高电压技术课件第八章.ppt

第八章雷电过电压及其保护;知识点;重点和难点;第一节输电线路的感应雷过电压;二、感应雷过电压的计算

（一）雷击线路附近地面时

1．导线上方无避雷线

;2．导线上方挂有避雷线

上式表明，避雷线使导线上的感应雷过电压下降至(1—)倍。耦合系数愈大，导线上的感应雷过电压愈低。

;（二）雷击线路杆塔时，导线上的感应雷过电压;2.有避雷线时，导线上的感应雷过电压将降低为

与直击雷过电压相比，感应雷过电压的波形较平缓，波头由几微秒到几十微秒，而波长可达数百微秒。

;第二节输电线路的直击雷过电压;一、雷击杆塔塔顶

1．雷击塔顶时雷电流的分布;2．塔顶电位;塔顶的电位为

式中为雷电流的波前陡度，则塔顶电位的幅值为

;3．导线电位和线路绝缘子串上的电压

(1)导线电位等于其耦合电压与感应雷过电压之和，所以

(2)作用在绝缘子串上的电压为横担高度处的杆塔电位与导线电位之差，即;

取，，代入上式即得绝缘子串上的电压幅值为

;雷击塔顶后绝缘子串的电压随着雷电流瞬时值也随着时间而增大，当绝缘子串上的电压超过其50％冲击放电电压时，绝缘子串就发生闪络。因为这种闪络是接地的杆塔电位(绝对值)升高所致，所以通常称为逆闪络或反击。;二、雷击避雷线档距中央;

由于避雷线与导线间的耦合作用，在导线上将耦合出电压，所以此时雷击点避雷线与导线间的空气间隙上所承受的最高电压为;;三、雷绕过避雷线击于导线上;对平原线路

对山区线路

式中——保护角，度；

——杆塔高度，m。

;2．雷击点的电位;流经雷击点A的雷电流为

雷击点电位为

我国现行标准中，用来估算绕击导线时的过电压的近似公式

;【重点提示】;绕击时自雷击点向导线两侧传播的电压波到达杆塔处是不会发生折、反射的，因为导线的波阻抗未发生任何变化。;雷击避雷线时自雷击点向避雷线线两侧传播的电压波到达杆塔处会发折、反射，这是因为避雷线与杆塔连在一起，杆塔的接地电阻比避雷线和杆塔的波阻小的多，近似可认为等于零，波到达杆???接地处将发生负的全发射，忽略杆塔的长度，相当于在杆塔塔顶发生负的全反射。

;第三节输电线路耐雷性能的指标及防雷措施;一、耐雷水平的计算;从上式可以看出，雷击塔顶时的耐雷水平与耦合系数（）、杆塔分流系数、杆塔冲击接地电阻、杆塔等值电感以及绝缘子串的50％冲击放电电压等因素有关.

实际工程中通常以降低杆塔接地电阻和提高耦合系数作为提高线路耐雷水平的主要手段。将单避雷线改为双避雷线或增设耦合地线，不仅可以增强导、地线之间的耦合作用，同时也可增加地线的分流作用。;2．绕击时的耐雷水平

绕击时的耐雷水平可令来计算，即

我国现行标准建议近似估算线路绕击时的耐雷水平

;二、有避雷线线路的雷击跳闸率计算;2．雷击杆塔塔顶时的跳闸率

设为每100km线路每年遭受雷击的次数，为次雷击中，击中杆塔塔顶引起线路跳闸的次数，则可由下式计算

;3．雷绕击导线时的跳闸率

式中——绕击率；

——雷电流幅值超过绕击耐雷水平的概率。

;4．输电线路总的雷击跳闸率

线路总的跳闸率为雷击杆塔跳闸率与绕击跳闸率之和，即

;三、线路的防雷措施;第四节发电厂、变电站的直击雷保护;1.独立避雷针;设避雷针在高度处的电位为，接地装置上的电位为，

则;为防止避雷针对构架发生反击，避雷针与构架间的空气间隙距离应满足下式要求

为了防止避雷针接地装置与被保护设备接地装置之间因土壤击穿造成反击，两者之间地中距离也应满足下式要求

;2.构架避雷针

对于110kV及以上的配电装置，可以将避雷针架设在配电装置的构架上，因为此类电压等级的配电装置的绝缘水平较高，雷击避雷针时在配电构架上出现的高电位一般不会造成反击事故，并且可以节约投资、便于布置。

;二、对避雷线安装位置的要求;2．避雷线的接地装置与发电厂或变电站接地网间的地中距离应符合下列要求

对一端绝缘另一端接地的避雷线

≥

对两端接地的避雷线按下式校验

;第五节变电站的入侵波保护;一、阀式避雷器的保护作用分析;当入侵波到达A点但避雷器动作前，A点相当于开路，A点电压等于2。

避雷器动作后，根据图8－9（c）可得: