙的滅弧能力很差（適用于短路電流小）；保護(hù)間隙2.避雷64ZnO避雷器又叫金屬氧化物避雷器（MOA）。ZnO避雷器由ZnO電阻片組成，具有優(yōu)異的非線性伏安特性，因此可以取消火花間隙，實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙無(wú)續(xù)流，且造價(jià)低廉。氧化鋅（ZnO）避雷器2.避雷器23ZnO避雷器又叫金屬氧化物避雷器（MOA）。ZnO避雷硅橡膠復(fù)合外套避雷器ZnO避雷器外形結(jié)構(gòu)2.避雷器硅橡膠復(fù)合外套避雷器ZnO避雷器外形結(jié)構(gòu)2.避雷器無(wú)間隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、無(wú)電壓分布不均、放電電壓不穩(wěn)定等，保護(hù)可靠性高無(wú)續(xù)流不需吸收續(xù)流能量，動(dòng)作負(fù)載輕；可承受多次重復(fù)雷擊或者重復(fù)操作過(guò)電壓電氣設(shè)備所受過(guò)電壓可減低在整個(gè)過(guò)電壓階段都有電流流過(guò)，因此降低了過(guò)電壓幅值通流容量大不受串聯(lián)間隙被灼傷的制約，閥片的通流能力僅與本身通流能力有關(guān)?？刹⒙?lián)進(jìn)一步提高通流能力。易于制成直流避雷器ZnO避雷器的主要優(yōu)點(diǎn)：2.避雷器無(wú)間隙結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、無(wú)電壓分布不均、放電電壓不穩(wěn)定等，保額定電壓：能短期耐受的最大工頻電壓有效值最大持續(xù)運(yùn)行電壓：能長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行的最大工頻電壓有效值起始動(dòng)作電壓（參考電壓、轉(zhuǎn)折電壓）：開(kāi)始進(jìn)入動(dòng)作狀態(tài)的電壓，通常為U1mA壓比：在8/20us的沖擊電流規(guī)定值下，殘壓與起始動(dòng)作電壓之比。越小，非線性越好。荷電率：持續(xù)運(yùn)行電壓與起始動(dòng)作電壓之比，老化工頻耐受電壓特性對(duì)工頻過(guò)電壓的耐受能力（1.21000s；1.3100s；1.41s）保護(hù)比：額定殘壓與最大長(zhǎng)期工作電壓峰值之比。越小，保護(hù)性能越好ZnO避雷器的參數(shù)2.避雷器額定電壓：能短期耐受的最大工頻電壓有效值ZnO避雷器的參數(shù)268壓比：荷電率：壓比反映了避雷器伏安特性的非線性程度，壓比越小非線性程度越大、保護(hù)性能越好。荷電率反映了長(zhǎng)期工作條件下避雷器承擔(dān)電壓負(fù)荷的輕重，荷電率較高時(shí)避雷器老化速度加快。ZnO避雷器的參數(shù)2.避雷器27壓比：ZnO避雷器的參數(shù)2.避雷器6928三、電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓1.內(nèi)部過(guò)電壓種類2.工頻過(guò)電壓3.諧振過(guò)電壓4.操作過(guò)電壓三、電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓1.內(nèi)部過(guò)電壓種類內(nèi)部過(guò)電壓暫時(shí)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓

電力系統(tǒng)中由于斷路器操作、故障發(fā)生及消失或其他原因，使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，引起電網(wǎng)內(nèi)部電磁能量轉(zhuǎn)化或傳遞所造成的電壓升高。1.內(nèi)部過(guò)電壓種類內(nèi)部過(guò)電壓暫時(shí)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓 電力系內(nèi)部過(guò)電壓暫態(tài)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓切空線過(guò)電壓合空線過(guò)電壓切空變過(guò)電壓間歇電弧接地過(guò)電壓線性諧振過(guò)電壓鐵磁諧振過(guò)電壓參數(shù)諧振過(guò)電壓空載長(zhǎng)線的電容效應(yīng)不對(duì)稱短路引起的工頻過(guò)電壓甩負(fù)荷引起的工頻電壓升高在一定位置上的的相對(duì)地或相間的過(guò)電壓，具有一定的振蕩頻率，由于無(wú)阻尼或弱阻尼，因此持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。操作過(guò)電壓是電磁過(guò)渡過(guò)程的過(guò)電壓。(0.1s以內(nèi))對(duì)正常絕緣一般沒(méi)有威脅。但常伴隨操作過(guò)電壓，其大小直接影響操作過(guò)電壓的幅值。系統(tǒng)中電感和電容可能形成不同的振蕩回路，在一定條件下，產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。其持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。1.內(nèi)部過(guò)電壓種類內(nèi)部過(guò)電壓暫態(tài)過(guò)電壓操作過(guò)電壓工頻電壓升高諧振過(guò)電壓切空線過(guò) 電力系統(tǒng)中在正?；蚬收蠒r(shí)可能出現(xiàn)幅值超過(guò)最大工作相電壓、頻率為工頻或接近工頻的電壓升高，統(tǒng)稱工頻電壓升高，或稱工頻過(guò)電壓。直接影響操作過(guò)電壓的幅值決定避雷器額定電壓的重要依據(jù)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)設(shè)備絕緣及運(yùn)行性能有重大影響（絕緣內(nèi)部游離、過(guò)熱、電暈等）2.工頻過(guò)電壓 電力系統(tǒng)中在正?；蚬收蠒r(shí)可能出現(xiàn)幅值超過(guò)最大工作相電壓、頻電力系統(tǒng)中存在大量電感和電容元件電感元件：電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈、電抗器、線路導(dǎo)線電感等電容元件：線路導(dǎo)線對(duì)地和相間電容、補(bǔ)償用的并聯(lián)和串聯(lián)電容器組、高壓設(shè)備的雜散電容

當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障時(shí)，電感、電容元件可形成各種振蕩回路，如某一自由振蕩頻率等于外加強(qiáng)迫頻率，發(fā)生諧振。諧振是一種周期性或準(zhǔn)周期性的運(yùn)行狀態(tài)。2.諧振過(guò)電壓諧振過(guò)電壓電力系統(tǒng)中存在大量電感和電容元件 當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行操作或發(fā)生故障發(fā)生諧振的那個(gè)諧波的振幅會(huì)急劇上升，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，甚至穩(wěn)定存在，性質(zhì)上屬于暫時(shí)過(guò)電壓諧振過(guò)電壓的