供配电安全技术-第4讲供配电防雷技术剖析.ppt

中国矿业大学信电学院 中国矿业大学信电学院 供配电安全技术第四讲：供配电防雷技术 中国矿业大学信息与电气工程学院 电气安全与智能电器研究所 刘建华 目录 一、雷电概述 二、雷电危害 三、防雷标准 线路防雷标准 变电站一次防雷标准 变电站二次防雷标准 四、防雷措施 线路防雷措施 变电站一次防雷措施 变电站二次防雷措施 五、防雷新技术 六、防雷研究方法 雷电是大气中的一种放电现象。 雷电过电压是指由于变配电系统内的设备或建筑物遭受到来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压，又称为大气过电压或外部过电压。 雷电过电压有两种基本形式：一种是直击雷或直接雷击；另一种是雷电感应或感应雷。 一、雷电概述 直击雷是雷电直接击中电气设备或线路，造成强大的雷电流通过击中的物体泄放入地。 感应雷是指附近发生雷击时设备或线路产生静电感应或电磁感应所产生的雷击。 二、雷电危害 1、电流高压效应会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，如此巨大的电压瞬间冲击电气设备，足以击穿绝缘使设备发生短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害。 2、电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，并产生大量热能，可导致金属熔化，引发火灾和爆炸。 3、雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和人员伤亡。 4、雷电流静电感应可使被击物导体感生出与雷电性质相反的大量电荷，当雷电消失来不及流散时，即会产生很高电压发生放电现象从而导致火灾。 5、雷电流电磁感应会在雷击点周围产生强大的交变电磁场，其感生出的电流可引起变电器局部过热而导致火灾。 6、电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路断路而燃烧导致火灾。 7、雷电流能破坏电力系统的各个元件，有可能造成发电机、电力变压器、断路器和其它电气设备绝缘损坏，线路上的绝缘子也会因雷击而发生闪络或碎裂、导线烧断和木质电杆被雷劈裂等事故。 三、防雷标准 GB 3482-83：《电子设备雷击试验方法》 DL/T 620-1997：《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 DLT 596-2005 《电力设备预防性试验规程》 DLT 887-2004 《杆塔工频接地电阻测量》 GB 50054-95：《低压配电设计规范》 GB 50169-92：《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》 DL 400-91：《继电保护和安全自动装置技术规程技术规程》 GB 50057-94：《建筑物防雷设计规范》 DL/T 621-1997：《交流电气装置的接地》 DL 475-92：《接地装置工频特性参数的测量导则》 GB/T 21431-2008：《建筑物防雷装置检测技术规范》 《防雷装置安全检测技术规范》 三、防雷标准 线路防雷标准 自动重合闸 避雷线 耐雷水平 接地电阻 保护角 线间距 接地装置 交叉线路的交叉点位置及交叉距离 大跨越档耐雷水平，接地电阻、保护角及线间距 三、防雷标准 变电站一次防雷标准 对特定设施装设避雷针或避雷线 避雷针装设的位置及引下线位置 接地及接地电阻 独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分间的空气中距离以及独立避雷针、避雷线的接地装置与接地网间的地中距离 架空进线保护段范围内的杆塔耐雷水平 避雷器的配置 金属氧化物避雷器至主变压器等电器的距离 三、防雷标准 变电站二次防雷标准 建筑物和线路的屏蔽 等电位连接 电涌保护器（SPD）的要求 电源SPD的布置 电信和信号网络SPD的布置 四、防雷措施 线路防雷措施 通常情况下，为了解决线路防雷基本任务，将雷击事故减少到可以接受的程度，以保证供电的可靠性与经济性，一般设有四道防线： 第一道防线是保护导线不受或少受雷直击。为此可采用避雷线，个别情况下可用独立避雷针或改用电缆。 第二道防线是雷击塔顶或避雷线时不使或少使绝缘发生闪络。为此，需改善杆塔的接地电阻，特殊情况下可以加藕合地线、或适当加强绝缘、或在个别杆塔上用避雷器。 第三道防线是当绝缘发生冲击闪络时，尽量减小由冲击闪络转变为稳定电力电弧的概率，从而减少雷击跳闸率次数。为此应减少绝缘上的工频电场强度，或电网中性点采用不直接接地的方式。 第四道防线为即使发生跳闸也不中断电力的供应。为此，可采用自动重合闸装置，或用双回路以及环网供电。 并不是所有线路都要具备以上四道防线，而是要因地制宜，合理采用，把雷害引起的停电事故次数减少到可以接受的程度。 四、防雷措施 线路防雷措施 针对这四道防线，传统的防雷措施有： 1）架设避雷线或加装旁路地线并减小保护角。 2）降低杆塔接地电阻。 3）架设耦合地线。 4）加装氧化锌避雷器。 5）提高线路的绝缘水平。 6）加装单针负角保护，预防杆塔部位绕击雷的发生。 7）装设自动重合闸装