电力系统过电压雷电及防雷装置
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发电厂防雷接地与过电压保护一、雷电放电云层受强气流作用,内部剧烈的相对运动使云各部分带有不同极性的电荷,形成雷云。
雷云中的电荷分布不均匀,一般为密集的中心。
当雷云中电荷密集处的场强达到25〜30V/cm时,就会发生放电。
大部分只发生在云间,只有小部分对地放电,对地放电的雷云90%是负极性的。
雷云放电分三个阶段:先导放电、主放电和余光放电。
先导放电延续几毫秒,从雷云开始,以游离方式逐级向下发展,形成一条高温、高电导、高电位的通道(先导通道)伸向大地。
沿先导通道充满密集的电荷,当向下延伸的先导通道与大地接近而将空气间隙击穿短接时,开始主放电,通道产生突发的明亮,并有巨大的雷响,大量电荷对地放电,产生幅值很大的冲击电流(一般几十万安培),时间短,一般不超过0.1毫秒。
然后剩余的电荷沿通道继续放电,亮光很小,称为余光放电,大约再持续几毫秒。
雷过电压又称为大气过电压,分直击雷过电压和感应雷过电压。
二、避雷针与避雷线保护为防止直击雷的破坏,电气设备要采取防雷措施,避雷针和避雷线。
避雷针用于保护发电厂和变电所。
分接闪器(针头)、引下线和接地体。
针头为10mm以上、长1到2m的圆钢制作,引下线不小于10mm的圆钢,接地体2.5m长的钢管或角钢。
避雷线是悬挂线在空中的水平接地导线,也叫架空地线,保护架空线路。
1避雷针的保护范围单支避雷针:当hx N h/2时,rx=(h-hx)p(m);当hx<h/2时,rx=(1.5h-2hx)p(m);式中:h为避雷针高度(m);P为高度影响系数,当h W30m时,p=1;30<h W120m时,p=5.5/限双支避雷针:两支避雷针的保护范围,按经过两个避雷针顶点连线中间的下方一点的圆弧来确定,该点的高度计算如下:=h-D/7phD为避雷针间的距离(m);p与单支的形容一致。
2避雷线避雷线顶部的保护夹角为25°,比避雷针45°小,计算公式为:当hx N h/2时,rx=0.47(h-hx)p(m);当hx<h/2时,rx=(h-1.53hx)p(m);式中:h为避雷针高度(m);P为高度影响系数,当h W30m时,p=1;30<h W120m时,p=5.5/Vh o双避雷线保护:=h-D/4ph三、避雷器限制过电压,保护电气设备的一种装置。
电力系统过电压及其防护摘要:在电力系统运行中,由于种种原因,系统中某部分的电压可能升高,其数值大大超过设备的正常运行电压,这种现象称为过电压。
其后果是设备绝缘损坏,造成长时间的停电,危及人身及财物安全。
所以要加以对电力系统过电压及防护。
关键词:电力系统;内部过压;雷电过压一.电力系统过电压的概念通常情况下,电力系统处于正常的工作状态,系统的运行也正常,此时电气设备在额定的电压之下处于绝缘的状态,而一旦遭遇雷击或者由于操作不当、仪器发生故障或者参数配置不合理等原因,造成系统中的某区域的的局部电压升高而超出设备正常的运行范围称之为过电压。
这种过电压一般可以分为内部和大气这两种过电压,前者发生的原因主要是拉闸、合闸的操作,接地或者断线的事故以及其他的一些不可预料的细节问题,这些小问题可能引起电力系统的状态突然发生变化从而产生局部过高电压,造成整体系统的危害,内部过电压发生的跟本原因还是由于系统内的电磁能集聚和振荡所引的。
通常将系统内部的过电压划分为:暂态的过电压和操作过电压。
顾名思义发,操作过电压就是由于系统的操作故障或者失误时所引发的,主要的特点就是随机性较大。
后者的大气过电压通常被划分为感应雷击、直接雷以及侵入雷电波这三种过电压,这种过电压的特点就是持续的时间非常短,但是其冲击的能力非常强,对系统的伤害也比较大,破坏程度的强弱跟雷电活动的强度有非常紧密的关系,而与设备的电压等级关系不大,在220KV之下电气系统的整体绝缘水平主要是由防止大气的过电压所决定的。
二、内部电力系统过电压1.操作过电压内部过电压中操作过电压具有很大的随机性,这种情况的过电压在最糟糕的情况下其倍数相对较高,330Kv以及这之上的超高压的系统绝缘水平是由操作过电压决定的,其除了具有随机性的特点之外,还具有较高的幅值和高频的振荡,另外就是衰减较为迅速。
这种操作过电压产生的原因有很多,其中主要的包括了:第一,在将空载电路切除的过程中容易产生过电压,此时产生的原因主要是由于电弧的重燃和在线路上的残留的电压;第二,发生在空载电路合闸上的过电压主要是由于在合闸的过程中,由于瞬间的暂态中发生了回路上的高频振荡;第三,如果电网中的中性点没有接地,而恰巧单相金属接地的情况发生了,那么将会使得正常相的电压达到线电压。
送配电装置系统的防雷与过电压保护措施送配电装置系统是现代电力系统中的重要组成部分,为确保电力系统的安全稳定运行,防雷与过电压保护措施显得尤为重要。
本文将从防雷与过电压保护的定义、原理、分类和常用措施等方面进行论述,以期提供有关技术和实践的参考。
一、防雷与过电压保护的定义防雷与过电压保护是指针对电力系统中的雷电和过电压现象,采取相应的措施和装置,以防止雷击和过电压对电力设备和电力系统的损害,保障电力系统的安全运行。
二、防雷与过电压保护的原理1. 雷电保护原理雷电产生的主要原因是云间或云地之间存在电势差。
当此电势差超过闪络电压时,会产生雷电放电,对电力设备造成直接威胁。
雷电保护的原理是通过合理安装接地装置、绝缘保护和防雷装置等来分散和吸收雷电能量,减少雷电冲击和损害。
2. 过电压保护原理过电压是指电力系统在正常运行中,电压瞬时或持续超过额定值的现象。
过电压保护的原理是通过快速响应和准确判断过电压情况,采取适当的措施,防止过电压对电力设备造成危害。
三、防雷与过电压保护的分类根据不同的保护对象和保护范围,防雷与过电压保护可分为内部保护和外部保护两大类。
1. 内部保护内部保护是指对于电力设备内部的防雷与过电压保护。
它主要包括:对设备进行合理的接地,设置绝缘保护,采用过电压保护装置等。
通过这些措施,可以有效地降低雷击和过电压对设备的影响。
2. 外部保护外部保护是指对送配电装置系统外围的防雷与过电压保护。
它主要包括:安装避雷针、避雷线、引下线、接地装置等。
通过这些措施,可以将雷电引入地下,分散雷电能量,提高系统的抗雷击能力。
四、防雷与过电压保护的常用措施为了有效地防止雷电和过电压对电力系统造成危害,常采取以下措施:1. 接地保护合理的接地装置是防雷与过电压保护的基础。
通过良好的接地系统,能够将雷电引入地下和分散雷电能量,减轻雷电对电力设备的冲击。
2. 绝缘保护电力设备需要进行良好的绝缘保护,以防止雷电和过电压通过设备外壳或绝缘损坏进行传导。
电气设备的防雷与过电压保护随着科技的不断发展,电气设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,雷击和过电压问题成为我们在使用电气设备时需要面对的挑战之一。
本文将讨论如何有效地进行电气设备的防雷与过电压保护。
一、防雷保护雷击是指由于大气激发电荷不平衡而产生的电流放电现象。
电气设备一旦遭受雷击,会造成严重的损坏甚至失效。
因此,防雷保护是至关重要的。
1. 接地系统接地系统是防雷保护中的关键措施之一。
通过将设备的金属外壳或导体与地下的导体相连接,可以将雷击引流至大地,并减少对设备的损坏。
接地系统应该保持良好的导电性能,确保电流能够有效地通过地下导体流入地面。
2. 避雷针避雷针是传统的防雷保护工具之一。
它通常安装在高架建筑物的顶部,可以吸引雷电,并通过导线将电流引入地下。
避雷针的安装应符合相关的安全规范,并经常进行检查和维护,确保其正常工作。
3. 避雷器避雷器是一种可以吸收和分散过电压的设备。
它通常安装在电气设备的输入端,当遭遇过电压时,避雷器会迅速反应,将电压分散到接地系统中,从而保护设备免受损坏。
二、过电压保护过电压是指系统中超过额定电压的电压波动。
过电压可能是由于雷击、电力系统故障或其他原因引起的。
过电压会对电气设备造成严重的损坏,因此过电压保护也是非常重要的。
1. 过电压保护器过电压保护器是专门用于保护电气设备免受过电压的损害。
它可以迅速检测到过电压,并通过自动切断或分散电压的方式来保护设备。
过电压保护器应根据系统的需求进行适当选择,并定期检查和更换以确保其正常工作。
2. 断路器断路器是一种用于保护电气设备免受过电压的开关装置。
当系统中出现过电压时,断路器会自动切断电流,防止电流超过设备的承受能力。
选择合适的断路器对于过电压保护至关重要,并应根据设备的负载和额定电压进行合理设置。
3. 绝缘保护绝缘保护是通过绝缘材料和绝缘设备来预防过电压。
合适的绝缘材料可以减少电压波动对设备的影响,并保护设备免受过电压的损害。
高压低压配电柜的防雷措施与防护装置高压低压配电柜在工业和商业领域中承担着重要的电力分配任务。
然而,由于电力系统中存在的雷电活动,配电柜的正常运行可能会受到严重影响甚至遭受损坏。
为了保护高压低压配电柜以及内部设备的安全稳定运行,必须采取合适的防雷措施和安装适当的防护装置。
本文将介绍高压低压配电柜的防雷措施与防护装置,并就其重要性进行讨论。
一、防雷措施1. 接地系统:高压低压配电柜应建立完善的接地系统,以便将雷电流引入地下并迅速消散。
接地系统应采用足够厚度和密度的铜排或铜线,并通过专业的接地装置连接到地下。
这样可以确保雷电接地的有效性,避免雷电对配电柜产生破坏。
2. 绝缘保护:高压低压配电柜的外壳应具备良好的绝缘性能,以避免外部雷电通过外壳进入配电柜内部。
合适的绝缘材料和绝缘设计可以有效保护电器元件和电源设备免受雷电侵害。
3. 避雷针:在高压低压配电柜周围设置避雷针也是一项重要的防雷措施。
避雷针能够吸引雷击,并将雷电流引入地下,起到保护配电柜的作用。
避雷针的数量和布局应根据配电柜所在区域的雷电活动性来确定。
二、防护装置1. 避雷器:避雷器是高压低压配电柜中重要的防护装置之一。
它们能够在雷电冲击时迅速引导和消散过电压,保护设备和电路不受损害。
常用的避雷器有气体放电管避雷器、金属氧化物避雷器等,选择适当的避雷器要考虑电源电压和设备负荷等因素。
2. 防护盒:防护盒用于防止雷电冲击引起的电弧蔓延和火灾。
防护盒可以安装在配电柜内部,作为防护装置的重要组成部分。
防护盒应具备良好的绝缘性能和抗冲击能力,以确保其在雷击事件中的有效保护作用。
3. 防雷保护器:防雷保护器可通过对电源和信号线路进行抑制和屏蔽,降低雷电对高压低压配电柜的影响。
根据不同的需求,可以选择适配的防雷保护器,如瞬态电压抑制器、防雷管等,以提供额外的保护功能。
高压低压配电柜的防雷措施和防护装置不仅有利于保护配电柜本身,还能够降低因雷电引起的故障和损失。
高压低压配电柜的防雷与过电压保护高压低压配电柜是电力系统中重要的设备之一,用于接收高压电能并将其分配到低压网络中。
然而,由于天气原因和其他外界因素的干扰,配电柜可能会遭受雷击或过电压的威胁。
因此,为了确保系统的安全运行,必须采取一系列的防雷和过电压保护措施。
1. 地面接地系统为了防止雷击和过电压对配电柜造成损害,一种重要的措施是建立有效的地面接地系统。
地面接地系统可以将雷电或过电压引导到地下,从而分散和消散它们的能量。
在设计和安装地面接地系统时,应遵循相关标准和规程。
良好的接地系统应该能够提供低阻抗路径,以确保雷电能有效地被引导到地下。
2. 防雷装置为了进一步提高配电柜的防雷能力,可以安装防雷装置。
常见的防雷装置包括避雷针和避雷带。
避雷针通过尖头和接地线将雷电引导到地下,从而减少雷电对配电柜的威胁。
避雷带则通过与配电柜相连,将雷电引导到地下。
在安装防雷装置时,应确保其合理布局,以提供最佳的防雷效果。
3. 过电压保护器除了防雷装置外,还应该考虑配置过电压保护器。
过电压保护器可以检测到电压超过设定阈值的情况,并通过将电压引导到地下来保护配电柜免受过电压的影响。
过电压保护器通常与放电电阻器和击穿器相结合使用,以确保电压得到有效地分散和降低。
在选择和安装过电压保护器时,应根据配电柜的电压等级和需求进行合理配置。
4. 路径优化与分割为了进一步提高配电柜的防雷和过电压保护能力,可以优化电力线路的路径和进行合理的分割。
通过合理规划和设计电力线路的路径,可以最大程度地减少雷电对配电柜的影响。
此外,将电力线路分割成多个独立的部分,可以避免雷击或过电压在整个系统中传播。
5. 定期维护和检测最后,为了确保高压低压配电柜的防雷和过电压保护措施的有效性,应定期进行维护和检测。
维护包括清洁接地系统、检查防雷装置和过电压保护器的工作状态等。
检测则可以通过使用专业设备来测试接地系统的阻抗和过电压保护器的工作情况。
总结起来,高压低压配电柜的防雷与过电压保护是确保电力系统安全运行的关键措施。
雷电对电网系统的影响与防护措施研究雷电是大自然中的一种强大自然现象,不仅能带来壮观的景象,也可能给电网系统带来严重的影响。
因此,研究雷电对电网系统的影响以及采取相应的防护措施显得至关重要。
本文将探讨雷电对电网系统的影响,并提出相应的防护措施。
一、雷电对电网系统的影响1. 设备损坏:雷电能够产生巨大的电流和电压,当雷电直接击中电网系统的设备时,可能导致设备受损甚至毁坏。
例如,在变电站、输电线路和配电设备上,雷电击中可能导致变压器、断路器等设备的熔毁或损坏。
2. 电网中断:雷电可能导致电网系统的中断。
当雷电接近或直接击中电网系统时,可能引起电流的突然增加或瞬态过电压,从而导致设备的过载或短路,进而使整个电网系统发生中断。
这种中断可能导致大面积停电,对社会生活和经济发展带来严重影响。
3. 安全风险:雷电对人身安全也构成威胁。
当雷电接近或击中电网系统附近的建筑物、装置或人群时,可能引起电流通过人体,导致人员受伤甚至死亡。
此外,雷电可能引起火灾和爆炸等附带的安全风险。
二、防护措施为了减少雷电对电网系统的影响,采取相应的防护措施非常重要。
以下是几种常见的防护措施:1. 闪电防雷装置:安装闪电防雷装置是减少雷电对电网系统影响的一种重要手段。
闪电防雷装置通过引导雷电流经过,将雷电的能量直接引入地面,从而减少雷电对电网系统设备的直接击中几率。
该装置包括接地装置、放电装置等,能够有效保护电网系统设备的安全。
2. 调整电网结构:电网系统的结构与布局对于抵御雷电的影响至关重要。
合理设置电网系统的输电线路、变电站和配电设备等,可以减少雷电的影响。
例如,采用塔式结构的输电线路可以增加电网系统与地面的间距,减少雷电接触设备的概率。
3. 设备维护和保护:定期维护电网系统设备是保证其安全运行和抑制雷电影响的重要手段。
检查电力设备的绝缘性能、接地装置等,对设备进行维护和保养,修复可能出现的损坏或故障,可以提高设备的雷电防护能力。
4. 防雷教育和培训:加强对电网系统维护人员和使用人员的防雷教育和培训也是减少雷电影响的重要环节。
输电线路防雷措施输电线路是电力系统中的重要组成部分,负责将发电厂产生的电能传输到各个用户终端。
然而,在雷电活动频繁的地区,雷击对输电线路的安全运行构成了严重的威胁。
因此,针对输电线路的防雷措施显得尤为重要。
要提高输电线路的防雷能力,首先需要对雷电的特点和对输电线路的影响有一定的了解。
雷电是一种极其强大的自然现象,它的主要特点是瞬态高电压、高电流、高功率和高能量。
雷击对输电线路的影响主要体现在以下几个方面:1. 直接雷击:当雷电击中输电线路时,会产生巨大的电流和电压,可能会瞬间烧毁线路设备,造成停电事故。
因此,需要采取措施减少直接雷击对输电线路的影响。
2. 感应雷击:雷电在地面或其他物体上击中时,会产生电磁感应作用,对附近的输电线路产生干扰。
这种感应雷击可能导致输电线路的过电压和过电流,损坏线路设备,甚至造成输电线路短路故障。
为了解决以上问题,需要采取一系列防雷措施来保护输电线路的安全运行。
下面将介绍几种常用的防雷措施。
1. 金属接地网:金属接地网是一种将输电线路接地的措施,它能将雷电击中的电流引入地下,减少对线路设备的影响。
金属接地网应该与输电线路的金属结构(如杆塔、导线等)连接,形成一个完整的导电通路。
2. 避雷针:避雷针是一种尖锐的金属杆,通常安装在输电线路的杆塔或大型设备上方。
避雷针能够吸引雷电,将其导向地下,从而减少对输电线路的直接击中。
3. 避雷器:避雷器是一种专门用于防止输电线路过电压的装置。
它能够在线路电压超过设定值时迅速放电,保护线路设备不受雷击的影响。
4. 避雷绝缘子:避雷绝缘子是一种特殊设计的绝缘装置,它能够将输电线路与大地之间的电压隔离开来,减少雷电对线路的感应作用。
除了上述措施外,还可以利用雷电预警系统来提前预知雷电活动,并及时采取防护措施。
雷电预警系统通过监测雷电活动的电磁信号,判断雷电的位置和强度,并及时向相关人员发出预警信号,以便他们采取必要的防护措施。
针对输电线路的防雷措施是确保电力系统安全运行的重要环节。