變電站的防雷保護課件

變電站的防雷保護裴亞文變電站的防雷保護裴亞文一 雷電的形成原理雷電是云內(nèi)、云與云之間或云與大地之間的放電現(xiàn)象。夏季由于太陽輻射的作用，近地層空氣溫度升高，密度降低，產(chǎn)生上升運動，在上升過程中水汽不斷冷卻凝結(jié)成小水滴或冰晶粒子，形成云團，而上層空氣密度相對較大，產(chǎn)生下沉運動，這樣的上下運動形成對流。在對流過程中，云中的小水滴和冰晶粒子發(fā)生碰撞，吸附空氣中游離的正離子或負離子，這樣水滴和冰晶就分別帶有正電荷和負電荷，一般情況下，正電荷在云的上層，負電荷在云的底層，這些正負電荷聚集到一定的量，就會產(chǎn)生電位差，當(dāng)電位差達到一定程度，就會發(fā)生猛烈的放電現(xiàn)象，這就是雷電的形成過程。雷電電荷在放電過程中，產(chǎn)生很強的雷電電流，雷電電流將空氣擊穿，形成一個放電通道，出現(xiàn)的火光就是閃電。在放電通道中空氣突然加熱，體積膨脹形成爆炸的沖擊波產(chǎn)生的聲音就是雷聲。一 雷電的形成原理雷電是云內(nèi)、云與云之間或云與大地之間的放電變電站的防雷保護課件二 變電站雷害的來源直擊雷，即雷直擊于變電站導(dǎo)線上或設(shè)備上。感應(yīng)雷，即變電站避雷針上落雷時產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓。雷電波侵入，由于架空線路或金屬管道對雷電的傳導(dǎo)的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。二 變電站雷害的來源直擊雷，即雷直擊于變電站導(dǎo)線上或設(shè)備上變電站的防雷保護課件三 變電站防雷保護裝置

現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實際采用的防雷保護裝置主要有：

避雷針，避雷線，保護間隙，各種避雷器，防雷接地，電抗線圈，電容器組，消弧線圈，自動重合閘等。

（1）獨立避雷針：有專用支座和接地裝置，接地電阻一般≤10Ω。當(dāng)設(shè)獨立的接地線裝置有困難時，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接。但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至35kv及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點，沿接地體的長度不得＜15m。獨立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜＜3m，否則應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或瀝青地面。三 變電站防雷保護裝置

現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實際采用的防110kv及以上的配電裝置，可以將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率＞1000Ω.m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立避雷針。35kv及以下高壓配電裝置，為防止反擊和感應(yīng)過電壓損壞設(shè)備，避雷針不宜裝設(shè)在構(gòu)架或房頂上。在變壓器的門形構(gòu)架上，也不應(yīng)裝設(shè)避雷針或?qū)⒈芾拙€拉到該構(gòu)架上。110kv及以上的配電裝置，可以將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或10kv及以上的配電裝置，可將線路的避雷線引到出線門形架構(gòu)上。土壤電阻率＞1000Ω.m的地方，應(yīng)加設(shè)集中接地裝置。35~60kv配電裝置，在土壤電阻率≯500Ω.m的地方，允許將線路的避雷線引接到門形構(gòu)架上，但應(yīng)加設(shè)集中接地裝置。在土壤電阻率＞500Ω.m的地方，避雷線應(yīng)架到線路終端桿塔為止。從線路終端桿塔到配電裝置的一檔線路的保護，可采用獨立避雷針，也可在終端桿塔上裝設(shè)避雷針。嚴禁在裝有避雷針，避雷線的構(gòu)筑物上架設(shè)通信線，廣播線和低壓線。10kv及以上的配電裝置，可將線路的避雷線引到出線門形架構(gòu)上滾球法計算保護范圍滾球法計算保護范圍(2)避雷線：作用原理同避雷針，主要用于輸電線路的保護，也可用于保護發(fā)電廠和變電站。保護范圍的長度與線路等長，而且兩端還有其保護的半個圓錐體空間。在架空輸電線路上多采用保護角α來表示避雷線的保護程度。保護角α表示避雷線和外側(cè)導(dǎo)線間連線與垂直線的夾角，α越小，雷擊導(dǎo)線的概率越小，對導(dǎo)線的屏蔽保護越可靠。500kV及以上送電線路，應(yīng)全線裝設(shè)雙避雷線，且輸電線路愈高，保護角愈?。ㄓ袝r小于20°）。在山區(qū)高雷區(qū)，甚至可以采用負保護角。220～330kV線路，同樣應(yīng)全線裝設(shè)雙避雷線，一般桿塔上避雷線對導(dǎo)線的保護角為20°～30°。ll0kV線路，一般沿全線裝設(shè)避雷線，在雷電特別強烈地區(qū)采用雙避雷線。在少雷區(qū)或運行經(jīng)驗證明雷電活動輕微的地區(qū)，可不沿線架設(shè)避雷線，但桿塔仍應(yīng)逐基礎(chǔ)接地。(2)避雷線：變電站的防雷保護課件（3）避雷器避雷器的作用是限制過電壓，它的的保護原理與避雷針不同。它實際上是一個放電器，并聯(lián)連接在被保護設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過避雷器的放電電壓時避雷器即先放電，從而限制過電壓的發(fā)展，從而保護了其他電氣設(shè)備免遭擊穿損壞。避雷器的類型主要有：保護間隙，管型避雷器，閥型避雷器，和氧化鋅避雷器等。避雷器的基本要求：過電壓作用時，避雷器先于被保護電力設(shè)備放電。避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力。（3）避雷器保護間隙避雷器：保護間隙可以說是一種最簡單的避雷器，按其形狀可分為棒形、角形、環(huán)形、球形等。它是由它是由主間隙和輔助間隙串聯(lián)而成的。優(yōu)點：就是結(jié)構(gòu)簡單、造價低。缺點：由于放電間隙暴露在空氣中，放電特性受環(huán)境影響大，放電分散性大，并且由于一般保護間隙的電場屬于極不均勻電場，因此他的伏秒特性曲線比較陡，與被保護設(shè)備的絕緣配合不理想。

同時放電時會產(chǎn)生截波，對有線圈的設(shè)備造成危害。保護間隙另一個嚴重的缺點是弧滅能力差。保護間隙避雷器：保護間隙可以說是一種最簡單的避雷器，按其形狀管型避雷器：它實質(zhì)上是一種具有較高熄弧能力的保護間隙。優(yōu)點：管型避雷器采用了強制熄弧的裝置，因此比保護間隙熄弧能力強。缺點：但由于管型避雷器具有外間隙，受環(huán)境的影響大，故與保護間隙一樣，仍具有伏秒特性曲線較陡、放電分散性大的缺點，不易與被保護設(shè)備實現(xiàn)合理的絕緣配合；同時動作后也會產(chǎn)生截波，不利于變壓器等有線圈設(shè)備的絕緣。因此，管型避雷器目前只用于輸電線路個別地段的保護，如大跨距和交叉檔距處，或變電所的進線段保護。管型避雷器：閥型避雷器：閥型避雷器是由火花間隙和非線性電阻這兩種基本元件組成的。間隙與非線性電阻相串聯(lián)。氧化鋅避雷器：也稱金屬氧化物避雷器，是20世紀70年代初出現(xiàn)的一種新型避雷器。這種避雷器的閥片以氧化鋅（ZnO）為主要原料，輔以少量能產(chǎn)生非線性特性的金屬氧化物，經(jīng)混料、選粒、成型，在高溫下燒結(jié)而成。它的結(jié)構(gòu)非常簡單，僅由相應(yīng)數(shù)量的ZnO閥片密封在瓷套內(nèi)組成。小結(jié)：每種避雷器各自有各自的優(yōu)點和特點，需要針對不同的環(huán)境進行使用，才能起到良好的絕緣效果。避雷器在額定電壓下，相當(dāng)于絕緣體，不會有任何的動作產(chǎn)生。當(dāng)出現(xiàn)危機或者高電壓的情況下，避雷器就會產(chǎn)生作用，將電流導(dǎo)入大地，有效的保護電力設(shè)備。閥型避雷器：四 變電站防雷接地（1）接地：指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點通過導(dǎo)體與大地相連，使該物體或節(jié)點與大地經(jīng)常保持等電位。（2）電力系統(tǒng)的接地工作接地：根據(jù)系統(tǒng)正常運行要求設(shè)置，如三相系統(tǒng)的中性點接地，其作用是穩(wěn)定電網(wǎng)的對地電位，以降低電氣設(shè)備的絕緣水平。（0.5~10Ω）保護接地：為保障人身安全而將電氣設(shè)備金屬外殼等接地，它在故障條件下才發(fā)揮作用。（1~10Ω）防雷接地：用來將雷電流順利瀉入大地，以減小引起的過電壓（1~30Ω）四 變電站防雷接地（1）接地：指將地面上的金屬物體或電氣回路五 防雷避險六字訣學(xué)：學(xué)習(xí)雷電及防雷有關(guān)的知識和關(guān)于防雷的法律法規(guī)。聽：及時收聽，收看氣象部門發(fā)布的天氣預(yù)報和預(yù)警信息察：密切注意觀察天氣的變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)某種異常的現(xiàn)象，要立即采取防雷避險措施。斷：在防雷救災(zāi)中，首先要切斷可能導(dǎo)致二次災(zāi)害的電煤氣水等災(zāi)源。救：利用已經(jīng)學(xué)過的一些救助知識，組織大家自救和互救，尤其對受災(zāi)害嚴重者要進行及時搶救。保：通過個人保險，社會防災(zāi)保險等減少經(jīng)濟的損失。五 防雷避險六字訣學(xué)：學(xué)習(xí)雷電及防雷有關(guān)的知識和關(guān)于防雷的法謝謝大家！May.20th2006，Wuhan謝謝大家！May.20th2006，Wuhan變電站的防雷保護裴亞文變電站的防雷保護裴亞文一 雷電的形成原理雷電是云內(nèi)、云與云之間或云與大地之間的放電現(xiàn)象。夏季由于太陽輻射的作用，近地層空氣溫度升高，密度降低，產(chǎn)生上升運動，在上升過程中水汽不斷冷卻凝結(jié)成小水滴或冰晶粒子，形成云團，而上層空氣密度相對較大，產(chǎn)生下沉運動，這樣的上下運動形成對流。在對流過程中，云中的小水滴和冰晶粒子發(fā)生碰撞，吸附空氣中游離的正離子或負離子，這樣水滴和冰晶就分別帶有正電荷和負電荷，一般情況下，正電荷在云的上層，負電荷在云的底層，這些正負電荷聚集到一定的量，就會產(chǎn)生電位差，當(dāng)電位差達到一定程度，就會發(fā)生猛烈的放電現(xiàn)象，這就是雷電的形成過程。雷電電荷在放電過程中，產(chǎn)生很強的雷電電流，雷電電流將空氣擊穿，形成一個放電通道，出現(xiàn)的火光就是閃電。在放電通道中空氣突然加熱，體積膨脹形成爆炸的沖擊波產(chǎn)生的聲音就是雷聲。一 雷電的形成原理雷電是云內(nèi)、云與云之間或云與大地之間的放電變電站的防雷保護課件二 變電站雷害的來源直擊雷，即雷直擊于變電站導(dǎo)線上或設(shè)備上。感應(yīng)雷，即變電站避雷針上落雷時產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓。雷電波侵入，由于架空線路或金屬管道對雷電的傳導(dǎo)的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入屋內(nèi)，危及人身安全或損壞設(shè)備。二 變電站雷害的來源直擊雷，即雷直擊于變電站導(dǎo)線上或設(shè)備上變電站的防雷保護課件三 變電站防雷保護裝置

現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實際采用的防雷保護裝置主要有：

避雷針，避雷線，保護間隙，各種避雷器，防雷接地，電抗線圈，電容器組，消弧線圈，自動重合閘等。

（1）獨立避雷針：有專用支座和接地裝置，接地電阻一般≤10Ω。當(dāng)設(shè)獨立的接地線裝置有困難時，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接。但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至35kv及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點，沿接地體的長度不得＜15m。獨立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜＜3m，否則應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或瀝青地面。三 變電站防雷保護裝置

現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實際采用的防110kv及以上的配電裝置，可以將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率＞1000Ω.m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立避雷針。35kv及以下高壓配電裝置，為防止反擊和感應(yīng)過電壓損壞設(shè)備，避雷針不宜裝設(shè)在構(gòu)架或房頂上。在變壓器的門形構(gòu)架上，也不應(yīng)裝設(shè)避雷針或?qū)⒈芾拙€拉到該構(gòu)架上。110kv及以上的配電裝置，可以將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或10kv及以上的配電裝置，可將線路的避雷線引到出線門形架構(gòu)上。土壤電阻率＞1000Ω.m的地方，應(yīng)加設(shè)集中接地裝置。35~60kv配電裝置，在土壤電阻率≯500Ω.m的地方，允許將線路的避雷線引接到門形構(gòu)架上，但應(yīng)加設(shè)集中接地裝置。在土壤電阻率＞500Ω.m的地方，避雷線應(yīng)架到線路終端桿塔為止。從線路終端桿塔到配電裝置的一檔線路的保護，可采用獨立避雷針，也可在終端桿塔上裝設(shè)避雷針。嚴禁在裝有避雷針，避雷線的構(gòu)筑物上架設(shè)通信線，廣播線和低壓線。10kv及以上的配電裝置，可將線路的避雷線引到出線門形架構(gòu)上滾球法計算保護范圍滾球法計算保護范圍(2)避雷線：作用原理同避雷針，主要用于輸電線路的保護，也可用于保護發(fā)電廠和變電站。保護范圍的長度與線路等長，而且兩端還有其保護的半個圓錐體空間。在架空輸電線路上多采用保護角α來表示避雷線的保護程度。保護角α表示避雷線和外側(cè)導(dǎo)線間連線與垂直線的夾角，α越小，雷擊導(dǎo)線的概率越小，對導(dǎo)線的屏蔽保護越可靠。500kV及以上送電線路，應(yīng)全線裝設(shè)雙避雷線，且輸電線路愈高，保護角愈小（有時小于20°）。在山區(qū)高雷區(qū)，甚至可以采用負保護角。220～330kV線路，同樣應(yīng)全線裝設(shè)雙避雷線，一般桿塔上避雷線對導(dǎo)線的保護角為20°～30°。ll0kV線路，一般沿全線裝設(shè)避雷線，在雷電特別強烈地區(qū)采用雙避雷線。在少雷區(qū)或運行經(jīng)驗證明雷電活動輕微的地區(qū)，可不沿線架設(shè)避雷線，但桿塔仍應(yīng)逐基礎(chǔ)接地。(2)避雷線：變電站的防雷保護課件（3）避雷器避雷器的作用是限制過電壓，它的的保護原理與避雷針不同。它實際上是一個放電器，并聯(lián)連接在被保護設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過避雷器的放電電壓時避雷器即先放電，從而限制過電壓的發(fā)展，從而保護了其他電氣設(shè)備免遭擊穿損壞。避雷器的類型主要有：保護間隙，管型避雷器，閥型避雷器，和氧化鋅避雷器等。避雷器的基本要求：過電壓作用時，避雷器先于被保護電力設(shè)備放電。避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力。（3）避雷器保護間隙避雷器：保護間隙可以說是一種最簡單的避雷器，按其形狀可分為棒形、角形、環(huán)形、球形等。它是由它是由主間隙和輔助間隙串聯(lián)而成的。優(yōu)點：就是結(jié)構(gòu)簡單、造價低。缺點：由于放電間隙暴露在空氣中，放電特性受環(huán)境影響大，放電分散性大，并且由于一般保護間隙的電場屬于極不均勻電場，因此他的伏秒特性曲線比較陡，與被保護設(shè)備的絕緣配合不理想。

同時放電時會產(chǎn)生截波，對有線圈的設(shè)備造成危害。保護間隙另一個嚴重的缺點是弧滅能力差。保護間隙避雷器：保護間隙可以說是一種最簡單的避雷器，按其形狀管型避雷器：它實質(zhì)上是一種具有較高熄弧能力的保護間隙。優(yōu)點：管型避雷器采用了強制熄弧的裝置，因此比保護間隙熄弧能力強。缺點：但由于管型避雷器具有外間隙，受環(huán)境的影響大，故與保護間隙一樣，仍具有伏秒特性曲線較陡、放電分散性大的缺點，不易與被保護設(shè)備實現(xiàn)合理的絕緣配合；同時動作后也會產(chǎn)生截波，不利于變壓器等有線圈設(shè)備的絕緣。因此，管型避雷器目前只用于輸電線路個別地段的保護，如大跨距和交叉檔距處，或變電所的進線段保護。管型避雷器：閥型避雷器：閥型避雷器是由火花間隙和非線性電阻這兩種基本元件組成的。間隙與非線性電阻相串聯(lián)。氧化鋅避雷器：也稱金屬氧化物避雷器，是20世紀70年代初出現(xiàn)的一種新型避雷器。這種避雷器的閥片以氧化鋅（ZnO）為主要原料，輔以少量能產(chǎn)生非線性特性的金屬氧化物，經(jīng)混料、選粒、成型，在高溫下燒結(jié)而成。它的結(jié)構(gòu)非常簡單，僅由相應(yīng)數(shù)量的ZnO閥片密封在瓷套內(nèi)組成。小結(jié)：每種避雷器各自有各自的優(yōu)點和特點，需要針對不同的環(huán)境進行使用，才能起到良