【正文】 外側(cè)導(dǎo)線(xiàn)的連線(xiàn)與避雷線(xiàn)的垂線(xiàn)之間的夾角。保護(hù)角愈小，避雷線(xiàn)就愈可靠地保護(hù)導(dǎo)線(xiàn)免遭雷擊。一般α=20176?！?0176。，這時(shí)即認(rèn)為導(dǎo)線(xiàn)已處于避雷線(xiàn)的保護(hù)范圍之內(nèi)。 避雷器工作原理及常用種類(lèi)避雷器的常用類(lèi)型有：保護(hù)間隙、排氣式避雷器（常稱(chēng)管型避雷器）、閥式避雷器和金屬氧化物避雷器（常稱(chēng)氧化鋅避雷器）四種。 保護(hù)間隙與被保護(hù)絕緣并聯(lián)，它的擊穿電壓比后者低，使過(guò)電壓波被限制到保護(hù)間隙F的擊穿電壓U。它實(shí)質(zhì)上是一只具有較強(qiáng)滅弧能力的保護(hù)間隙，其基本元件為裝在消弧管內(nèi)的火花間隙，在安裝時(shí)再串接一只外火花間隙。應(yīng)用范圍：僅安裝在輸電線(xiàn)路上絕緣比較薄弱的地方和用于變電所、發(fā)電廠(chǎng)的進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)中。3. 閥式避雷器閥式避雷器是由裝在密封瓷套中的多組火花間隙和多組非線(xiàn)性電阻閥片串聯(lián)組成。它分普通型和磁吹型兩大類(lèi)。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。 金屬氧化物避雷器的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，僅由相應(yīng)數(shù)量的氧化鋅閥片密封在瓷套內(nèi)組成，所以也稱(chēng)氧化鋅避雷器。作業(yè)布置：審批：小結(jié)：避雷針?lè)览自砑氨Ｗo(hù)范圍 避雷線(xiàn)防雷原理及保護(hù)范圍 避雷器工作原理及常用種類(lèi)后記：周次：時(shí)間：課題： 電力系統(tǒng)防雷保護(hù)（一）課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握輸電線(xiàn)路的防雷保護(hù)重點(diǎn)、難點(diǎn)：輸電線(xiàn)路的防雷保護(hù)教具：教材 粉筆教學(xué)方法：講授法時(shí)間分配：回顧 10分鐘 授課 65分鐘 小結(jié) 10分鐘 作業(yè)布置 5分鐘教學(xué)過(guò)程： 輸電線(xiàn)路的防雷保護(hù) 在整個(gè)電力系統(tǒng)的防雷中，輸電線(xiàn)路的防雷問(wèn)題最為突出。這是因?yàn)檩旊娋€(xiàn)路綿延數(shù)千里、地處曠野、又往往是周邊地面上最為高聳的物體，因此極易遭受雷擊。 輸電線(xiàn)路防雷性能的優(yōu)劣，工程中主要用耐雷水平和雷擊跳閘率兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。所謂耐雷水平，是指雷擊線(xiàn)路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值（單位為kA）。1. 輸電線(xiàn)路上的感應(yīng)雷過(guò)電壓 雷擊線(xiàn)路附近地面時(shí)，在線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)雷過(guò)電壓，由于雷擊地面時(shí)雷擊點(diǎn)的自然接地電阻較大，雷電流幅值I一般不超過(guò)100kA。 實(shí)測(cè)證明，感應(yīng)過(guò)電壓一般不超過(guò)300400kV，對(duì)35kV及以下水泥桿線(xiàn)路會(huì)引起一定的閃絡(luò)事故；對(duì)110kV及以上的線(xiàn)路，由于絕緣水平較高，所以一般不會(huì)引起閃絡(luò)事故。 感應(yīng)雷過(guò)電壓同時(shí)存在于三相導(dǎo)線(xiàn)，故相間不存在電位差，只能引起對(duì)地閃絡(luò)，如果二相或三相同時(shí)對(duì)地閃絡(luò)即形成相間閃絡(luò)事故。2. 輸電線(xiàn)路的耐雷水平①雷擊桿塔塔頂；②雷擊避雷線(xiàn)檔距中央；③雷電繞過(guò)避雷線(xiàn)擊于導(dǎo)線(xiàn)（1） 雷擊桿塔塔頂時(shí)的耐雷水平運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，雷擊桿塔的次數(shù)與避雷線(xiàn)的根數(shù)和經(jīng)過(guò)地區(qū)的地形有關(guān)，雷擊桿塔次數(shù)與雷擊線(xiàn)路總次數(shù)的比值稱(chēng)為擊桿率g。 雷擊塔頂前，雷電通道的負(fù)電荷在桿塔及架空地線(xiàn)上產(chǎn)生感應(yīng)正電荷；當(dāng)雷擊塔頂時(shí)，雷通道中的負(fù)電荷與桿塔及架空地線(xiàn)上的正感應(yīng)電荷迅速中和形成雷電流。（2）雷擊避雷線(xiàn)檔距中央（3）雷電繞擊于導(dǎo)線(xiàn)時(shí)的耐雷水平裝設(shè)避雷線(xiàn)的線(xiàn)路仍然有雷繞過(guò)避雷線(xiàn)而擊于導(dǎo)線(xiàn)的可能性，雖然繞擊的概率很小，但一旦出現(xiàn)此情況，則往往會(huì)引起線(xiàn)路絕緣子的閃絡(luò)。3. 輸電線(xiàn)路的雷擊跳閘率4. 輸電線(xiàn)路的防雷措施（1）輸電線(xiàn)路的防雷措施主要做好以下“四道防線(xiàn)：防止輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)遭受直擊雷；防止輸電線(xiàn)路受雷擊后絕緣發(fā)生閃絡(luò)；防止雷擊閃絡(luò)后建立穩(wěn)定的工頻電??；防止工頻電弧后引起中斷電力供應(yīng)。（2） 主要保護(hù)措施：（1） 架設(shè)避雷線(xiàn)（2） 降低桿塔接地電阻 （3） 架設(shè)耦合地線(xiàn) （4） 采用不平衡絕緣方式 （5） 采用中性點(diǎn)非有效接地方式（6） 裝設(shè)避雷器（7） 加強(qiáng)絕緣（8） 裝設(shè)自動(dòng)重合閘 作業(yè)布置：審批：小結(jié)：掌握輸電線(xiàn)路的防雷保護(hù)后記：周次：時(shí)間：課題： 電力系統(tǒng)防雷保護(hù)（二）課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：掌握發(fā)電廠(chǎng)和變電所的防雷保護(hù)重點(diǎn)、難點(diǎn)：發(fā)電廠(chǎng)和變電所的防雷保護(hù)教具：教材 粉筆教學(xué)方法：講授法時(shí)間分配：回顧 10分鐘 授課 65分鐘 小結(jié) 10分鐘 作業(yè)布置 5分鐘教學(xué)過(guò)程： 電力系統(tǒng)防雷保護(hù) 發(fā)電廠(chǎng)和變電所的防雷保護(hù) 發(fā)電廠(chǎng)和變電所是電力系統(tǒng)的樞紐，設(shè)備相對(duì)集中，一旦發(fā)生雷害事故，往往導(dǎo)致發(fā)電機(jī)、變壓器等重要電氣設(shè)備的損壞，更換和修復(fù)困難，并造成大面積停電，嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活。因此，發(fā)電廠(chǎng)和變電所的防雷保護(hù)要求十分可靠。變電所中出現(xiàn)的雷電過(guò)電壓的兩個(gè)來(lái)源：直擊雷防護(hù)的措施主要是裝設(shè)避雷針或避雷線(xiàn)，使被保護(hù)設(shè)備處于避雷針或避雷線(xiàn)的保護(hù)范圍之內(nèi)，同時(shí)還必須防止雷擊避雷針或避雷線(xiàn)時(shí)引起與被保護(hù)物的反擊事故。2. 侵入波過(guò)電壓的防護(hù)變電所中限制雷電侵入波過(guò)電壓的主要措施是裝設(shè)避雷器。如果三臺(tái)避雷器分別直接連接在變壓器的三個(gè)出線(xiàn)套管端部，只要避雷器的沖擊放電電壓和殘壓低于變壓器的沖擊絕緣水平，變壓器就得到可靠的保護(hù)。3. 變電所的進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)保證在靠近變電所一段不長(zhǎng)(一般l～2km)的線(xiàn)路上不出現(xiàn)繞擊或反擊。對(duì)于那些未沿全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)的35kV及以下線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，首先在靠近變電所(l～2km)線(xiàn)段上加裝避雷線(xiàn)，使之成為進(jìn)線(xiàn)段；對(duì)于全線(xiàn)有避雷線(xiàn)的110km及以上的線(xiàn)路，將靠近變電所的一段長(zhǎng)2km的線(xiàn)路劃為進(jìn)線(xiàn)段。在進(jìn)線(xiàn)段, 加強(qiáng)防雷措施、提高耐雷水平。4. 變壓器防雷保護(hù)的幾個(gè)具體問(wèn)題（1） 變壓器中性點(diǎn)防雷保護(hù)中性點(diǎn)為全絕緣時(shí)，一般不需采用專(zhuān)門(mén)的保護(hù)。但在變電所只有一臺(tái)變壓器且為單路進(jìn)線(xiàn)的情況下，仍需在中性點(diǎn)加裝一臺(tái)與繞組首端同樣電壓等級(jí)的避雷器。當(dāng)中性點(diǎn)為降級(jí)絕緣時(shí)，則必須選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相當(dāng)?shù)谋芾灼骷右员Ｗo(hù)，同時(shí)注意校核避雷器的滅弧電壓。（2） 三繞組變壓器的防雷保護(hù)835高壓側(cè)有雷電過(guò)電壓波時(shí)，通過(guò)繞組間的靜電耦合和電磁耦合，低壓側(cè)出現(xiàn)一定過(guò)電壓。在任一相低壓繞組加裝閥式避雷器。（3） 自耦變壓器的防雷保護(hù)（4） 配電變壓器的防雷保護(hù)配電變壓器的防雷保護(hù)接線(xiàn)如圖836所示，其3～10kV側(cè)應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器FS3～10或保護(hù)間隙來(lái)保護(hù)，構(gòu)成變壓器高壓側(cè)FS的接地端點(diǎn)、低壓繞組的中性點(diǎn)和變壓器金屬外殼三點(diǎn)聯(lián)合接地。（1）旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)特點(diǎn) 旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)比變壓器困難得多，其雷害事故率也往往大于變壓器，這是由它的絕緣結(jié)構(gòu)、運(yùn)行條件等方面的特殊性所造成的。（2） 直配電機(jī)的防雷保護(hù)1) 發(fā)電機(jī)出線(xiàn)母線(xiàn)上裝一組MOA或FCD型避雷器，以限制侵入波幅值，取其3kA下的殘壓與電機(jī)的絕緣水平相配合，保護(hù)電機(jī)主絕緣。2) 采用進(jìn)線(xiàn)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(xiàn)段保護(hù)。3) 在發(fā)電機(jī)母線(xiàn)上裝設(shè)一組并聯(lián)電容器，～，可以限制雷電侵入波的陡度a使之小于2kV/μs，同時(shí)可以降低感應(yīng)雷過(guò)電壓使之低于電機(jī)沖擊耐壓強(qiáng)度，保護(hù)電機(jī)匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣。4) 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)有引出線(xiàn)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，～。6. 氣體絕緣變電所的防雷保護(hù) GIS絕緣的伏秒特性很平坦，其絕緣水平主要取決于雷電沖擊水平。采用氧化鋅避雷器。GIS結(jié)構(gòu)緊湊，被保護(hù)設(shè)備與避雷器相距較近，比常規(guī)變電所有利。 GIS的同軸母線(xiàn)筒的波阻抗小，過(guò)電壓幅值和陡度都顯著變小，對(duì)變電所的進(jìn)行波防護(hù)有利； GIS內(nèi)絕緣電場(chǎng)結(jié)構(gòu)不均勻，易擊穿，要求防雷保護(hù)措施更加可靠、在絕緣配合中留有足夠的裕度。對(duì)GIS常用的保護(hù)措施1）66kV及以上進(jìn)線(xiàn)電纜段的GIS變電所，在GIS管道與架空線(xiàn)路連接處應(yīng)裝設(shè)無(wú)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。2）66kV及以上進(jìn)線(xiàn)有電纜段的GIS變電所，在電纜與架空線(xiàn)路的連接處應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器(FMO1)，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。作業(yè)布置：審批：小結(jié)：發(fā)電廠(chǎng)和變電所的防雷保護(hù)后記：周次：時(shí)間：課題： 接地的原理課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解接地概念及分類(lèi) 了解什么是接地電阻，接觸電壓和跨步電壓 掌握接地和接零保護(hù)重點(diǎn)、難點(diǎn)：接地和接零保護(hù)教具：教材 粉筆教學(xué)方法：講授法時(shí)間分配：回顧 10分鐘 授課 65分鐘 小結(jié) 10分鐘 作業(yè)布置 5分鐘教學(xué)過(guò)程： 接地的原理 接地概念及分類(lèi) 接地就是指將電力系統(tǒng)中電氣裝置和設(shè)施的某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線(xiàn)連接至接地極。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體稱(chēng)為接地極。電氣裝置、設(shè)施的接地端子與接地極連接用的金屬導(dǎo)電部分稱(chēng)為接地線(xiàn)。接地極和接地線(xiàn)合稱(chēng)接地裝置。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 接地電阻，接觸電壓和跨步電壓 大地具有一定的電阻率，如果有電流經(jīng)過(guò)接地極注入，電流以電流場(chǎng)的形式向大地作半球形擴(kuò)散，則大地就不再保持等電位，將沿大地產(chǎn)生電壓降。 接地裝置對(duì)地電位 與通過(guò)接地極流入地中電流 的比值稱(chēng)為接地電阻。 人處于分布電位區(qū)域內(nèi)，可能有兩種方式觸及不同電位點(diǎn)而受到電壓的作用。當(dāng)人觸及漏電外殼，加于人手腳之間的電壓，稱(chēng)為接觸電壓。 當(dāng)人在分布電位區(qū)域內(nèi)跨開(kāi)一步，兩腳間的電位差，稱(chēng)為跨步電位差，即跨步電壓。 接地和接零保護(hù) 發(fā)電廠(chǎng)、變電所的接地保護(hù)發(fā)電廠(chǎng)、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。一般的作法是：除利用自然接地極以外，根據(jù)保護(hù)接地和工作接地要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器安裝處增加3～5根集中接地極以滿(mǎn)足防雷接地的要求。2. 輸電線(xiàn)路的接地保護(hù)高壓線(xiàn)路每一桿塔都有混凝土基礎(chǔ)，它也起著接地極的作用，其接地裝置通過(guò)引線(xiàn)與避雷線(xiàn)相連，目的是使擊中避雷線(xiàn)的雷電流通過(guò)較低的接地電阻而進(jìn)入大地。3. 計(jì)算用土壤電阻率接地電阻除與接地極的形狀、尺寸大小有關(guān)外，還跟土壤電阻率 密切相關(guān)。土壤電阻率 主要取決于其化學(xué)成分及濕度大小，計(jì)算防雷接地裝置所采用的土壤電阻率應(yīng)取雷季中最大可能的數(shù)值，一般按下式計(jì)算：作業(yè)布置：審批：小結(jié)：接地概念及分類(lèi) 接地電阻，接觸電壓和跨步電壓 接地和接零保護(hù)后記：周次：時(shí)間：課題： 切斷空載線(xiàn)路過(guò)電壓 空載線(xiàn)路合閘過(guò)電壓 切除空載變壓器過(guò)電壓課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解切斷空載線(xiàn)路過(guò)電壓影響因素和降壓措施并掌握其原理 了解空載線(xiàn)路合閘過(guò)電壓影響因素和降壓措施并掌握其原理 了解切除空載變壓器過(guò)電壓影響因素和降壓措施和發(fā)展過(guò)程重點(diǎn)、難點(diǎn)：原理教具：教材 粉筆教學(xué)方法：講授法時(shí)間分配：回顧 10分鐘 授課 65分鐘 小結(jié) 10分鐘 作業(yè)布置 5分鐘教學(xué)過(guò)程： 切斷空載線(xiàn)路過(guò)電壓 產(chǎn)生原理 影響因素和降壓措施影響過(guò)電壓的最大值的因素：(1)斷路器的性能；(2)中性點(diǎn)接地方式；(3)母線(xiàn)上的出線(xiàn)數(shù)(4)在斷路器外側(cè)裝有電磁式電壓互感器等設(shè)備消除或降低操作過(guò)電壓采取的措施如下：（1）改善斷路器的結(jié)構(gòu)，避免發(fā)生重燃現(xiàn)象（2）斷路器加裝并聯(lián)電阻（3）利用避雷器保護(hù) （4）泄流設(shè)備的裝設(shè) 空載線(xiàn)路合閘過(guò)電壓 發(fā)展過(guò)程 1. 正常合閘的情況 2. 自動(dòng)重合閘的情況自動(dòng)重合閘是線(xiàn)路發(fā)生跳閘故障后，由自動(dòng)裝置控制而進(jìn)行的合閘操作。 影響因素和降壓措施以上對(duì)合閘過(guò)電壓的分析也是考慮最嚴(yán)重的條件、最不利的情況。實(shí)際出現(xiàn)的過(guò)電壓幅值會(huì)受到一系列因素的影響，最主要的有：合閘相位、線(xiàn)路損耗、線(xiàn)路殘余電壓的變化。合閘過(guò)電壓的限制、降低措施主要有:(1) 裝設(shè)并聯(lián)合閘電阻——最有效的措施(2) 控制合閘相位 (3) 利用避雷器來(lái)保護(hù) 切除空載變壓器過(guò)電壓 發(fā)展過(guò)程 變壓器和斷路器上出現(xiàn)過(guò)電壓的原因是變壓器的空載電流過(guò)零前就被斷路器強(qiáng)制熄弧而切斷，導(dǎo)致全部電磁能量轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量而使電壓升高。 切斷100A以上的交流電流時(shí)，開(kāi)關(guān)觸頭間的電弧通常是在工頻電流自然過(guò)零時(shí)熄滅的；當(dāng)所切除的電流很小時(shí)（變壓器的空載電流非常小，只有幾安到幾十安），電弧往往提前熄滅，亦即電流會(huì)在過(guò)零之前就被強(qiáng)行切斷，即所謂的截流現(xiàn)象。 影響因素和限制措施影響因素及對(duì)應(yīng)的限制措施主要有：1. 斷路器性能切斷小電流的電弧時(shí)性能越好的斷路器，其切空變過(guò)電壓的幅值越高。2. 變壓器特性 3. 采用避雷器保護(hù)這種過(guò)電壓的特點(diǎn)：幅值比較大，持續(xù)時(shí)間短、能量小，易受限制。4. 裝設(shè)并聯(lián)電阻在斷路器的主觸頭上并聯(lián)一線(xiàn)性或非線(xiàn)性電阻，其限值應(yīng)接近于被切電感的工作激磁阻抗（數(shù)萬(wàn)歐）。作業(yè)布置：審批：小結(jié)：切斷空載線(xiàn)路過(guò)電壓影響因素和降壓措施并掌握其原理 空載線(xiàn)路合閘過(guò)電壓影響因素和降壓措施并掌握其原理 切除空載變壓器過(guò)電壓影響因素和降壓措施和發(fā)展過(guò)程后記：周次：時(shí)間：課題： 斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓 工頻電壓升高 諧振過(guò)電壓課時(shí)：2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：了解斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓的發(fā)展過(guò)程，掌握其防護(hù)措施 掌握引起工頻電壓升高的原因 了解諧振過(guò)電壓類(lèi)型并了解鐵磁諧振過(guò)電壓重點(diǎn)、難點(diǎn)：教具：教材 粉筆教學(xué)方法：講授法時(shí)間分配：回顧 10分鐘 授課 65分鐘 小結(jié) 10分鐘 作業(yè)布置 5分鐘教學(xué)過(guò)程： 斷