輸電線路和變電站的防雷保護(hù)課件

輸電線路和變電站的防雷保護(hù)

輸電線路和變電站的防雷保護(hù)主要內(nèi)容1雷電放電過程及雷電參數(shù)2防雷保護(hù)裝置3輸電線路的防雷保護(hù)4發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)5變壓器的防雷保護(hù)6直配電機(jī)的防雷保護(hù)7高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展主要內(nèi)容1雷電放電過程及雷電參數(shù)1雷電放電過程及雷電參數(shù)1雷電放電過程及雷電參數(shù)1雷電放電過程及雷電參數(shù)雷電是自然中最宏偉壯觀的現(xiàn)象也是最普遍的現(xiàn)象之一，它對人類的生活環(huán)境、工作條件等都造成了很大的影響，因此對雷電的研究和防護(hù)意義重大。早在18世紀(jì)初，富蘭克林等物理學(xué)家已經(jīng)揭示了閃電就是電的本質(zhì)。例如著名的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，第一次向人們揭示了雷電只不過是一種大氣火花放電現(xiàn)象的秘密。1雷電放電過程及雷電參數(shù)雷電是自然中最宏偉壯觀雷電放電實(shí)質(zhì)上是一種超長氣隙的火花放電，它所產(chǎn)生的雷電流高達(dá)數(shù)十、甚至數(shù)百千安，從而會(huì)引起巨大的電磁效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)。從電力工程的角度來看，最值得我們注意的兩個(gè)方是：雷電放電在電力系統(tǒng)中引起很高的雷電過電壓，它是造成電力系統(tǒng)絕緣故障和停電事故的主要原因之一產(chǎn)生巨大電流，使被擊物體炸毀、燃燒、使導(dǎo)體熔斷或通過電動(dòng)力引起機(jī)械損壞。

雷電放電實(shí)質(zhì)上是一種超長氣隙的火花放電，它所產(chǎn)生的雷電流高達(dá)本節(jié)主要內(nèi)容：1.1、雷電放電的過程1.2、雷電參數(shù)1.3、雷擊時(shí)計(jì)算雷電流的等值電路

1雷電放電過程及雷電參數(shù)本節(jié)主要內(nèi)容：1雷電放電過程及雷電參數(shù)1.1雷電放電的過程水滴分裂起電理論：大水滴分裂成水珠和細(xì)微的水沫，出現(xiàn)電荷分離現(xiàn)象，大水珠帶正電，小水沫帶負(fù)電，細(xì)微水沫被上升氣流帶往高空，形成大片帶負(fù)電的雷云。雷云的底部大多是帶負(fù)電荷，在地面上感應(yīng)出大量的正電荷。帶有大量不同極性的雷云之間、雷云對地之間就形成了強(qiáng)大的電場。雷云中的電荷分布當(dāng)空間電場強(qiáng)度超過大氣電離的放電的臨界電場強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生云間或?qū)Υ蟮氐幕鸹ǚ烹?。放電通道的電流可達(dá)幾十或幾百千安。1.1雷電放電的過程水滴分裂起電理論：大水滴分裂成水珠和雷電放電的基本過程1－先導(dǎo)放電通道；2－強(qiáng)電離區(qū)；3－主放電通道雷電放電就其本質(zhì)而言是一種超長氣隙的火花放電雷電放電的基本過程1－先導(dǎo)放電通道；2－強(qiáng)電離區(qū)；3－主放電l－先導(dǎo)；r－主放電；v－發(fā)展方向雷電放電類型l－先導(dǎo)；r－主放電；v－發(fā)展方向雷電放電類型流經(jīng)物體的電流波與被擊物體的波阻抗有關(guān)當(dāng)Zj=0時(shí)，流經(jīng)被擊物體的電流定義為雷電流2流經(jīng)被擊物體的電流：彼德遜法則雷電流通道的波阻抗Z0的數(shù)值通常取為300歐1.2雷擊時(shí)計(jì)算雷電流的等值電路研究表明：雷電放電的先導(dǎo)通道具有分布參數(shù)的特性，可認(rèn)為它是一個(gè)具有電感、電容等均勻分布參數(shù)的導(dǎo)電通道，稱為雷電通道，其波阻抗為Z0

雷電流波：流經(jīng)物體的電流波與被擊物體的波阻抗有關(guān)2流經(jīng)被擊物輸電線路和變電站的防雷保護(hù)ppt課件雷云對地放電的實(shí)質(zhì)是雷云電荷向大地的突然釋放；從電源性質(zhì)來看，這相當(dāng)于一個(gè)電流源的作用過程；雷電放電的物理過程雖然很復(fù)雜，但從地面感受到的實(shí)際效果和防雷保護(hù)實(shí)際工程角度，可以把它看成是一個(gè)沿者固定波阻抗的雷電通道向地面?zhèn)鞑ル姶挪ǖ倪^程?？梢罁?jù)此建立計(jì)算模型。在雷電放電的過程中，人們能夠測知的電量，是雷擊地面時(shí)流過被擊物體的電流i，然后再根據(jù)計(jì)算模型反推雷電波的電流。注意理解：雷云對地放電的實(shí)質(zhì)是雷云電荷向大地的突然釋放；從電源性質(zhì)來看若：Z＜＜Z0時(shí)，iZ≈iL國際上都習(xí)慣把雷擊于低接地阻抗（≤30歐姆）物體時(shí)，流過該物體的電流稱為雷電流。應(yīng)特別注意：定義中的雷電流iZ恰好等于沿雷電通道傳播而來的雷電流波的兩倍。因此，在防雷保護(hù)計(jì)算的彼德遜等值電路中，等值電流源通常直接用電流源來表示，如圖5.3。若：Z＜＜Z0時(shí)，iZ≈iL國際上都習(xí)慣把雷擊于低接地阻抗（研究表明：雷電放電的先導(dǎo)通道具有分布參數(shù)的特性，可認(rèn)為它是一個(gè)具有電感、電容等均勻分布參數(shù)的導(dǎo)電通道，稱為雷電通道，其波阻抗為Z0雷電流波：2彼德遜法則雷擊大地時(shí)的電流研究表明：雷電放電的先導(dǎo)通道具有分布參數(shù)的特性，可認(rèn)為它是一為評價(jià)某地區(qū)雷電活動(dòng)的強(qiáng)度，常用該地區(qū)多年統(tǒng)計(jì)所得到的平均出現(xiàn)雷暴日或雷暴小時(shí)來估計(jì)的在一天內(nèi)或一小時(shí)內(nèi)只要聽到雷聲就作為一個(gè)雷電日Td或一個(gè)雷電小時(shí)Th由于不同年份的雷電日數(shù)變化很大，所以均采用多年平均值——年平均雷電日(1)、雷暴日及雷暴小時(shí)1.3雷電參數(shù)雷暴日與該地區(qū)所在緯度、當(dāng)?shù)貧庀髼l件、地形地貌有關(guān)少雷區(qū)：Td<15多雷區(qū)：Td>40強(qiáng)雷區(qū)：Td>90為評價(jià)某地區(qū)雷電活動(dòng)的強(qiáng)度，常用該地區(qū)多年統(tǒng)計(jì)所得到的平均出單位：次/100公里?年我國規(guī)程規(guī)定，對Td=40的地區(qū)，取次/平方公里.雷電日地面落雷密度γ：指每個(gè)雷電日每平方公里的地面上的平均落雷次數(shù)（單位：次/平方公里?雷電日）(2)、地面落雷密度和輸電線路落雷次數(shù)若一般高度的線路的等值受雷面的寬度為10h(h為線路平均高度(m))，則輸電線路年平均遭受雷擊的次數(shù)：單位：次/100公里?年我國規(guī)程規(guī)定，對Td=40的地區(qū)，取主放電過程可看作是一個(gè)電流波沿著波阻抗為Z0的雷電通道傳播到雷擊點(diǎn)的波過程。雷電通道長度數(shù)千米，半徑僅為數(shù)厘米，類似于一條分布參數(shù)線路，具有某一等值波阻抗，稱為雷電通道波阻抗。我國有關(guān)規(guī)程建議取Z0≈300Ω(3)、雷電通道的波阻抗主放電過程可看作是一個(gè)電流波沿著波阻抗為Z0的雷電通道傳播到(4)、雷電的極性

雷電的極性由雷云電荷的極性決定，負(fù)極性雷擊均占75～90%，對設(shè)備絕緣危害較大，防雷計(jì)算中一般均按負(fù)極性考慮。(5)、雷電流的幅值通常定義雷電流為雷IL擊于低阻接地電阻(≤30Ω)的物體時(shí)流過雷擊點(diǎn)的電流。它近似等于電流入射波I0的兩倍，即(4)、雷電的極性(5)、雷電流的幅值通常定義雷電流為雷I一般地區(qū)，雷電流幅值超過I的概率可按下式計(jì)算(6)、雷電流的波前時(shí)間、陡度及波長

雷電流的波前時(shí)間T1處于1～4μs的范圍內(nèi)，平均為2.6μs。波長T2處于20～100μs的范圍內(nèi)，多數(shù)為50μs左右。我國防雷設(shè)計(jì)采用2.6/50μs的波形；在絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓的波形定為1.2/50μs(Td≥20)一般地區(qū)，雷電流幅值超過I的概率可按下式計(jì)算(6)、雷電流雷電流波前的平均陡度為(kA/μs)(7)、雷電流的計(jì)算波形在防雷計(jì)算中，按不同要求采用不同的計(jì)算波形a、雙指數(shù)波雷電流波前的平均陡度為(kA/μs)(7)、雷電流的計(jì)算波形b、斜角波c、斜角平頂波d、半余弦波b、斜角波c、斜角平頂波d、半余弦波2防雷保護(hù)裝置2防雷保護(hù)裝置2防雷保護(hù)裝置2.1避雷針和避雷線2.2避雷器2.3防雷接地2防雷保護(hù)裝置現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實(shí)際采用的防雷保護(hù)裝置主要有：避雷針、避雷線、保護(hù)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(dòng)重合閘等等。2防雷保護(hù)裝置現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實(shí)際采用的防雷保護(hù)裝置主要有：避雷針、避雷線、避雷針保護(hù)原理：當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場畸變，在避雷針頂端形成局部場強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對避雷針放電，再經(jīng)過接地裝置將雷電流引入大地從而使被保護(hù)物體免遭雷擊2.1、避雷針和避雷線避雷針2.1、避雷針和避雷線避雷針保護(hù)范圍h≤30m，P＝130m<h≤120m，h–避雷針高度P–高度修正系數(shù)hx-被保護(hù)物的高度rx-保護(hù)范圍單支避雷針的保護(hù)范圍是一個(gè)以避雷針為軸的近似錐體的空間。避雷針保護(hù)范圍h≤30m，P＝1單支避雷針保護(hù)范圍：由模擬試驗(yàn)確定。保護(hù)范圍是按保護(hù)概率99.9%確定的。它只有相對的意義，不能認(rèn)為在保護(hù)范圍內(nèi)的物體就完全不受雷直擊，在保護(hù)范圍外的物體就完全不受保護(hù)。避雷針保護(hù)第一要對直擊雷屏蔽，第二要防止反擊。保護(hù)范圍：由模擬試驗(yàn)確定。保護(hù)范圍是按保護(hù)概率99.9%確定避雷線作用原理同避雷針，主要用于輸電線路的保護(hù)，也可用于保護(hù)發(fā)電廠和變電所保護(hù)范圍的長度與線路等長，而且兩端還有其保護(hù)的半個(gè)圓錐體空間在架空輸電線路上多采用保護(hù)角α來表示避雷線的保護(hù)程度保護(hù)角：避雷線的鉛垂線與避雷線和邊導(dǎo)線連線的夾角，α越小，雷擊導(dǎo)線的概率越小，對導(dǎo)線的屏蔽保護(hù)越可靠避雷線保護(hù)范圍避雷線避雷線保護(hù)范圍避雷線保護(hù)范圍單根避雷線的保護(hù)半徑要比單根避雷針的保護(hù)半徑小。避雷線保護(hù)范圍單根避雷線的保護(hù)半徑要比單根避雷針的保護(hù)半徑小2.2避雷器避雷器的作用是限制過電壓。它的保護(hù)原理與避雷針不同。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器即先放電，從而限制過電壓的發(fā)展，從而保護(hù)了其它電氣設(shè)備免遭擊穿損壞。避雷器的類型主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。2.2避雷器避雷器的作用是限制過電壓。它的保護(hù)原理與避雷針不對避雷器的基本技術(shù)要求過電壓作用時(shí)，避雷器先于被保護(hù)電力設(shè)備放電，這需要由兩者的伏秒特性的配合來保護(hù)。避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力，以便可靠地切斷在某次過零時(shí)的工頻續(xù)流，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。2.2避雷器對避雷器的基本技術(shù)要求2.2避雷器（1）保護(hù)間隙與管型避雷器保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，它的擊穿電壓比后者低，使過電壓波被限制到保護(hù)間隙F的擊穿電壓Ub。缺點(diǎn)：

伏秒特性很陡；保護(hù)間隙沒有專門的滅弧裝置產(chǎn)生大幅值的截波

應(yīng)用范圍：僅用于不重要和單相接地不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果的場合。（1）保護(hù)間隙與管型避雷器保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，它的擊應(yīng)用范圍：僅安裝在輸電線路上絕緣比較薄弱的地方和用于變電所、發(fā)電廠的進(jìn)線段保護(hù)中。管型避雷器實(shí)質(zhì)上是一只具有較強(qiáng)滅弧能力的保護(hù)間隙，其基本元件為裝在消弧管內(nèi)的火花間隙，在安裝時(shí)再串接一只外火花間隙。缺點(diǎn)：

工頻續(xù)流太小時(shí)不能滅弧，太大時(shí)產(chǎn)氣過多，使管子爆裂；伏秒特性和產(chǎn)生截波方面與保護(hù)間隙相似，維護(hù)較麻煩；

（1）保護(hù)間隙與管型避雷器應(yīng)用范圍：僅安裝在輸電線路上絕緣比較薄弱的地方和用于變電所、變電所的防雷保護(hù)主要依靠閥式避雷器，它在電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)和絕緣配合中都起著重要的作用，它的保護(hù)特性是選擇高電壓電力設(shè)備絕緣水平的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)：主要由火花間隙1及與之串聯(lián)的工作電阻2(閥片)兩大部分組成。（2）閥型避雷器變電所的防雷保護(hù)主要依靠閥式避雷器，它在電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)和輸電線路和變電站的防雷保護(hù)ppt課件火花間隙：電壓分布(并聯(lián)電阻并聯(lián)在火花間隙上，起均壓作用)作用隔離工作電壓，避免電阻閥片長期流過電流；伏秒特性平坦，易與被保護(hù)設(shè)備伏秒特性配合；工頻續(xù)流電弧被分割成許多短弧，使電弧容易熄滅。電阻閥片：閥片電阻的伏安特性u=Ciα

；(α：非線性系數(shù))作用避免出現(xiàn)對絕緣不利的截波；限制工頻續(xù)流以利于熄??；限制作用于被保護(hù)設(shè)備上的沖擊電壓?；驹?）閥型避雷器火花間隙：電阻閥片：基本元件（2）閥型避雷器特點(diǎn)：對工作電阻(閥片)的首位要求是它應(yīng)具有良好的非線性伏安特性，即在沖擊大電流下，阻值應(yīng)很小，讓沖擊電流順利泄入地下，且殘壓不高；在工頻電流下，阻值要變大，限制工頻續(xù)流，以利于電弧熄滅。特點(diǎn)：避雷器的相關(guān)參數(shù)和術(shù)語額定電壓：指正常工作時(shí)加在避雷器上的工頻工作電壓滅弧電壓：指保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時(shí)滅弧條件下，允許加在避雷器上的最高工頻電壓。殘壓：雷電流流過避雷器時(shí)在閥片電阻上產(chǎn)生的電壓降。我國規(guī)定流過避雷器的雷電流大小為5kA(330kV及以上為10kA)的殘壓作為設(shè)計(jì)依據(jù)。工頻續(xù)流：過電壓消失后，由工作電壓產(chǎn)生的工頻電弧電流；通流容量：避雷器耐受通過電流的能力；避雷器的相關(guān)參數(shù)和術(shù)語氧化鋅(ZnO)，具有極其優(yōu)異的非線性特性。（3）.金屬氧化物避雷器小電流區(qū)域非線性區(qū)域飽和區(qū)域氧化鋅(ZnO)，具有極其優(yōu)異的非線性特性。（3）.金屬氧化特點(diǎn)：取消了火花間隙，結(jié)構(gòu)非常簡單；伏安特性平坦，保護(hù)性能好；(α：0.01～0.04)無續(xù)流，作動(dòng)作負(fù)載輕，重復(fù)動(dòng)作能力強(qiáng)；通流容量大；耐污性能好特點(diǎn)：(1).接地接地是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點(diǎn)，通過導(dǎo)體與大地相連，使該物體或節(jié)點(diǎn)與大地經(jīng)常保持等電位。電力系統(tǒng)的接地分為三類：工作接地：根據(jù)系統(tǒng)正常運(yùn)行要求設(shè)置。如三相系統(tǒng)的中性點(diǎn)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(hù)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）2.3防雷接地(1).接地接地是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)(2).接地電阻接地電阻Re等于從接地體到地下遠(yuǎn)處零位面之間的電壓Ue與流過的工頻或直流電流Ie之比。

沖擊接地電阻，工頻或直流下的接地電阻，二者之比稱為沖擊系數(shù)。(2).接地電阻接地電阻Re等于從接地體到地下遠(yuǎn)處零位面當(dāng)雷電流流過接地裝置時(shí)，接地體和土壤所呈現(xiàn)的響應(yīng)不同于工頻響應(yīng)，即沖擊接地電阻一般不等于工頻接地電阻火花效應(yīng)和電感效應(yīng)αi的值一般小于1，但在接地體很長時(shí)也有可能大于1。當(dāng)雷電流流過接地裝置時(shí)，接地體和土壤所呈現(xiàn)的響應(yīng)不同于工頻響接觸電壓(U1)：站立點(diǎn)與接地設(shè)備之間的電壓（1.8m高，0.8m水平距離）；跨步電壓(U2)：人的兩腳之間的電位差（0.8m水平距離）。流過人體電流危險(xiǎn)值（10mA）大地并不是理想導(dǎo)體，具有一定的電阻率。因此，在外界的作用下若內(nèi)部一旦有電流，大地也就不再保持等電位。當(dāng)?shù)孛嫔媳粡?qiáng)制流進(jìn)的電流從一點(diǎn)注入時(shí)，進(jìn)入大地的電流將以電流場的形式向周圍遠(yuǎn)處擴(kuò)散。接觸電壓(U1)：站立點(diǎn)與接地設(shè)備之間的電壓（1.8m高，

埋于地下的一組人工接地導(dǎo)體，其功用是減小接地電阻，以降低雷電流通過避雷針（線）或避雷器時(shí)的過電壓。垂直接地體水平接地體接地網(wǎng)3、接地裝置埋于地下的一組人工接地導(dǎo)體，其功用是減小接地電阻輸電線路的防雷接地：在每一基桿塔下一般都有接地裝置，并通過引線與避雷線相連，其目的是使擊中避雷線的雷電流流過較低的接地電阻而進(jìn)入大地；發(fā)電廠和變電站的防雷接地：根據(jù)安全和工作接地要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷接地的要求。輸電線路的防雷接地：在每一基桿塔下一般都有接地裝置，并通過引小結(jié)電力系統(tǒng)中廣泛采用避雷針和避雷線作為直接雷擊防護(hù)裝置。保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，它的擊穿電壓比后者低，使過電壓波被限制到保護(hù)間隙F的擊穿電壓Ub。變電所的防雷保護(hù)主要依靠閥式避雷器。ZnO具有一系列優(yōu)點(diǎn)，是避雷器發(fā)展的主要方向，正在逐步取代普通閥式避雷器和磁吹避雷器。防雷接地裝置可以是單獨(dú)的，也可以與變電所、發(fā)電廠的總接地網(wǎng)連成一體。防雷接地所泄放的電流是沖擊大電流。小結(jié)電力系統(tǒng)中廣泛采用避雷針和避雷線作為直接雷擊防護(hù)裝置主要內(nèi)容1雷電放電過程及雷電參數(shù)2防雷保護(hù)裝置3輸電線路的防雷保護(hù)4發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)5變壓器的防雷保護(hù)6直配電機(jī)的防雷保護(hù)主要內(nèi)容1雷電放電過程及雷電參數(shù)3輸電線路的防雷保護(hù)3.1輸電線路耐雷性能的若干指標(biāo)

3.2輸電線路的感應(yīng)雷過電壓3.3輸電線路直擊雷過電壓3輸電線路的防雷保護(hù)輸電線路的耐雷性能和所采用防雷措施效果在工程上用耐雷水平和雷擊跳閘率來衡量。

每100km線路的年落雷次數(shù)N[次/(100km.年)]γ為地面落雷密度；b為兩根避雷線之間的距離；h為避雷線的平均對地高度；Td為雷暴日數(shù)3.1輸電線路耐雷性能的若干指標(biāo)輸電線路的耐雷性能和所采用防雷措施效果在工程上用耐雷耐雷水平是指雷擊線路時(shí)，其絕緣尚不至于發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值，單位為kA。

我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各級電壓線路應(yīng)有的耐雷水平值見下表：

耐雷水平耐雷水平雷擊跳閘率是指折算為統(tǒng)一條件（規(guī)定每年40個(gè)雷電日和100km的線路長度）下，因雷擊而引起的線路跳閘的次數(shù)。單位為“次/(100km·40雷暴日)”。雷擊跳閘的過程：雷電流超過了線路的耐雷水平，就會(huì)引起沖擊閃絡(luò)，只有沖擊閃絡(luò)之后并轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧，才會(huì)引起線路跳閘。由沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定工頻電弧的概率為建弧率(η),它與沿絕緣子串或空氣間隙的平均運(yùn)動(dòng)電壓梯度有關(guān)?？捎上率角蟮美讚籼l率雷擊跳閘率是指折算為統(tǒng)一條件（規(guī)定每年40個(gè)雷電日和100k只要能設(shè)法制止上述發(fā)展過程中任一環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)，就可避免雷擊引起長時(shí)間停電事故。線路雷害事故發(fā)展過程及防護(hù)措施

只要能設(shè)法制止上述發(fā)展過程中任一環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)，就可避免雷擊引起防止雷直擊導(dǎo)線防止雷擊塔頂或避雷線后引起絕緣閃絡(luò)防止雷擊閃絡(luò)后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧防止線路中斷供電輸電線路防雷措施輸電線路防雷措施雷擊輸電線路過電壓分類：

感應(yīng)雷過電壓、直擊雷過電壓雷擊線路附近大地時(shí)，由于電磁感應(yīng)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的過電壓。雷電直接擊中桿塔、避雷線或?qū)Ь€引起的線路過電壓雷擊輸電線路過電壓分類：雷擊線路附近大地時(shí)，由于電磁感應(yīng)在感應(yīng)雷直擊雷感應(yīng)雷直擊雷（1）感應(yīng)雷過電壓的產(chǎn)生(靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng))3.2輸電線路的感應(yīng)雷過電壓先導(dǎo)階段：束縛電荷，與雷云電荷異號，運(yùn)動(dòng)速度緩慢主放電：束縛電荷迅速釋放，形成電壓波向兩側(cè)傳播，且幅值高－感應(yīng)過電壓的靜電分量（1）感應(yīng)雷過電壓的產(chǎn)生(靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng))3.2輸感應(yīng)過電壓的電磁分量：在主放電的過程中伴隨著雷電流的沖擊波，在放電通道周圍空間出現(xiàn)甚強(qiáng)的脈沖磁場，其中一部分磁力線穿過導(dǎo)線－大地回路。將產(chǎn)生感應(yīng)電勢使導(dǎo)線對地電位升高－感應(yīng)過電壓的電磁分量；由于主放電通道與導(dǎo)線幾乎互相垂直，互感不大，電磁感應(yīng)較弱，因此，電磁感應(yīng)分量比靜電感應(yīng)分量小得多。感應(yīng)過電壓幅值中，靜電分量起主要作用。感應(yīng)過電壓的電磁分量：在主放電的過程中伴隨著雷電流的沖擊波，規(guī)程建議：當(dāng)雷擊點(diǎn)與電力線路之間的水平距離S>65m時(shí)(在S<50m以內(nèi)雷將被線路吸引而擊中線路本身)，導(dǎo)線上的感應(yīng)雷過電壓的最大值為：IL為雷電流幅值(kA)，hd為導(dǎo)線平均高度(m)，S為雷擊點(diǎn)離導(dǎo)線水平距離。感應(yīng)雷過電壓極性與雷云的極性相反。相鄰導(dǎo)線同時(shí)產(chǎn)生相同極性的感應(yīng)雷過電壓，因此相間不存在電位差，只存在對地閃絡(luò)的可能，但如果兩相或三相同時(shí)對地閃絡(luò)，就會(huì)轉(zhuǎn)化為相間閃絡(luò)事故。特點(diǎn)：（2）雷擊線路附近時(shí)感應(yīng)雷過電壓的計(jì)算－無避雷線規(guī)程建議：當(dāng)雷擊點(diǎn)與電力線路之間的水平距離S>65m時(shí)(在S當(dāng)導(dǎo)線上方掛有接地的避雷線時(shí)，由于先導(dǎo)電荷產(chǎn)生的電力線有一部分被避雷線截住，即避雷線的屏蔽作用，因而導(dǎo)線上的感應(yīng)束縛電荷減少，相應(yīng)的感應(yīng)電壓也減少。導(dǎo)線上的實(shí)際感應(yīng)雷過電壓為k為導(dǎo)線和避雷線之間得耦合系數(shù)（3）雷擊線路附近時(shí)感應(yīng)雷過電壓計(jì)算－有避雷線當(dāng)導(dǎo)線上方掛有接地的避雷線時(shí)，由于先導(dǎo)電荷產(chǎn)生的電力線有一部雷擊線路桿塔，當(dāng)無避雷線時(shí)，對一般高度的線路可用下式計(jì)算感應(yīng)雷過電壓最大值：

a為感應(yīng)過電壓系數(shù)（kV/m），數(shù)值上等于雷電流的時(shí)間陡度平均值，即a＝I/2.6（kV/μs）當(dāng)有避雷線時(shí)，由于其屏蔽效應(yīng)，則：

k為耦合系數(shù)(4)雷擊線路桿塔時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊線路桿塔，當(dāng)無避雷線時(shí)，對一般高度的線路可用下式計(jì)算感應(yīng)3.3輸電線路直擊雷過電壓3.3輸電線路直擊雷過電壓（1）雷擊桿塔塔頂時(shí)的過電壓和耐雷水平--反擊（1）雷擊桿塔塔頂時(shí)的過電壓和耐雷水平--反擊感應(yīng)雷過電壓避雷線在導(dǎo)線上耦合電壓塔頂電位幅值導(dǎo)線電位幅值線路絕緣子串上兩端電壓UcUtop感應(yīng)雷過電壓避雷線在導(dǎo)線上耦合電壓塔頂電位幅值導(dǎo)線電位幅值線

有避雷線

無避雷線工程中往往以降低Ri和提高k值作為提高輸電線路耐雷水平的主要途徑耐雷水平是指雷擊線路時(shí)，其絕緣尚不至于發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值，單位為kA。耐雷水平是指雷擊線路時(shí)，其絕緣尚不至于發(fā)生閃絡(luò)的最大擊桿率g：雷擊桿塔次數(shù)與雷擊線路總數(shù)的比值。012平原1/21/41/6山區(qū)11/31/4避雷線根數(shù)地形擊桿率g：雷擊桿塔次數(shù)與雷擊線路總數(shù)的比值。012平原1/2(2)雷擊避雷線檔距中央時(shí)的過電壓(2)雷擊避雷線檔距中央時(shí)的過電壓流入雷擊點(diǎn)的雷電流波為雷擊點(diǎn)的電壓取雷電流為斜角波頭：iL=at雷擊處避雷線與導(dǎo)線間的空氣間隙上所承受的最大電壓流入雷擊點(diǎn)的雷電流波為(3)雷繞過避雷線擊于導(dǎo)線時(shí)的過電壓--繞擊(3)雷繞過避雷線擊于導(dǎo)線時(shí)的過電壓--繞擊流經(jīng)雷擊點(diǎn)的雷電流波為導(dǎo)線上電壓為幅值繞擊時(shí)耐雷水平流經(jīng)雷擊點(diǎn)的雷電流波為雷繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線的概率，稱為繞擊率Pα。

Pα之值與避雷線對邊相導(dǎo)線的保護(hù)角α、桿塔高度ht及線路通過地區(qū)的地形、地貌等因素有關(guān)。平原線路山區(qū)線路

可見，山區(qū)的繞擊率為平原的3倍，或相當(dāng)于保護(hù)角增大8°雷繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線的概率，稱為繞擊率Pα。平原線路山區(qū)（1）雷擊桿塔時(shí)的跳閘率(反擊率)（2）繞擊跳閘率(繞擊率)（3）線路的雷擊跳閘率

P1雷電流超過反擊耐壓水平的雷電流P2雷電流超過繞擊耐壓水平的雷電流雷擊跳閘率的計(jì)算（1）雷擊桿塔時(shí)的跳閘率(反擊率)P1雷電流超過反擊耐壓水平3.4輸電線路的防雷措施(1)避雷線（架空地線）110kV及以上架空輸電線路防雷措施是沿全線架設(shè)避雷線；35kV及以下的線路主要依靠架設(shè)消弧線圈和自動(dòng)重合閘來進(jìn)行防雷保護(hù)。(2)降低桿塔接地電阻提高線路耐雷水平和減少反擊概率的主要措施。桿塔的工頻接地電阻一般為10～30Ω。3.4輸電線路的防雷措施(1)避雷線（架空地線）(2)(3)加強(qiáng)線路絕緣增加絕緣子串中的片數(shù)、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空氣間距等等，但有相當(dāng)大的局限性。一般優(yōu)先采用降低桿塔接地電阻的辦法來提高線路耐雷水平。(4)耦合地線作為一種補(bǔ)救措施，具有一定的分流作用和增大導(dǎo)地線之間的耦合系數(shù)，因而能提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率。(3)加強(qiáng)線路絕緣(4)耦合地線(5)消弧線圈能使雷電過電壓所引起來的一相對地沖擊閃絡(luò)不轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的工頻電弧，即大大減小建弧率和斷路器的跳閘次數(shù)。(6)線路型避雷器僅用作線路上雷電過電壓特別大或絕緣薄弱點(diǎn)的防雷保護(hù)。它能免除線路絕緣的沖擊閃絡(luò)，并使建弧率降為零。(7)不平衡絕緣一回路的三相絕緣子片數(shù)少于另一路的三相。(8)自動(dòng)重合閘線路絕緣不會(huì)發(fā)生永久性的損壞或劣化。(5)消弧線圈(6)線路型避雷器(7)不平衡絕緣(8)主要內(nèi)容1雷電放電過程及雷電參數(shù)2防雷保護(hù)裝置3輸電線路的防雷保護(hù)4發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)5變壓器的防雷保護(hù)6直配電機(jī)的防雷保護(hù)主要內(nèi)容1雷電放電過程及雷電參數(shù)4發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)線路的雷害事故往往只導(dǎo)致電網(wǎng)工況的短時(shí)惡化；變電所的雷害事故就要嚴(yán)重得多，往往導(dǎo)致大面積停電。變電設(shè)備的內(nèi)絕緣水平往往低于線路絕緣，而且不具有自恢復(fù)功能，一旦發(fā)生擊穿，后果十分嚴(yán)重。變電所的防雷保護(hù)與輸電線路相比，要求更嚴(yán)格、措施更嚴(yán)密、可靠。變電所中出現(xiàn)的雷電過電壓的兩個(gè)來源：

雷電直擊變電所；沿輸電線入侵的雷電過電壓波。

4發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)線路的雷害事故往往只導(dǎo)4.1發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù)4.2發(fā)電廠、變電所的雷電侵入波保護(hù)輸電線路和變電站的防雷保護(hù)ppt課件4.1發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù)發(fā)電廠、變電所必須裝設(shè)避雷針或避雷線對直擊雷進(jìn)行保護(hù)。按安裝方式的不同，避雷針分為獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針兩類。注意對絕緣水平不高的35kV以下的配電裝置，構(gòu)架避雷針容易導(dǎo)致絕緣閃絡(luò)(反擊)。

4.1發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護(hù)發(fā)電廠、變電所必須裝設(shè)變電所的直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是選擇避雷針的支數(shù)、高度、裝設(shè)位置、驗(yàn)算它們的保護(hù)范圍、應(yīng)有的接地電阻、防雷接地裝置設(shè)計(jì)等。對于獨(dú)立避雷針，則還有一個(gè)驗(yàn)算它對相鄰配電裝置構(gòu)架及其接地裝置的空氣間距及地下距離的問題。變電所的直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是選擇避雷針的支為了防止避雷針對構(gòu)架發(fā)生反擊，其空氣間距S1應(yīng)滿足下式要求：為了防止避雷針接地裝置與變電所接地網(wǎng)之間因土壤擊穿而連在一起，地下距離S2亦應(yīng)滿足下式要求獨(dú)立避雷針應(yīng)有的空氣間隙為了防止避雷針對構(gòu)架發(fā)生反擊，其空氣間距S1應(yīng)滿足下式要求：

E1、E2為空氣間隙平均沖擊擊穿場強(qiáng)和土壤平均沖擊擊穿場強(qiáng)。用下面兩個(gè)公式校核獨(dú)立避雷針的空氣間距和地中距離：E1、E2為空氣間隙平均沖擊擊穿場強(qiáng)和土壤平均沖擊擊穿場強(qiáng)4.2發(fā)電廠、變電所的雷電侵入波保護(hù)裝設(shè)避雷器是變電所對入侵雷電過電壓波進(jìn)行防護(hù)的主要措施，它的保護(hù)作用主要是限制過電壓波的幅值。但是還需要有“進(jìn)線段保護(hù)”與之配合。避雷器的保護(hù)作用基于三個(gè)前提：

它的伏秒特性與被保護(hù)絕緣的伏秒特性有良好的配合;它的伏安特性應(yīng)保證其殘壓低于被保護(hù)絕緣的沖擊電氣強(qiáng)度;被保護(hù)絕緣必須處于該避雷器的保護(hù)距離之內(nèi)。4.2發(fā)電廠、變電所的雷電侵入波保護(hù)裝設(shè)（1）避雷器與被保護(hù)設(shè)備連接一點(diǎn)tiu避雷器的伏秒特性與侵入波電壓相交時(shí)，避雷器動(dòng)作。？放電電壓：決定于避雷器的伏秒特性。避雷器的殘壓最大值：決定于避雷器的伏秒特性和流過避雷器電流的大小。td（1）避雷器與被保護(hù)設(shè)備連接一點(diǎn)tiu避雷器的伏秒特性與侵入由于閥片的非線性，電流在很大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)殘壓變化很小。波尾較平。避雷器的沖擊放電電壓與額定放電電流（如5kA）下的殘壓基本相同。因此，避雷器上的電壓Ub可近似為一斜角平頂波。幅值等于避雷器的殘壓，波頭長度等于避雷器的放電時(shí)間td由于閥片的非線性，電流在很大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)殘壓變化很小。波尾較（2）避雷器與被保護(hù)設(shè)備不在一點(diǎn)（2）避雷器與被保護(hù)設(shè)備不在一點(diǎn)被保護(hù)絕緣與避雷器間的電氣距離越大、進(jìn)波陡度a越大，電壓差值也就越大。被保護(hù)絕緣與避雷器間的電氣距離越大、進(jìn)波陡度a越大，絕緣沖擊耐壓水平應(yīng)滿足：閥式避雷器的保護(hù)距離：

K為變電所出線修正系數(shù)避雷器具體安裝點(diǎn)選擇原則：“確保重點(diǎn)、兼顧一般”。在諸多的變電設(shè)備中，需要確保的重點(diǎn)無疑是主變壓器，應(yīng)盡可能把閥式避雷器裝得離主變壓器近一些。絕緣沖擊耐壓水平應(yīng)滿足：避雷器具體安裝點(diǎn)選擇原則：“確保重點(diǎn)（3）變電所的進(jìn)線段保護(hù)進(jìn)線段保護(hù)是指臨近變電所l～2km的一段線路上加強(qiáng)防雷保護(hù)措施。對于那些未沿全線架設(shè)避雷線的35kV及以下的線路來說，首先在靠近變電所(l～2km)的線段上加裝避雷線；對于全線有避雷線的110kV及以上的線路，將靠近變電所的一段長l～

2km的線路加強(qiáng)防雷措施、提高耐雷水平。目的是減小進(jìn)線段內(nèi)繞擊和反擊形成侵入波的概率，使侵入變電所的雷電波主要來自進(jìn)線段以外。（3）變電所的進(jìn)線段保護(hù)進(jìn)線段保護(hù)是指臨近變電所l～2km的進(jìn)線段保護(hù)的作用：雷電過電壓波在流過進(jìn)線段時(shí)因沖擊電暈而發(fā)生衰減和變形，降低了波前陡度和幅值；由于進(jìn)線段波阻抗的作用，減小了流過避雷器的雷電流。

進(jìn)線段保護(hù)的作用：流過避雷器的沖擊電流Ub閥式避雷器的殘壓，kV流過避雷器的沖擊電流Ub閥式避雷器的殘壓，kV1雷電放電過程及雷電參數(shù)2防雷保護(hù)裝置3輸電線路的防雷保護(hù)4發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)5變壓器的防雷保護(hù)6直配電機(jī)的防雷保護(hù)1雷電放電過程及雷電參數(shù)5變壓器的防雷保護(hù)5.1三繞組變壓器的防雷保護(hù)5.2自耦變壓器的防雷保護(hù)5.3變壓器中性點(diǎn)的保護(hù)5變壓器的防雷保護(hù)5.1三繞組變壓器的防雷保護(hù)5.1三繞組變壓器的防雷保護(hù)高壓側(cè)有雷電過電壓波時(shí)，通過繞組間的靜電耦合和電磁耦合，低壓側(cè)出現(xiàn)一定過電壓。在任一相低壓繞組加裝閥式避雷器。5.1三繞組變壓器的防雷保護(hù)高壓側(cè)有雷電過電壓波時(shí)，通過5.2自耦變壓器的防雷保護(hù)高壓側(cè)進(jìn)波時(shí)，應(yīng)在中壓斷路器QF2的內(nèi)側(cè)裝設(shè)一組閥式避雷器（圖中的FV2）進(jìn)行保護(hù)，中壓側(cè)進(jìn)波時(shí)，在高壓斷路器QF1的內(nèi)側(cè)也應(yīng)裝設(shè)一組避雷器（圖中的FV1）進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)中壓側(cè)接有出線時(shí)，還應(yīng)在AA′之間再跨接一組避雷器（圖中的FV3）。自耦變壓器典型的保護(hù)接線5.2自耦變壓器的防雷保護(hù)高壓側(cè)進(jìn)波時(shí)，應(yīng)在中壓斷路器Q5.3變壓器中性點(diǎn)的保護(hù)110kV及以上的中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)1、中性點(diǎn)為全絕緣時(shí)，一般不需采用專門的保護(hù)。但在變電所只有一臺(tái)變壓器且為單路進(jìn)線的情況下，仍需在中性點(diǎn)加裝一臺(tái)與繞組首端同樣電壓等級的避雷器。

2、當(dāng)中性點(diǎn)為降級絕緣時(shí)，則必須選用與中性點(diǎn)絕緣等級相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)，同時(shí)注意校核避雷器的滅弧電壓

35kV及以下的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)變壓器的中性點(diǎn)都采用全絕緣，一般不設(shè)保護(hù)裝置。5.3變壓器中性點(diǎn)的保護(hù)110kV及以上的中性點(diǎn)有效接地1雷電放電過程及雷電參數(shù)2防雷保護(hù)裝置3輸電線路的防雷保護(hù)4發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)5變壓器的防雷保護(hù)6直配電機(jī)的防雷保護(hù)1雷電放電過程及雷電參數(shù)5.6直配電機(jī)的防雷保護(hù)輸電線路和變電站的防雷保護(hù)ppt課件6直配電機(jī)的防雷保護(hù)從防雷的觀點(diǎn)來看，發(fā)電機(jī)可分為兩大類經(jīng)過變壓器再接到架空線上去的電機(jī)，簡稱非直配電機(jī)?直接與架空線相連(包括經(jīng)過電纜段、電抗器等元件與架空線相連)的電機(jī)，簡稱直配電機(jī)6直配電機(jī)的防雷保護(hù)從防雷的觀點(diǎn)來看，發(fā)電機(jī)可分為兩大類經(jīng)直接與架空線相連的旋轉(zhuǎn)電機(jī)（包括發(fā)電機(jī)、同期調(diào)相機(jī)、大型電動(dòng)機(jī)等）稱為直配電機(jī)，因線路上的雷電波可以直接傳入電機(jī)，故其防雷保護(hù)顯得特別突出。直配電機(jī)的防雷保護(hù)包括電機(jī)主絕緣、匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)。直配電機(jī)防雷保護(hù)的特點(diǎn)：電機(jī)主絕緣的沖擊耐壓數(shù)值低；保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用的磁吹避雷器的保護(hù)性能與電機(jī)絕緣水平的配合裕度很小直接與架空線相連的旋轉(zhuǎn)電機(jī)（包括發(fā)電機(jī)、同期調(diào)相機(jī)、大型電動(dòng)直配電機(jī)的防雷措施：避雷器保護(hù)：限制侵入波幅值電容器保護(hù)：限制侵入波幅值a和降低感應(yīng)過電壓電纜段保護(hù)（進(jìn)線段保護(hù)）：限制流經(jīng)避雷器中的雷電流小于3kA（對直配電機(jī)以3kA下的殘壓作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）電抗器保護(hù)：使F2可靠動(dòng)作電機(jī)母線上裝設(shè)電容C以限制來波陡度（a）原理接線圖（b）等值電路Zg—電機(jī)波阻抗直配電機(jī)的防雷措施：電機(jī)母線上裝設(shè)電容C以限制來波陡度有電纜段的電機(jī)進(jìn)線段保護(hù)接線

L1-電纜芯線的自感；L2-電纜外皮的自感；L3-電纜末端外皮接地線的自感；L4-電纜末端至發(fā)電機(jī)之間連接線的自感；M-電纜外皮與芯線間的互感；有電纜段的電機(jī)進(jìn)線段保護(hù)接線變電所的直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是選擇避雷針的支數(shù)、高度、裝設(shè)位置、驗(yàn)算它們的保護(hù)范圍、防雷接地裝置設(shè)計(jì)等。對于獨(dú)立避雷針，則還有一個(gè)驗(yàn)算它對相鄰配電裝置構(gòu)架及其接地裝置的空氣間距及地下距離的問題。裝設(shè)閥式避雷器是變電所對入侵雷電過電壓波進(jìn)行防護(hù)的主要措施，但是還需要有“進(jìn)線段保護(hù)”與之配合。進(jìn)線段的作用：雷電過電壓波在流過進(jìn)線段時(shí)因沖擊電暈而發(fā)生衰減和變形，降低了波前陡度和幅值；限制流過避雷器的沖擊電流幅值

小結(jié)變電所的直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是選擇避雷針的支數(shù)、高度、裝設(shè)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的

現(xiàn)狀與發(fā)展

高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的

現(xiàn)狀與發(fā)展

小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

常規(guī)輸電線路防雷措施的特點(diǎn)及局限性1.1選擇合理的輸電線路路徑

輸電線路的架設(shè)若能避開易擊雷區(qū)，是防止雷害的根本措施。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

常規(guī)輸電小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.2架設(shè)避雷線架設(shè)避雷線是高壓輸電線路最基本和最有效的防雷保護(hù)措施，線路電壓愈高，采用避雷線的效果愈好，造價(jià)也愈低。避雷線的主要作用是防止雷電直擊導(dǎo)線，還具有以下輔助作用：(1)對雷電流起分流作用，減小流過桿塔的雷電流，降低塔頂電位；(2)對導(dǎo)線具有耦合作用，降低雷擊桿塔時(shí)絕緣子串上的電壓；(3)對導(dǎo)線具有屏蔽作用，降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.2小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

規(guī)程規(guī)定：220kV及以上電壓等級的輸電線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線，110kV線路一般也應(yīng)全線架設(shè)避雷線。為了提高避雷線對導(dǎo)線的屏蔽效果，減小繞擊率，避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角應(yīng)做得小一些，一般采用20°-30°；220kV及330kV雙避雷線線路，保護(hù)角應(yīng)做到20°左右；500kV及以上的超高壓、特高壓線路都架設(shè)雙避雷線，保護(hù)角在15°及以下。桿塔上地線間距離，不應(yīng)超過導(dǎo)線與地線間垂直距離的5倍。特高壓輸電線路，建議全線采用負(fù)保護(hù)角以降低雷擊跳閘率。日本特高壓線路采用雙回路自立式鐵塔，保護(hù)角設(shè)計(jì)為負(fù)值，繞擊率非常小。一般而言，避雷線在平原地區(qū)可以發(fā)揮有效作用，但在地形復(fù)雜的山區(qū)和高原地區(qū)，則經(jīng)常發(fā)生繞擊等避雷線屏蔽失效現(xiàn)象。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

規(guī)小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.3降低桿塔接地電阻降低桿塔接地電阻可以減小雷擊桿塔時(shí)的電位升高，防止反擊導(dǎo)線，對110kV及以上的混凝土桿或鐵塔線路是很有效的防護(hù)措施。規(guī)程規(guī)定：有避雷線的線路，每基桿塔(不連避雷線)的工頻接地電阻在雷季干燥時(shí)不宜超過表1所列數(shù)值。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

對于土壤電阻率低的地區(qū)，應(yīng)充分利用桿塔的自然接地電阻，但發(fā)電廠、變電所的進(jìn)線段除外。工程實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)每基桿塔的情況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比，采取有效的降阻措施，例如：多根放射形接地體，連續(xù)伸長接地體、填充電阻率較低的物質(zhì)、施加降阻劑進(jìn)行降阻、采用接地模塊進(jìn)行降阻、采用爆破接地技術(shù)、采用多支外引式接地裝置；工程中不常用的有：深埋接地極、采取污水引入接地體、采取深井接地、更換土壤及對土壤進(jìn)行化學(xué)處理等。土壤電阻率高的山區(qū)和高原地區(qū)，降低接地電阻極其困難，費(fèi)用高、工作量大，而且效果往往不盡如人意。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.4安裝線路避雷器線路避雷器分為串聯(lián)間隙型和無間隙型兩種。帶串聯(lián)間隙復(fù)合外套氧化鋅避雷器分為帶固定間隙和帶純空氣間隙兩種，不承受工頻電壓的作用，只在雷電過電壓作用下串聯(lián)間隙動(dòng)作后避雷器本體才處于工作狀態(tài)，因此電阻片荷電率較高，雷電沖擊殘壓降低，可靠性較高，運(yùn)行壽命長。固定間隙的結(jié)構(gòu)見圖1(a)，將外串聯(lián)間隙用復(fù)合絕緣子固定，在絕緣子的兩端安裝環(huán)狀電極。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是間隙距離不受風(fēng)偏的影響，間隙距離可保持不變，安裝較容易，缺點(diǎn)是復(fù)合絕緣子要承受工作電壓的作用。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.4小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

純空氣間隙結(jié)構(gòu)見圖1(b)，將間隙的一個(gè)電極安裝在避雷器本體下端，另一個(gè)電極則安裝在線路導(dǎo)線上，為了保持其間隙距離，電極形狀必須制作成弧形。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是必須考慮外界因素的影響，如大風(fēng)作用下導(dǎo)線的舞動(dòng)，會(huì)引起間隙距離變化。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

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無串聯(lián)間隙型避雷器直接與導(dǎo)線連接，利用氧化鋅電阻片的非線性特性保護(hù)絕緣子串，與帶串聯(lián)間隙型相比具有吸收沖擊能量可靠，無放電延時(shí)和無分散性的優(yōu)點(diǎn)。為防止避雷器本身故障時(shí)影響線路正常運(yùn)行，無間隙避雷器一般裝有故障脫落裝置。

由于線路避雷器的投資較大，必須進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較和分析，優(yōu)先安裝在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈、土壤電阻率高和降低接地電阻有困難的易擊段和易擊點(diǎn)。小結(jié)高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

線路避雷器并聯(lián)安裝于線路絕緣子串兩端，利用其殘壓的鉗電位防止該絕緣子串閃絡(luò)。有資料表明：(1)加裝了線路型避雷器后，桿塔接地電阻對輸電線路耐雷水平的影響消弱了，但仍是決定線路耐雷水平的重要因素；(2)只有在線路檔距特別短，線路避雷器才能提高鄰近桿塔的耐雷水平。檔距較小時(shí)，雷電波沿避雷線傳播到相鄰桿塔，相鄰桿塔安裝的避雷器動(dòng)作，產(chǎn)生負(fù)反射波并作用在受雷桿塔上，降低了其絕緣子串上承受的電壓，從而提高了線路耐雷水平。故線路檔距的大小決定了避雷器安裝時(shí)應(yīng)選擇的方式。線路避雷器并聯(lián)安裝于線路絕緣子串兩端，利用其殘1.5架設(shè)耦合地線

為減少線路的雷擊跳閘率，可采用在導(dǎo)線下面(或者附近)加掛耦合線(即架空地線)的辦法。加掛耦合線能在雷擊桿塔時(shí)起分流作用和耦合作用，降低桿塔絕緣子上所承受的電壓，提高線路的耐雷水平。由于耦合地線裝在導(dǎo)線下方且與大地相連接，實(shí)際上降低了桿塔高度，繞擊的可能性大大減少。由于耦合線與架空避雷線將導(dǎo)線屏蔽在其中，從而減少了山區(qū)線路由于地形影響而使導(dǎo)線受到側(cè)擊的幾率。

注意：耦合地線終端桿因雷擊分流作用減小和大氣電場分布的畸變，可能會(huì)成為相對薄弱點(diǎn)，更易遭雷擊，為此必須盡量降低終端桿塔的接地電阻，并增加一片絕緣子。高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

除考慮經(jīng)濟(jì)因素外，在已投運(yùn)的線路上架設(shè)耦合地線，受到諸如桿塔強(qiáng)度、對地安全距離、大風(fēng)時(shí)耦合地線與導(dǎo)線不同期擺動(dòng)后的距離、交叉跨越及線路下方的交通運(yùn)輸?shù)纫蛩氐挠绊?，有效?shí)施受到限制。因此安裝耦合地線一般適用于丘陵、山區(qū)跨越檔和降低桿塔接地電阻有困難的地區(qū)。1.5架設(shè)耦合地線

為減少線路的雷擊跳閘率，可高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.6加強(qiáng)線路絕緣輸電線路中個(gè)別大跨越的高桿塔地段（如跨越大江）落雷機(jī)會(huì)增多；塔高等值電感大，塔頂電位高；感應(yīng)過電壓高和繞擊率高等因素增大了線路雷擊跳閘率。為了降低跳閘率，可采用在高桿塔上增加絕緣子片數(shù)（塔高超過40m)、增大跨越檔導(dǎo)線與地線間的距離和改用大爬距懸式絕緣子等措施加強(qiáng)線路絕緣。防雷擊塔頂反擊過電壓效果較好，防繞擊也有一定效果。但增加絕緣子片數(shù)受桿塔頭部絕緣間隙及導(dǎo)線對地安全距離的限制。只在個(gè)別大跨越的高桿塔地段、高海拔地區(qū)和雷電活動(dòng)強(qiáng)烈地段，可以考慮適當(dāng)加強(qiáng)絕緣。高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1.6高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

線路絕緣具有自恢復(fù)性能，大多數(shù)雷擊造成的閃絡(luò)事故能在線路跳閘后自動(dòng)消除，所以安裝自動(dòng)重合閘裝置對于降低線路的雷擊事故率具有較好的效果。規(guī)程要求：“各級電壓線路應(yīng)盡量裝設(shè)三相或單相自動(dòng)重合閘”，“高土壤電阻率地區(qū)的送電線路，必須裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國110kV及以上電壓等級的高壓輸電線路重合閘成功率在75％~95％。1.7裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

不平衡絕緣方式主要用于現(xiàn)代高壓和超高壓線路中日益增多的雙回線路，此類線路如果采用通常的防雷措施不能滿足要求，則可采用不平衡絕緣方式來降低雙回路雷擊同時(shí)跳閘率。

1.8采用不平衡絕緣方式

當(dāng)雷電流很大時(shí)，該方法仍不能完全保證兩回路不同時(shí)跳閘，不能消除兩回路同時(shí)跳閘造成停電的故障。該法就是使兩個(gè)回路的絕緣子片數(shù)有差異，當(dāng)有雷擊時(shí)，絕緣子片數(shù)少的回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于地線增加了對另一回路導(dǎo)線的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平使之不發(fā)生閃絡(luò)，以保證另一回路繼續(xù)供電。高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

2防雷新技術(shù)2.1新型的輸電線路結(jié)構(gòu)5平行線系統(tǒng)，避雷線保護(hù)角<25°，防雷性能有限，尤其抗雷電繞擊效果較差。7平行線系統(tǒng)，增加了對雷電流的分流作用，削弱了雷電過電壓的強(qiáng)度，改善了輸電線路的防雷性能，尤其抗雷電的繞擊效果較好，從而減輕了絕緣子和變電站避雷器的負(fù)擔(dān)，提高了輸電系統(tǒng)及其變電站的耐雷水平。其中架空導(dǎo)線可以是雙回路。2防雷新技術(shù)2.1新型的輸電線路結(jié)構(gòu)5平行線系統(tǒng)，避雷絕緣子串保護(hù)間隙并聯(lián)于絕緣子串上，在雷擊線路時(shí)保護(hù)間隙先于絕緣子串閃絡(luò)，輸導(dǎo)雷電流和工頻續(xù)流，不使放電電弧沿絕緣子串形成，從而保護(hù)絕緣子不受燒傷和擊穿，防止線路掉線停電事故的發(fā)生。國外有較成熟的經(jīng)驗(yàn)和廣泛應(yīng)用，在日本稱為招弧角。但國內(nèi)的應(yīng)用并不多，尚未推廣。這是因?yàn)?30kV以上的輸電線路絕緣水平較高，一般不會(huì)發(fā)生雷擊閃絡(luò)事故；即便是重雷區(qū)的330kV以上的線路，由于已經(jīng)安裝有均壓環(huán)，兼顧了保護(hù)間隙的功能，所以只有220kV以下的線路可使用保護(hù)間隙，但目前只在個(gè)別地理位置特殊、防雷困難的輸電線路段上使用，如江蘇省鎮(zhèn)江市的220kV諫泰線的跨江段。2.2防雷保護(hù)間隙2防雷新技術(shù)絕緣子串保護(hù)間隙并聯(lián)于絕緣子串上，在雷擊線路時(shí)問題：大量安裝了防雷保護(hù)間隙后，不可避免的會(huì)降低線路的耐雷水平，引起雷擊跳閘率次數(shù)的增加，降低線路的防雷性能。保護(hù)間隙構(gòu)造型式：可以分為棒形、球形、羊角形、網(wǎng)球拍形。這些結(jié)構(gòu)在間隙擊穿時(shí)存在不同程度的電極燒傷。2防雷新技術(shù)問題：大量安裝了防雷保護(hù)間隙后，不可避免的會(huì)降低線路的耐雷水優(yōu)點(diǎn)：(1)它可以發(fā)揮招弧角的功能，在合適的間隙距離下有效的捕捉閃絡(luò)電弧的根部，保護(hù)絕緣子串和線路不被燒毀；(2)具有環(huán)形招弧角和線路均壓環(huán)的類似功能，能夠改善長絕緣子串在工作電壓下的電壓分布，消除由于分布電容影響引起的絕緣子串電壓分布不均所造成的電暈放電，因此它可以推廣使用到更高電壓等級的線路上使用。新形狀的招弧角2防雷新技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：新形狀的招弧角2防雷新技術(shù)2.3可控放電避雷針可控放電避雷針是一種主動(dòng)引發(fā)上行雷（即產(chǎn)生向上放電）來減少繞擊和增大保護(hù)角的的避雷裝置，結(jié)構(gòu)原理及實(shí)際產(chǎn)品如圖所示：2防雷新技術(shù)2.3可控放電避雷針可控放電避雷針是一種主動(dòng)引發(fā)上行雷（即產(chǎn)(1)雷云電場較低不可能有對地雷擊發(fā)生時(shí)，避雷針儲(chǔ)能裝置通過針頭接收雷云電場能量，針頭上部的電場比較均勻，如圖(a)所示；(2)當(dāng)雷云電場上升至某個(gè)臨界值時(shí)，儲(chǔ)能控制裝置向針本體釋放吸收的能量，使針體電位產(chǎn)生跳躍式突升。金屬環(huán)的電位將瞬時(shí)保持原有電位不變，而使針點(diǎn)附近電場嚴(yán)重畸變，針尖頂部電場強(qiáng)度劇烈上升，見圖(b)。放電在沒有任何空間電荷阻礙的情況下自針尖頂部向上發(fā)展。工作原理在雷云電場足夠高時(shí)，放電將轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏舷葘?dǎo)或上行雷。可控放電避雷針放電時(shí)頂部電場的增長倍數(shù)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的避雷針，通過控制針頂部的電場來引發(fā)上行雷是可行的?？煽胤烹姳芾揍樂览@擊的保護(hù)區(qū)域大；當(dāng)繞擊概率不大于0.001%時(shí)保護(hù)角高達(dá)55°。2防雷新技術(shù)(1)雷云電場較低不可能有對地雷擊發(fā)生時(shí)，避雷可控放電避雷針直接安裝在線路桿塔的頂部，接地電阻只要最大值小于30Ω即可，適合高壓輸電線路的防雷，具有廣泛應(yīng)用前景。在湖北、湖南、廣西、福建等省高壓輸電線路使用后，雷擊跳閘率明顯降低。2防雷新技術(shù)可控放電避雷針直接安裝在線路桿塔的頂部，接地電阻只要最大值小2.4線路型頭部分裂均壓式避雷針安裝：桿塔頂部(單桿安裝1支、雙桿安裝2支)，通過接地引下線(水泥桿塔)或鐵塔的塔身與多層短針散流式集中接地裝置連接。作用：利用分裂針及均壓環(huán)的寬大頭部結(jié)構(gòu)，屏蔽桿塔頂部，將桿塔迎面先導(dǎo)由具有微小截面的線狀迎面先導(dǎo)改造為具有等效寬大截面的迎面先導(dǎo)。大幅度減少雷云電荷下行先導(dǎo)與桿塔迎面先導(dǎo)之間的空氣間隙泄漏支路的泄漏電阻，加速雷云電荷向大地泄漏消散，降低雷云電荷下行先導(dǎo)電位，阻礙雷云電荷的階段性積聚，避免雷云電荷下行先導(dǎo)進(jìn)一步向桿塔發(fā)展，防止桿塔遭受雷擊。還可改善線路的繞擊雷害，有效地降低線路的雷擊跳閘率。缺點(diǎn)：保護(hù)范圍附近(100~1000m)的雷擊現(xiàn)象明顯增加。2防雷新技術(shù)2.4線路型頭部分裂均壓式避雷針安裝：桿塔頂部(單桿安裝1支2.5塔頂安裝多短針避雷裝置塔頂安裝避雷針，桿塔附近的雷將會(huì)落在避雷針上，通過桿塔入地，減少了線路遭繞擊的概率。降低塔頂場強(qiáng)，改善高塔對小雷電流下行先導(dǎo)的定向作用，抑制其下行雷。電暈放電在多短針避雷裝置上部形成正的空間電荷，有均勻電場的作用，提高了空間臨界擊穿電壓。在大電流雷電向下發(fā)展時(shí)，桿塔塔頂多短針形成向上發(fā)展的先導(dǎo)，對雷云先導(dǎo)頭部形成吸引造成反擊，抑制塔頂附近導(dǎo)線產(chǎn)生向上的迎面先導(dǎo)。

由于多短針向線路的側(cè)向延伸，塔頂附近邊導(dǎo)線形成負(fù)保護(hù)角，從而有效防止塔頂附近導(dǎo)線受到繞擊。對雷擊檔距中的落雷作用不大。2防雷新技術(shù)2.5塔頂安裝多短針避雷裝置塔頂安裝避雷針，桿塔附近的雷將2.6加裝地線側(cè)向避雷針在距離桿塔25m和30m的位置及桿塔地線支架上各安裝1個(gè)地線側(cè)向避雷針，有效地減小這一區(qū)域的地線保護(hù)角，對導(dǎo)線起到雷電屏蔽作用。但地線側(cè)向避雷針不可在地線上大量安裝，這樣會(huì)造成地線荷載增加，引起地線弧垂的變化，反而能引起相反的作用造成導(dǎo)線接地跳閘。2防雷新技術(shù)2.6加裝地線側(cè)向避雷針在距離桿塔25m和32.7負(fù)角保護(hù)針負(fù)保護(hù)針必須裝在導(dǎo)線上方橫擔(dān)頭部，若安裝在地線支架的掛線點(diǎn)上方，則無法達(dá)到負(fù)角保護(hù)的效果。2防雷新技術(shù)2.7負(fù)角保護(hù)針負(fù)保護(hù)針必須裝在導(dǎo)線上方橫擔(dān)頭部，若安裝在地桿塔設(shè)置了負(fù)角保護(hù)針后，桿塔邊相導(dǎo)線周圍的雷電閃擊距離小于導(dǎo)線對地距離，負(fù)角保護(hù)針的屏蔽失效區(qū)均在導(dǎo)線下方，因此，雷電先導(dǎo)只可能對負(fù)角保護(hù)針或地面放電，避免了雷電繞擊區(qū)的形成。裝設(shè)合適的負(fù)角保護(hù)針可消除雷電繞擊區(qū)，從而避免繞擊現(xiàn)象。2防雷新技術(shù)桿塔設(shè)置了負(fù)角保護(hù)針后，桿塔邊相導(dǎo)線周圍的雷電閃擊距離小于導(dǎo)2.8升高避雷線減小保護(hù)角對于某些緩山坡、地形開闊處，當(dāng)避雷線保護(hù)角較大時(shí)可考慮升高避雷線以減小保護(hù)角，目的是降低繞擊率。具體是在桿塔處用弓子線，但要求桿塔有合格的接地裝置。

減小中間導(dǎo)線繞擊率特高壓輸電線路防雷，可將三相導(dǎo)線按倒三角形排列以降低中間導(dǎo)線的高度，減小繞擊率。2.9改進(jìn)導(dǎo)線布置2防雷新技術(shù)2.8升高避雷線減小保護(hù)角對于某些緩山坡、地3.1預(yù)放電棒作用機(jī)理是減小導(dǎo)、地線間距，增大耦合系數(shù)，降低桿塔分流系數(shù)，加大導(dǎo)線、絕緣子串對地電容，改善電壓分布。預(yù)放電棒與負(fù)角保護(hù)針常一起裝設(shè)，曾在廣東、貴州等地采用，有一定的效果。但預(yù)放電棒在長度和機(jī)械強(qiáng)度兩方面有爭議，在國內(nèi)推廣應(yīng)用有一定阻力。3補(bǔ)充措施3.1預(yù)放電棒作用機(jī)理是減小導(dǎo)、地線間距，增大耦合系數(shù)，降低3.2耦合地埋線耦合地埋線可起兩個(gè)作用：(1)降低接地電阻。沿線路在地中埋設(shè)1~2根接地線，并可與下一基塔的桿塔接地裝置相連，此時(shí)對工頻接地電阻值不作要求。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，它是降低高土壤電阻率地區(qū)桿塔接地電阻的有效措施之一；(2)起一部分架空地線的作用，既有避雷線的分流作用，又有避雷線的耦合作用。有文獻(xiàn)介紹在一個(gè)20基桿塔的易擊段埋設(shè)耦合地埋線后，10年中只發(fā)生一次雷擊故障，顯著提高線路耐雷水平。3補(bǔ)充措施3.2耦合地埋線3補(bǔ)充措施3.3加裝塔頂防雷拉線防雷拉線安裝在導(dǎo)線橫擔(dān)下方塔身的四側(cè)主材上，且對稱安裝，并埋設(shè)單獨(dú)的接地裝置。防雷拉線有分流和屏蔽的作用。在雷擊桿塔頂部時(shí)，一部分雷電流經(jīng)桿塔入地，一部分雷電流經(jīng)防雷拉線入地，可以起到分流的作用，降低反擊電位，減少反擊的概率。當(dāng)雷電流繞過桿塔頂部的避雷線，在直擊導(dǎo)線時(shí)，首先會(huì)觸及防雷拉線，可以起到屏蔽的作用，減少繞擊的概率。3補(bǔ)充措施3.3加裝塔頂防雷拉線3補(bǔ)充措施3.4采用差絕緣方式差絕緣方式適宜于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，導(dǎo)線為三角形排列的情況。差絕緣是指同一基桿塔上三相絕緣有差異，下面兩相較之最上面一相各增加一片絕緣子，當(dāng)雷擊桿塔或上導(dǎo)線時(shí)，由于上導(dǎo)線絕緣相對較“弱”而先擊穿，雷電流經(jīng)桿塔入地，避免了兩相閃絡(luò)。湖南郴州電業(yè)局在雷害嚴(yán)重的一些35kV線路上應(yīng)用了此法，事故率明顯下降。3補(bǔ)充措施3.4采用差絕緣方式3補(bǔ)充措施3.5裝設(shè)消雷器塔針在20世紀(jì)80年代發(fā)展成多針系統(tǒng)(即消雷器)，分別在貴州和云南兩省有幾十基應(yīng)用實(shí)例，據(jù)稱效果較好。但國內(nèi)外防雷專家關(guān)于"消雷技術(shù)"之爭，己成為防雷領(lǐng)域最大爭論的焦點(diǎn)。“消雷技術(shù)”是一發(fā)展中的防雷技術(shù)，是對傳統(tǒng)的防雷理論的創(chuàng)新，就其理論仍有待于進(jìn)一步完善和探討。3補(bǔ)充措施3.5裝設(shè)消雷器3補(bǔ)充措施3.6其他引雷裝置其他引雷裝置包括激光引雷裝置、火箭引雷裝置和水柱引雷裝置等，目前僅用于試驗(yàn)研究，應(yīng)用于工程實(shí)踐尚需時(shí)日。3補(bǔ)充措施3.6其他引雷裝置3補(bǔ)充措施電站的防雷措施變電站遭受的雷擊主要有兩個(gè)方面：一是雷直擊在變電站的電氣設(shè)備上；二是架空線路的感應(yīng)雷過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站。高壓輸電線路和變電站雷電防護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

電站的防雷措施變電站遭受的雷擊主要有兩個(gè)方面：電站的防雷措施1變電站的直擊雷防護(hù)對直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。避雷針（線）比被保護(hù)物高，能將雷電從被保護(hù)物上方吸引到自身并安全泄入大地，從而保護(hù)設(shè)備；并且應(yīng)采取措施防止避雷針(線)引流體對配電裝置在空間間隙中反擊和地中高電位在土壤中反擊。35kV及以下配電裝置的絕緣較弱，所以其構(gòu)架或房頂上不宜裝設(shè)避雷針，需要架設(shè)獨(dú)立避雷針，并滿足不反擊的要求。電站的防雷措施1變電站的直擊雷防護(hù)對直擊雷的電站的防雷措施110kV及以上配電裝置，由于電氣設(shè)備的絕緣水平較高，在土壤電阻率不高的地區(qū)不易發(fā)生反擊，因此一般允許將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上；但在土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū)，不宜裝設(shè)構(gòu)架避雷針；另外，要注意安裝避雷針的構(gòu)架應(yīng)鋪設(shè)輔助接地體，此接地體與主變壓器接地點(diǎn)之間的電氣距離應(yīng)大于15m，這是為了防止雷擊時(shí)輔助接地體的電位升高反擊變壓器。主變壓器的絕緣較弱，不應(yīng)在主變壓器的門型構(gòu)架上裝設(shè)避雷針。電站的防雷措施110kV及以上配電裝置電站的防雷措施750kV、1000kV特高壓變電站，建議采用500kV變電站直擊雷的防護(hù)辦法。如特高壓變電站采用敝開式高壓配電裝置(AIS)時(shí)，可直接在特高壓變電站構(gòu)架上安裝避雷針或避雷線作為直擊雷保護(hù)裝置；如特高壓變電站采用半封閉組合電器(HGIS)或全封閉組合電器(GIS)時(shí)，則其GIS部分的引入、引出套管尚需有避雷針(線)的直擊雷保護(hù)裝置保護(hù)，而GIS本身僅將其外殼接至變電站接地網(wǎng)即可。電站的防雷措施750kV、1000kV特高壓電站的防雷措施為了防止當(dāng)雷擊避雷針或避雷線時(shí)，對被保護(hù)設(shè)備的反擊。DL/T620-1997規(guī)定要求，對于110～500kV變電站，相應(yīng)構(gòu)架與導(dǎo)線之間的空氣間隙應(yīng)與構(gòu)架上懸掛的絕緣子串的長度相當(dāng)。

但對于特高壓變電站，絕緣子串長度可達(dá)10m或更長，如果構(gòu)架與導(dǎo)線之間的空氣間隙也要求這樣的長度，會(huì)給設(shè)計(jì)和建設(shè)帶來困難，使工程造價(jià)增加。對特高壓變電站，應(yīng)研究具有相當(dāng)可靠的耐受反擊雷電過電壓要求的構(gòu)架與導(dǎo)線之間的空氣間隙的距離。電站的防雷措施為了防止當(dāng)雷擊避雷針或電站的防雷措施

變電站的配電裝置至變電站出線的第一桿塔之間的檔距可能比較大，如將桿塔上的避雷線引至變電站的構(gòu)架上，最后這一檔線路將受到保護(hù)，比用避雷針經(jīng)濟(jì)；且避雷線有兩端分流的特點(diǎn)，當(dāng)雷擊時(shí)，它比避雷針引起的電位升高小一些。有關(guān)規(guī)程規(guī)定：110kV及以上的配電裝置，可將線路的避雷線引接至出線門型構(gòu)架上，但土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū)，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。避雷針保護(hù)范圍與地理?xiàng)l件、空氣溫度濕度、雷電流幅值等很多因素有關(guān)。

電站的防雷措施變電站的配電裝置至變電2變電站侵入雷電波的防護(hù)2.1變電站內(nèi)避雷器的保護(hù)作用合理配置避雷器的數(shù)量和位置，將侵入變電站的雷電波降低到電氣裝置絕緣強(qiáng)度允許值以內(nèi)。根據(jù)《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，變電站的每組母線上都應(yīng)安裝避雷器。避雷器的安裝位置要盡可能靠近變壓器，也要兼顧其他的設(shè)備。如果一組避雷器不能滿足要求，建議增設(shè)避雷器。變電站內(nèi)設(shè)備距避雷器的最大允許電氣距離Lm根據(jù)進(jìn)線段以外落雷的條件下計(jì)算求得。我國絕大多數(shù)變電站已逐步用MOA來替換閥型避雷器。國外除用金屬氧化物避雷器以外，還在所有電氣裝置上安裝空氣間隙作為后備保護(hù)。2變電站侵入雷電波的防護(hù)2.1變電站內(nèi)避雷器的保護(hù)作用2.2變電站的進(jìn)線段防護(hù)在臨近變電站1~2km的一段線路架設(shè)避雷線，限制流經(jīng)變電站內(nèi)避雷器的雷電流的幅值和陡度，保護(hù)電氣設(shè)備不受損壞。變電所的主要危險(xiǎn)是進(jìn)線段內(nèi)的架空線路遭雷擊，反擊或繞擊，引起雷電侵入波。如果沒有架設(shè)避雷線，當(dāng)線路上出現(xiàn)過電壓時(shí)，將有行波沿線路向變電站運(yùn)動(dòng)，其幅值不超過線路的沖擊放電電壓，但變電站的沖擊耐壓要比線路的沖擊耐受電壓要低很多，流經(jīng)避雷器的雷電流幅值和陡度可能會(huì)超過允許值，使得避雷器上的殘壓超過電氣設(shè)備的絕緣耐受，對變電站造成破壞。2變電站侵入雷電波的防護(hù)2.2變電站的進(jìn)線段防護(hù)在臨近變電站1~2km的一段線路架對35~110kV不全線架設(shè)避雷線的線路：在進(jìn)線段上必須架設(shè)避雷線，耐雷水平達(dá)到有關(guān)規(guī)程規(guī)定值，以減少反擊，且保護(hù)角＜20°。對沖擊絕緣水平比較高的線路，以及降壓運(yùn)行的線路，可在進(jìn)線段首端桿塔裝設(shè)管型避雷器以限制入侵雷電波的幅值，且所在的桿塔的接地電阻應(yīng)降到10Ω以下，以減少反擊?，F(xiàn)在管型避雷器已基本上由金屬氧化物避雷器所取代。對35kV變電站，若進(jìn)線段裝設(shè)避雷線有困難，或進(jìn)線桿塔接地電阻很難降低，滿足不了耐雷水平的要求，可在進(jìn)線段的終端桿上安裝一組1000uH左右的電抗線圈來代替進(jìn)線保護(hù)段，此電感線圈既能減小流過避雷器的雷電流，又能降低侵入波的陡度。2變電站侵入雷電波的防護(hù)2.2變電站的進(jìn)線段防護(hù)對35~110kV不全線架設(shè)避雷線的線路：在進(jìn)線段上必須架35kV及以上電纜段的變電所進(jìn)線段保護(hù)：變電所進(jìn)出線都有采用電纜的，應(yīng)在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝避雷器，因?yàn)椋弘娎|首端的架空線終端桿塔反擊時(shí)，電纜末端電壓升高，導(dǎo)致變電站內(nèi)較高的過電壓水平。當(dāng)電纜長度超過50m，且斷路器在雨季可能經(jīng)常斷路運(yùn)行，為了抑制斷路器斷口過電壓，應(yīng)在電纜末端也裝設(shè)避雷器。此外，靠近電纜段的1km架空線路上還應(yīng)架設(shè)避雷線保護(hù)。變電站內(nèi)所有電氣設(shè)備距避雷器的最大允許電氣距離都按進(jìn)線保護(hù)段外落雷進(jìn)行設(shè)計(jì)的，一旦進(jìn)線段落雷將可能導(dǎo)致變電站內(nèi)斷路器、互感器等重要設(shè)備損壞。所以建議在雷電頻繁地區(qū)，減小進(jìn)線段避雷線的保護(hù)角，使之為0°或負(fù)，以減少進(jìn)線段的繞擊概率。2.2變電站的進(jìn)線段防護(hù)35kV及以上電纜段的變電所進(jìn)線段保護(hù)：變電站的防雷措施在雷雨季節(jié)，進(jìn)線斷路器或隔離開關(guān)可能經(jīng)常開斷。當(dāng)斷路器跳閘后重合前雷電波沿線路入侵，會(huì)在斷口產(chǎn)生過電壓引起斷路器絕緣閃絡(luò)甚至爆炸。建議在變電站內(nèi)所有線路進(jìn)線端加裝線路避雷器或間隙保護(hù)斷路器。間隙放電分散性大，動(dòng)作時(shí)相當(dāng)于線路短路對系統(tǒng)有一定沖擊，保護(hù)效果不如線路避雷器，但間隙較廉價(jià)而且維護(hù)方便。據(jù)了解歐洲大部分國家新建變電站時(shí)在所有線路進(jìn)線端加裝線路避雷器。2.3進(jìn)線斷路器的防護(hù)電站的防雷措施在雷雨季節(jié)，進(jìn)線斷路器電站的防雷措施變壓器是變電站的重要設(shè)備，其防雷除了在各側(cè)繞組裝設(shè)避雷器保護(hù)，還必須考慮其中性點(diǎn)的保護(hù)。電力變壓器繞組各側(cè)選用MOA的標(biāo)稱放電電流等級應(yīng)相同，耐雷可靠性應(yīng)一致。DL/T620-19