电力系统防雷保护.ppt

12.电力系统防雷保护,12.1 雷电过电压的成因及其特点,雷云：,一、雷电放电的三个阶段,带电的云,(是产生雷电放电的先决条件),一、雷电放电的三个阶段,先导放电：,E 30kv/cm,主放电:,（约50 100s）,电流极大,（数十上百千安）,余辉放电:,特点：,电流不大,（数百安）,持续时间较长,（0.03 0.15s）,特点：,存在时间极短,二、雷电参数,雷电流幅值,雷电流波形,地面落雷密度,最大陡度,1.雷暴日（T）:,雷暴日,一年中发生雷电放电的天数,规程规定：,T15,15 T40,40 T90,90 T,少雷区,中雷区,多雷区,强雷区,(衡量雷电活动频繁的程度),标准雷暴日：40,雷电的极性,2.雷电流幅值,T 20日,T 20日,3.雷电流的波形和最大陡度,t:波头时间（波前时间）,:波长（半峰值时间）,1 4 s 平均2.6 s,2 0 100 s 多为40 s,平顶斜角波,陡度 a=I/t=I/2.6 kA/s,防雷设计中取,t/2.6/40 s,4.雷电的极性,雷云下行到大地的电荷的极性,实测统计：90%是负极性,5.地面落雷密度:,每雷暴日每平方公里地面落雷次数,实测统计得:0.07 次/平方公里雷暴日,6.线路每百公里每年的雷击次数N,次/100公里年,7.每个变电站每年的雷击次数,例,某变电站的长度、宽度和高度分别为 400m、500m和25m，该地区雷暴日为40，K=1,求该变电站每年的雷击次数N.,解：,次/每所年,选择性雷击系数一般K=1,1.雷直击于架空输电线的直击雷过电压,A,三、雷电过电压的形成,2.雷直击于线路杆塔时的直击雷过电压,3.架空线路上的感应雷过电压,影响因素：,SEQg,I Q云E Q束,hC11,感应过电压的大小,(KV),(实测得),(kv）,当S65m时(雷击杆塔),当S65m时(雷击输电线路附近地面),Ug,Ug=Qg/C11,Ug,感应雷过电压的特点,极性与雷电流的极性相反,幅值不高 一般不超过 300 400kv,不会引起相间绝缘闪络,4.流动波过电压,电缆 Z 50,-波阻抗,-波速,架空线 Z 500,300 m/s=C,12.2 防雷保护装置,一.避雷针,1.避雷针的结构,避雷针的作用:引雷、泄雷,避雷针的保护范围:,单支避雷针的保护范围,被保护物不遭雷击的某个空间范围,在被保护物高度hx的水平面上的保护半径rx,当hx h/2时 rx(h-hx)p=hap,当hx 0时 rx1.5 hp,当hx h/2时 rx(1.5 h-2hx)p,避雷针的高度,系数,D7 hp,两支等高避雷针联合保护范围,与 的关系,时,时,当,当,二、避雷线,单根避雷线 的保护范围,两根避雷线的保护范围,避雷线的保护角,三.避雷针(线)使用中的注意事项,1.防止反击,5m,3m,2.跨步电势与跨步电压,跨步危险 区半径r:,假设：Ib=10A,T=0.8m,Rb=1500,=100.m,I=100kA,则,流过人体 的电流Ib:,人体安全电流,避雷针及其接地装置与道路或出 入口的距离不宜小于3m,铺碎石或沥青路面(58cm),严禁在装有避雷针,避雷线的构架物上架设未采取保护措施的通信线,广播线和低压线.,3.关于高电位引入问题,静电感应过电压.,4.关于感应的问题,电磁感应过电压.,半导体消雷器,课堂考试题,1.产生切空线过电压的根本原因是什么？,2.线路防雷计算中，标准雷暴日取为多少？,习题3：,353页 11-1 11-3 11-4 11-6,