第五章：过电压保护案例.ppt

第五章：过电压保护;“过电压”的定义：电力系统运行中，出现危及电气设备绝缘的电压称为过电压。;第一节 过电压概述;过电压对电力系统的安全运行危害;1.2 过电压分类;1.3雷电过电压;雷电放电的通道击穿过程（云对地放电为例）;;电荷扩散使头部得到电荷补充，通道继续发展。 同时，地面高出物的尖端也有正的强电场上迎。;;; 经过几次通道发展后，击穿云地间隙。第一次主放电形成。放电时间为50－100微秒。放电幅值达到几千安、几十千安、上百千安; 第一次主放电后，经过0.03－0.05秒间隔时间后，云层纵深区域电荷向第一次主放电形成的电荷空白区域移动，借助通道再放电，形成第二次放电。此后的放电不再分级，而连续进行。 云层边缘区域零星电荷向电荷空白区域移动，在放电末期形成余辉放电。 一次主放电的电荷量其实是不太大的。如；放电时间为50－100微秒、放电幅值为一百千安时，则电荷量为10库伦，相当于10A电流维持1秒钟 。 但雷击放电的高电压、电流幅值所携带的瞬时能量是巨大的。设雷击幅值电流100KA,通道和接地阻抗2欧姆，则幅值电压为200Kv、其放电幅值电功率为2000万KW。“击”无愧也。;;;;;;;地面物体遭受雷击的后果;1.3.3直击雷过电压;;1.3.4雷电反击过电压;;1.3.5感应雷过电压;;1.3.6雷电入侵波;1.4内部过电压;1.4.2谐振过电压;谐振过电压的特点;1.4.3操作过电压;操作过电压实例一切除高压空载长线过电压;操作过电压实例二：切除空载感性负载（电动机、变压器、电抗器）的过电压;操作过电压实例三合空载长线时的过电压;操作过电压实例四中性点不接地系统中的单相不稳定电弧接地;第二节 直击雷过电压保护;2.1单枝避雷针的保护范围;几个重要数据;保护范围计算实例;2.2两支等高避雷针保护范围;1）两针外则的保护范围应该按单针的保护范围计算方法确定。2）两针间的保护范围应该按通过两针顶点及保护范围上部边缘的最低点0的圆弧确定，圆弧的半径为R0，0点离地高度为h03）两针间距离D与高度h的比值D/h5;2.3三、四支避雷针的保护范围;2.4单根避雷线的保护范围（广泛使用于架空线路）; 1、当hxh/2高度时，避雷线外单侧保护宽度是该高度以上避雷线净高×tg25°＝0.47（h-hx）p 2、保护输电线路用时，基本处在半高度以上。当hxh/2高度时，避雷线外单侧保护宽度是＝（h-1.53hx）p 区域性地面及其附着物保护一般在半高度下。比如，水电厂保护。; 2.5两根避雷线保护范围（广泛使用于架空线路） ;第三节雷电入侵波防护;雷电入侵波的过电压保护主要措施有;3.1变电站进线段的保护 进线段保护：防止进入变电站的架空线路在近区遭受直击雷，并对远方输入的雷电入侵波通过避雷器、电缆线路、串联电抗器等将其过电压数值限制到一个对电气设备没有危险的较小数值;3.1.1 3－10Kv配电装置 母线上装设阀型避雷器FZ一组，架空进线上装设线路用避雷器FS一组，有电缆段的架空线路，避雷器应装设在电缆头附近，其接地段应和电缆金属外皮相连。如果进线电缆与母线相连时串接有电抗器，则电抗器与电缆间增加一组避雷器。 ;;3.1.2进线段保护;3.1.3 35-110Kv线路如果有电缆进线段 在电缆与架空线连接的户外电缆头处应装设阀型避雷器，其接地段应与电缆金属外皮连接；该电缆的户内电缆头的外皮直接接地（三相电缆）。对单芯电缆，其末端金属外皮应经保护间隙接地。; 如果进线电缆不超过50米，末端可以不装避雷器；超过50米，且与该进线电缆连接的断路器在雷雨季节经常是开断状态，则电缆靠近母线侧的末端，必须装设避雷器保护。连接进线电缆段的1Km架空线，应装设避雷线。;3.2变电所的母线防雷保护;3.3变压器中性点防雷保护; 中性点小接地电流系统中的变压器，一般不装设中性点防雷保护；但多雷区单进线变电所宜装设保护装置。中性点装设有消弧线圈的变压器，如果是单进线运行的，也应装设中性点保护装置。 变电所内的所有阀型避雷器应以最短的接地线与主接地网连接，同时应在其附近装设集中接地装置。;3.4配电变压器防雷保护;弟四节 过电压保护设备;;4.2 普通阀型避雷器（FS型号类=管型避雷器+串联电阻盘） 结构：若干黄铜环形平板电极中间使用环形云母垫圈分离定位而组成的间距0.5-1毫米的火花间隙，几个碳化硅阀型电阻盘串联;;FS阀型避雷器的工作原理;FS型普通阀型避雷器的优缺点;FZ:FS型普通阀型避雷器的改进1;FCZ、FC