【正文】 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 接地和接零保護(hù) 1. 發(fā)電廠、變電所的接地保護(hù) 發(fā)電廠 、 變電所中的接地網(wǎng)是集工作接地 、 保護(hù)接地和防雷接地為一體的 良好接地裝置 。 1) 66kV及以上進(jìn)線無電纜段的 GIS變電所 66kV及以上進(jìn)線無電纜段的 GIS變電所，在 GIS管道與架空線路連接處應(yīng)裝設(shè)無間隙金屬氧化物避雷器 (FMO1)，其接地端應(yīng)與管道金屬外殼連接。 （ 4）配電變壓器的防雷保護(hù) 圖 836 配電變壓器的保護(hù)接線 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括發(fā)電機(jī) 、 調(diào)相機(jī) 、 大型電動(dòng)機(jī)等 ， 是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備 ， 要求具有十分可靠的防雷保護(hù) 。 tiLiRuddi A ??i G iRu ?圖 827雷擊獨(dú)立避雷針 1— 母線 2— 變壓器 式中 :i—— 流過避雷針的雷電流， kA； Ri—— 避雷針的沖擊接地電阻，單位為 Ω ； L—— 避雷針的等值電感 ； —— 雷電流的上升陡度， kA／ 。 圖 824 雷電繞擊線路的電氣幾何模型 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 3. 輸電線路的雷擊跳閘率 雷電流超過線路的耐雷水平 ， 會(huì)引起線路絕緣發(fā)生沖擊閃絡(luò) 。 ?避雷器實(shí)質(zhì)上是一種 過電壓限制器。 圖 814 角型保護(hù)間隙 1— 角型電極 2— 主間隙 3支柱絕緣子 4— 輔助間隙 5— 電弧的運(yùn)動(dòng)方向 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 排氣式避雷器實(shí)質(zhì)上是一種具有較高熄弧能力的保護(hù)間隙 ， 其結(jié)構(gòu)如圖 815所示 ， 內(nèi)間隙固定裝在管內(nèi) ， 管子由纖維 、 塑料或橡膠等產(chǎn)氣材料制成 ， 其電極一端為棒形電極 2， 另一端為環(huán)形電極 3。用于輸電線路時(shí)，避雷線除了防止雷電直擊導(dǎo)線外，同時(shí)還有分流作用，以減少流經(jīng)桿塔入地的雷電流從而降低塔頂電位，避雷線對(duì)導(dǎo)線的耦合作用還可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)雷過電壓。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 2. 避雷針的保護(hù)范圍 表示避雷針的保護(hù)效能 ， 通常采用保護(hù)范圍的概念 ， 只具有 相對(duì)意義 。 s?s? s?s?s? s?s?NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 雷電沖擊試驗(yàn)和防雷設(shè)計(jì)中常用的雷電流等值波形有 雙指數(shù)波 、 斜角波 和 半余弦波 三種。 由此可見，雷電的成因源于 大氣的運(yùn)動(dòng) 。 第 8章 雷電過電壓及其防護(hù) NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY ? 雷電放電和雷電過電壓 ? 防雷保護(hù)設(shè)備 ? 電力系統(tǒng)防雷保護(hù) ? 接地的基本概念及原理 ? 習(xí)題與思考題 本章內(nèi)容 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 雷電放電和雷電過電壓 雷電是一種可怖而又壯觀的自然現(xiàn)象，我國(guó)東周時(shí) 《 莊子 》上有記述： “ 陰陽(yáng)分爭(zhēng)故為電，陽(yáng)陰交爭(zhēng)故為雷，陰陽(yáng)錯(cuò)行，天地大駭，于是有雷、有霆。太陽(yáng)的熱輻射使地面部分水分化為蒸汽，含水蒸汽的空氣受到熾熱的地面烘烤而上升，會(huì)產(chǎn)生向上的熱氣流。 主放電通道波阻抗與主放電通道雷電流有關(guān) ， 雷電流愈大 ， 波阻抗愈大 。雷電源于 大氣的運(yùn)動(dòng) 。 圖 88 兩等高 (h)避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度 (bx)與 D/haP的關(guān)系 (a)D/haP＝ 0～ 7 (b)D/haP＝ 5～ 7 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY (3)兩支不等高避雷針 兩支不等高避雷針的保護(hù)范圍如圖 89所示。一般α=20 176。 圖 819 在間隙上并聯(lián)分路電阻 (a)標(biāo)準(zhǔn)火花間隙組（普通閥式避雷器） (b)原理圖 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 4. 金屬氧化物避雷器 金屬氧化物避雷器 (MOA)出現(xiàn)于 20世紀(jì) 70年代 ， 因其性能比碳化硅避雷器更好 ， 現(xiàn)在已在全世界得到 廣泛應(yīng)用 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 設(shè)避雷線和導(dǎo)線懸掛的對(duì)地平均高度分別為 hg和 hc,若避雷線不接地 ， 則根據(jù)教材公式 (818)可求得避雷線和導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓分別為 和 。 確定輸電線路防雷方式時(shí) ， 還應(yīng)全面考慮線路綜合因素 ， 因地制宜地采取合理的保護(hù)措施 。 （ 2） 三繞組變壓器的防雷保護(hù) 。 4) 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)有引出線時(shí) ， 中性點(diǎn)應(yīng)加裝避雷器保護(hù) ， 如電機(jī)繞組中性點(diǎn)并未引出 ， 則每相母線并聯(lián)電容應(yīng)增至 ～ 。 設(shè)土壤電阻率為 ,大地內(nèi)的電流密度為 ,則大地中電場(chǎng)強(qiáng)度為 在靠近接地極處 ， 電流密度 和電場(chǎng)強(qiáng)度 最大 ， 離電流注入點(diǎn)愈遠(yuǎn) ， 地中電流密度和電場(chǎng)強(qiáng)度就愈小 ， 因此可以認(rèn)為在相當(dāng)遠(yuǎn) （ 約 20～ 40m） 處 ， 為零電位 。m； —— 考慮土壤干燥所取的季節(jié)系數(shù) ?NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY ?接地按用途可分為： 工作接地、保護(hù)接地、防雷接地、靜電接地 ?大地具有一定的電阻率，電流以電流場(chǎng)的形式向大地作半球形擴(kuò)散，將沿大地產(chǎn)生 電壓降。 接地極和接地線合稱 接地裝置 。 2) 采用進(jìn)線段保護(hù) ， 一般采用電纜段與排氣式避雷器配合的典型進(jìn)線段保護(hù) 。 圖 832 35kV～ 110kV變電所 進(jìn)線保護(hù)接線 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 4. 變壓器防雷保護(hù)的幾個(gè)具體問題 （ 1） 變壓器中性點(diǎn)防雷保護(hù) 。a)； — 建弧率； g — 擊桿率； — 超過雷擊桿塔頂部時(shí)耐雷水平的雷電流概率； — 超過雷繞擊導(dǎo)線時(shí)耐雷水平的雷電流概率； — 繞擊率 (包括平原和山區(qū) )。 實(shí)測(cè)證明 ， 感應(yīng)過電壓一般不超過300400kV， 對(duì) 35kV及以下水泥桿線路會(huì)引起一定的閃絡(luò)事故；對(duì) 110kV及以上的線路 ， 由于絕緣水平較高 ， 所以一般不會(huì)引起閃絡(luò)事故 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 圖 818 磁吹式火花間隙 2— 滅弧盒 3— 并聯(lián)電阻 4— 滅弧柵 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 多個(gè)間隙串聯(lián)電路中 ， 由于寄生電容存在 ， 滅弧過程工頻電壓在各個(gè)間隙上的分布是 不均勻 的 ， 將影響每個(gè)間隙作用的充分發(fā)揮 ，減弱了滅弧能力 。保護(hù)角是指避雷線和外側(cè)導(dǎo)線的連線與避雷線的垂線之間的夾角。當(dāng) bx＞ rx時(shí)，取 bx＝ rx，求得 bx后，可按圖 87繪出兩針間的保護(hù)范圍。在雷云放電的先導(dǎo)階段，先導(dǎo)通道中充滿了電荷，如圖 85（ a）所示當(dāng)先導(dǎo)到達(dá)附近地面時(shí)，主放電開始，先導(dǎo)通道中的電荷被中和，與之相應(yīng)的導(dǎo)線上的束縛電荷得到解放，以波的形式向?qū)Ь€兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，如圖 85（ b）所示。 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) Td 15，少雷區(qū)； 40，多雷區(qū)； 90，強(qiáng)雷區(qū) NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 2. 地面落雷密度 表征雷云對(duì)地放電的頻繁程度以地面落雷 密度（ ） 來表示 ， 是指每一雷暴日每平方公里地面遭受雷擊的次數(shù) 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本節(jié)內(nèi)容： ? 雷云的形成 ? 雷電放電過程 ? 有關(guān)的雷電參數(shù) ? 雷電過電壓的形成 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 能產(chǎn)生雷電的帶電云層稱為 雷云 。B 負(fù)下行雷通常包括若干次重復(fù)的放電過程 ， 而每次可以分為 先導(dǎo)放電 、 主放電 和 余輝放電 三個(gè)階段 。 雷電流陡度越大 ， 對(duì)電氣設(shè)備造成的危害也越大 。 我國(guó)使用的避雷針的保護(hù)范圍的計(jì)算方法 ， 是