当前位置：文档之家 › 第七讲发电厂和变电所的防雷保护PPT课件

第七讲发电厂和变电所的防雷保护PPT课件

  • 格式：ppt
  • 大小：2.42 MB
  • 文档页数：30

下载文档原格式

  / 30

合集下载

输电线路、发电厂、变电站防雷保护与系统过电压PPT课件

输电线路、发电厂、变电站防雷保护与系统过电压PPT课件

.
29
2.切除空载线路过电压及其限制措施
主要原因：电弧重燃
影响因素：断路器的性能、电网中性点的运行方式 、 接线方式的影响、电晕的影响、线路侧的电磁式电 压互感器
限制措施：选用灭弧能力强的快速断路器
采用带 并联电阻的断路器
.
30
3.切除空载变压器过电压 原因：开关突然截断了电感中的电流 截流电压最大值为：
单支避雷针的保护范 围如何确定？
避雷器有哪 些种类？
对避雷器的基本技术 要求有哪些？
避雷器的基本参数有 哪些？
接地有哪些种 类？各有什么 作用
.
1
第七章 输电线路的防雷保护
任务一：熟悉架空输电线路的雷电过 电压的类型及特点 任务二：布置架空输电线路的防雷措 施
.
2
第七章 输电线路的防雷保护
一、输电线路防雷保护的必要性： 1.线路延伸很长，地处旷野，高耸地面容 易遭受雷击； 2.雷击线路产生的入侵变电站的雷电波会 威胁电气设备的绝缘。
L
ZT为变压器的特性阻抗 UcmaxI0 CI0ZT 影响因素：断路器的性能、变压器的特性阻抗 限制的措施：在变压器的任一侧装设一组普通阀式 避雷器
.
31
4.弧光接地过电压及其限制措施
电弧接地过电压：中性点不接地的电网，如果 发生单相金属性接地，将引起健全相的电压升高到 线电压。如果单相通过不稳定的电弧接地，即接地 点的电弧间歇性熄灭和重燃，则在电网健全相和故 障相上都会产生过电压。
LC
i
当自振频率与电源频率相等时， u(t)=Umsin(ωt+φ)
回路的感抗等于容抗时出现线
性谐振，此时过电压最大，其
电压倍数：
L
Ucw C Um R 解决方法：在设计或运行时避开谐振范围

第七章 发电厂和变电所的防雷保护

第七章 发电厂和变电所的防雷保护

2、35kV小容量变电站简化接线
变电站面积小，避雷器与变压器距离在10m以内。
四、旋转电机的防雷保护
（一）旋转电机防雷特点： 1）重要、昂贵、修复困难； 2）绝缘易老化（固体绝缘介质气隙多、易损伤，且运行
条件恶劣，受潮、振动、电动力作用）
3）冲击耐压低（仅为同电压等级变压器的1/2.5-1/4） 4）保护用的避雷器保护裕度低； 5）为降低纵绝缘压降需将来波陡度限制在a≤5kV/μs。 ∴不仅要把避雷器雷电流限制在3kA以下而且需将侵入波 陡度限制在5kV/μs以下。
避雷针
避雷针用于防止雷闪直接击中被 保护物，称为直击雷保护装置。 （一）保护原理 畸变电场 形成局部场强集中 影响先导发展路径 引雷作用 H: 定向高度 针： 线： h≤30m H≈20h H ≈10h h >30m H=600m H=300m
（二）避雷针结构 接闪器：Φ10－12mm长1－2m的镀锌或镀镍钢棒。 接地引下线： Φ6mm圆钢或截面积≮25mm的镀锌钢 绞线, 也可以利用钢筋或铁塔。 接地体：一组满足规定接地电阻值的管状或带状接地 电极。 注意各部分之间的连接（采用烧焊、线夹或螺栓）。 2.保护范围
故需采用避雷器作为变电站内侵入波的保护。 一、避雷器的保护动作过程 避雷器直接并在设备旁
避雷器动作前： ub=u(t) 动作后：
ub ib z1 2 u (t )
ub f (ib )
避雷器电压
（二）避雷器与变压器间的距离对过电压的影响
避雷器和被保护设备并在一起时，被保护设备上的过电压 就是避雷器上的电压，但实际工程中不可能在每台被保护 设备上并一台避雷器，也就是说避雷器与被保护设备存在 一定距离，距离对过电压有影响。
第七章 发电厂和变电所的 防雷保护

发电厂和变电所的防雷保护演示文稿

发电厂和变电所的防雷保护演示文稿
只在变电所母线上装设避雷器，由于变压器是最重要 的设备，因此避雷器尽量靠近变压器。
进线隔离开关处电压的最大值UL为
：
l
2 1
U U L
b•5
波速
第十七页，共55页。
变压器上电压的最大值UT为：
l
2 2
U U T
b•5
上两式表明，不论设备位于避雷器前或避雷器后，
只要设备离避雷器有一段距离，则设备上所受冲击电
第十四页，共55页。
由图可知： 避雷器电压有 两个峰值Uch和 Ubm， Uch是避雷
器冲击放电电压 ，由于阀型避雷 器的伏秒特性uf 很平，故此值基 本上不随侵入波 陡度而变；
在具有正常防雷接线的110~220KV变电所中，流经
避雷器的雷电流一般不超过5KA（对330KV为10KA），
故残压的最大值取为5KA下的数值；
◆在装设避雷针的构建附近埋设辅助集中接地装置
，此接地装置与变电所接地网的地下连接点离主变压
器接地装置与变电所接地网的地下连接点之间，沿接 地体的长度不应小于15m。
目的：使雷击避雷针时在避雷针接地装置上产生的高电位，在
沿接地网向变压器接地点传播的过程中逐渐衰减，以便达到变压 器接地点时不会造成变压器的反击事故。
则Sd应满足：
S d 0.3 Rch m
◆在一般情况下，Sk不应小于5m， Sd不应小于
3m。
第八页，共55页。
2.构架避雷针
◆对于110KV及以上的配电装置，因为绝缘水平较 高，雷击避雷针时在配电构架上出现的高电位不 会造成反击事故，故可以将避雷针架设在配电装 置的构架上，可以节约投资，便于布置。
0.5
u 0.008u
d
l

发电厂和变电所的防雷保护(ppt)

发电厂和变电所的防雷保护(ppt)

S
b•5
从左图可以看出，变压 器上的电压具有振荡性质， 其轴为避雷器残压。对变 压器绝缘的作用与截波的 作用较为接近，因此常以 变压器绝缘承受截波的能 力来说明在运行中该变压 器承受雷电波的能力。
变压器承受截波的能力称为多次截波耐压值Uj， 根据实践经验，该值为变压器三次截波冲击试验
◆土壤电阻率大于500Ωm时，需独立架设避雷针。
◆在变压器的门型构架上，一般也不允许架设避 雷针（线）。
二、对避雷线安装位置的要求
1.为了防止反击，避雷线与配电装置带电部分、 发电厂和变电所电气设备接地部分以及构架接地 部分间的空气距离，应符合下列要求：
对一端绝缘另一端接地的避雷线
S R 0 .2 0 .1 h l
k
ch
通常
对两端接地的避雷线
不宜
SR k [ 0 .2c h 0 .1 h l]小5m于。
2.避雷线的接地装置与发电厂变电站接地网间 的地中距离，应符合：
S R 0.3 d
ch 通常不宜小于3m。
§10-2 变电所内阀型避雷器的保护作用
沿导线传播的侵入波幅值远远高于变电站内设 备绝缘水平，故需采用避雷器作为变电站内侵入 波的防护。 一、避雷器的保护动作过程
d
i L L
；
u iRu iR k
dt L ch d L ch
避雷针的冲 击接地电阻
避雷针等 值电感
流经避雷针的雷电 流平均上升速度
流经避雷针 的雷电流
取雷电流的幅值为100KA，雷电流的平均上升 速度为38.5KA/μs，避雷针电感为1.55μH/m，
则可得：u k 6 h 1 0 R c 0 K h ； 0 u d V 1 R c 0 K h 0

第7章 发电厂和变电所的防雷保护

第7章 发电厂和变电所的防雷保护

独立避雷针 构架避雷针 我国规程的相关规定
独立避雷针
雷击避雷针时,雷电 流流经避雷针及其接地 装置。在避雷针高度h处 和接地装置处将出现高 电位,有可能使间隙Sk和 Sd被击穿,造成反击。 一般情况下：
S k ≥ 5m
S d ≥ 3m
构架避雷针
注意事项： a.为确保变电站中最重要而绝缘较弱的主变压器 的绝缘免受反击的威胁，要求在装设避雷针的构 架附近埋设辅助集中接地装置，且避雷针与主接 地网的地下连接点到变压器接地线到主接地网的 地下连接点，沿接地体的距离不得小于15米； b.由于变压器的绝缘较弱又是变电所中最重要 的设备。在变压器的门型构架上，不允许装避 雷针。
b) 60kV及以下电压等级变压器的中性点保护 采用全绝缘,且流过雷电流较小,中性点一般不 需保护 c) 110kV及以上 中性点一般直接接地 为了继电保护的需要,其中部分变压器中性点不 接地,若其中性点采用分级绝缘,需在中性点上加 装避雷器或保护间隙
返回
7.5 旋转电机的防雷保护
7.5.1 旋转电机的防雷保护特点 7.5.2 直配电机的防雷保护
返回
7.3 变电所的进线段保护
7.3.1 变电所进线段的保护作用 7.3.2 雷电波经进线段后陡度和电流的计算
8.3.1 变电所进线段的保护作用
为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设备，必 须限制流经避雷器的电流幅值不超过5kA（330kV500kV为10kA)、限制侵入波陡度α不超过一定的允 许值。 35-110kV无避雷线线路,雷击变电所附近导线时, 两者都有可能超过。 进线段保护是指在临近变电所1-2km的一段线路上 加强防雷保护措施，从而使避雷器雷电流的幅值和 陡度都降低到合理范围内。
b) 进入变电所的雷电波陡度α的计算 U50%将大大超过导线的临界电晕电压,导线将 发生冲击电晕,波在传播过程中将变生变形

变电站防雷保护与防雷范围计算ppt课件

变电站防雷保护与防雷范围计算ppt课件

晋煤供电
◇ 避雷针
避雷针也称为引雷针，主要是把雷电引向自身，通过自身放电保护建筑物 ，避雷针高于被保护建筑物，避雷针保护建筑物的大体范围如下图所示。一般称 避雷针的保护范围为伞状保护，避雷针在雷云的作用下，其顶端电场强度最大， 所以吸引雷电流过来通过避雷针放电，之后通过引下线和接地体把雷电流泄入大 地，保护建筑物安全。
◇ 避雷针
晋煤供电
图 常见接闪器外形图
避雷针一般用镀锌钢管制成，避雷针的直径不得小于下列数值:
针长 1m 以下 圆钢 12mm，钢管 20mm
针长 1～2m
圆钢 16mm，钢管 25mm
晋煤供电
◇ 避雷针
※ 避雷针的保护范围计算
避雷针的保护范围的计算方法，国际电工委员会 IEC 推荐使用滚球法来确 定，也可以使用折线法来确定，对于同一类型的避雷针，采用滚球法的精确度 要高于折线法。 GB50057-2016规定采用滚球法来确定接闪器的保护范围。
晋煤供电
变电站防雷保护与防雷范围计算
☆雷电知识简述 ☆变电站防雷措施 ☆避雷针保护范围计算（滚球法） ☆接地体及接地网
晋煤供电
☆第一章 雷电知识简述
雷电的实质是一种气体放电现象，叫做大气过电压。雷电的实质是云团在 大气中上下翻滚不断的摩擦碰撞而使某些云团带正电荷，而某些云团带负电荷， 当两个云团接近到一定距离时，击穿大气互相放电的过程，这就是人们在天空 经常看到的雷电，当带电云团接近大地附近的比较高的建筑物或者物体时，会 在建筑物或比较高的物体中感应出相反的电荷，会产生雷云对大地的放电，即 我们经常说的雷击现象，遭受雷击时，会产生很大的雷电流和雷电压，对于建 筑物及设备甚至人身都会产生极大的威胁。通常建筑物遭受雷击都是下形雷造 成的，下形雷主要是指雷电由雷云向地面建筑物行进的，反之称为上形雷，比 较少见。雷电的种类通常有三类，比较常见的是线形雷。片形雷比较少见，另 外有时候还能看到球形雷。

《变电所的防雷保护》课件

《变电所的防雷保护》课件

深入研究雷电活动规 律，提高雷电预警和 防范的准确性和时效 性。
推广应用新型防雷材 料，如金属氧化物避 雷器等，提高设备的 耐雷水平。
智能化防雷系统的建设和发展
利用物联网、大数据和人工智能 等技术，构建智能化防雷监测预
警系统。
通过智能化分析，实现对雷电活 动趋势的预测和预警，提前采取
防范措施。
实时监测变电所设备的运行状态 ，及时发现和解决潜在的防雷隐
改进思路
根据防雷保护效果评估结果，对 防雷保护措施进行优化和改进。
改进措施
加强接地网的接地电阻测试和降 阻处理，更换老化避雷器，完善
雷电监测系统等。
预期效果
改进后，变电所的防雷保护能力 将得到进一步提升，确保电力系
统的安全稳定运行。
04 变电所防雷保护 的未来发展
新型防雷技术的研发和应用
研发更高效、可靠的 防雷设备和技术，提 高变电所的防雷能力 。
雷电侵入波的防护措施
总结词
通过在变电所内安装浪涌保护器等设备，防 止雷电侵入波对变电所设备造成损坏。
详细描述
雷电侵入波是指雷电击中变电所附近的其他 物体，产生雷电感应，进而侵入变电所的设 备中。为了防止雷电侵入波的危害，需要在 变电所内安装浪涌保护器等设备。这些设备 能够吸收雷电侵入波的能量，并将其泄放入 大地，从而保护变电所的设备不受损坏。
对未来变电所防雷保护工作的建议和展望
展望
随着科技的不断进步，相信未来的变电所防雷保护技术将更加先进和成熟。在雷电监测、预警和防护等方面，有望实现更加 精准和高效的保护效果，为电力系统的稳定运行提供更加可靠的保障。
THANKS
感谢观看
防雷设备的维护和检查
总结词
定期对防雷设备进行检查和维护，确保其正常工作和 有效性。

雷电放电及防雷保护装置优秀课件.ppt

雷电放电及防雷保护装置优秀课件.ppt

构 架 避 雷 针
雷电放电及防雷保护装置优秀课件
消雷器 雷电放电及防雷保护装置优秀课件
保护原理
能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发 展沿着避雷针的方向发展，直击于其上， 雷电流通过避雷针（线）及接地装置泄入 大地而防止避雷针（线）周围的设备受到 雷击
雷电放电及防雷保护装置优秀课件
保护范围 是否处于避雷针（线）保护范围内的物 体一定不会遭受雷击
作用原理：当雷电侵 入波要危及它所保护 的电气设备的绝缘时， 间隙首先击穿，工作 母线接地，避免了被 保护设备上的电压升 高，从而保护了设备。
雷电放电及防雷保护装置优秀课件
保护间隙的特点
优点:结构简单、制造方便
缺点：
1.伏秒特性曲线比较陡（ ）绝缘
配合不理想；
2.间隙动作后会形成截波；
3.熄弧能力低(电弧不即使熄灭有什
雷电放电及防雷保护装置优秀课件
单支避雷针保护范围
雷电放电及防雷保护装置优秀课件
hx
h 2
hx
h 2
rx (hhx)P rx (1.5h2hx)P
h:避雷针高度（m） h x 被保护物高度（m）
P:高度影响系数
h 30m,P1
30mh 120m,P5.5
雷电放电及防雷保护装置优秀课件
h
一味地增加避雷针的高度是 否是增大保护范围的“良策 ”
阀片直径 压器，电缆
55mm
头等设备
变电所型
FZ
3－220 有分路电阻， 变电所电气
阀片直径
设备
100mm
雷电放电及防雷保护装置优秀课件
电气参数
(1).额定电压：避雷器两端子间允许的最大工 频电压的有效值
(2).灭弧电压：保证能够在工频续流第一次经过 零值时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最高工 频电压。（避雷器的设计依据）灭弧电压应当大 于避雷器工作母线上可能出现的最高工频电压， 否则将不能保证续流灭弧而使阀片烧坏。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
11
(3)线路终端杆塔上的避雷线能否与变电所构架相连的问题：
110kv及以上 可以相连，若ρ>1000Ω·m 应 加集中接地装置
35—60kv
当ρ<=500Ω·m 允许相连，但应 加集中接地装置 当ρ>500Ω·m 不允许相连
12
二.变电所的侵入波保护
1.阀式避雷器的保护作用分析 (1).变压器与避雷器之间的距离为零 接线图
17
18
(2).变压器和避雷器之间有一定的电器距离 接线图
19
分析用图
20
避雷器上的电压
21
变压器上的电压波形
22
23
变压器承受雷电波能力
Uc.5
2 l
Uj
变电所中变压器距避雷器的最大允许电气距离
lm
Uj Uc.5
2 /
24
三.变电所的进线段保护
保护目的： 为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设备， 限制流经避雷器的电流幅值不超过5kv、限制 侵入波陡度α不超过一定的允许值
ud 150 Rch
7
为防止避雷针与被保护的配电构架或设备之间空 气间隙被击穿而造成反击事故，若取空气的平均耐 压强度为500kv/m，则
SK
150Rch 50h 500
SK 0.3Rch 0.1h
一般情况下： SK 5m
8
为防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置 之间土壤中的间隙被击穿，取土壤的平均耐电强度 为300kv/m，则
1.独立避雷针 (1)适用范围：35kv及以下变电所
4
(2)示意图
5
(3)高为h的避雷针受雷击时出现的电位：
uk
LdiL dtiLRFra bibliotekh(4)避雷针的接地装置上出现的电位
ud RchiL
6
取： 于是：
i L 150 kA di L 30 kA / s dt L 1.7 h H
uk 150 Rch 50 h
陡度化为kv/m单位
' 300
30
31
3. 35kv及以上变电所的进线段保护
32
四.变电器防雷保护的几个具体问题
1. 三绕组变压器的防雷保护 措施： 在低压绕组三相出线上加装阀式避雷器
33
2.自耦变压器的防雷保护 (1).高、低压绕组运行，中压开路
线路图
34
电压分布图
35
(2).中、低压绕组运行，高压开路 电压分布图
39
五. 旋转电机的防雷保护
1.旋转电机的防雷保护特点 (1).旋转电机主绝缘的冲击耐压值远低于同级变压器 的冲击耐压值 (2).运行中的旋转电机主绝缘更低于出厂时的核定值 (3).保护旋转电机用的磁吹避雷器的保护性能与电机绝 缘水平的配合裕度很小
40
(4).由于电机绕组匝间电容较小，要求来波陡度较小 (5).电机绕组中性点一般不接地，当侵入波入侵时， 会引起中性点电压升高
课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边
45
感谢您的观看与聆听
本课件下载后可根据实际情况进行调整
46
36
安装避雷器的自耦变压器
37
3. 变压器中性点保护 (1).中性点绝缘水平 60kv及以下 110kv及以上
全绝缘 分级绝缘
38
(2).不同电压等级的中性点保护 (1)60kv及以下的电网中的变压器: 一般不需要保护 (2)多雷地区或装有消弧线圈的变压器： 宜在中性点加装避雷器 (3)110kv及以上电网中变压器: 变压器中性点宜选金属氧化物避雷器
由此特点，旋转电机（直配电机）的防雷保护应包括:主 绝缘、匝间绝缘和中性点绝缘的保护
41
2.直配电机的防雷措施 (1).避雷器保护
功能：降低侵入波幅值 (2).电容器保护
功能：限制侵入波陡度α和降低感应雷过电压
42
43
问答环节
Q|A 您的问题是？ ——善于提问,勤于思考 44
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
Sd 0.3Rch
一般情况下： Sd 3m
9
2.构架避雷针 (1)适用范围：110kv及以上变电所
10
(2)注意事项： a.为确保变电站中最重要而绝缘较弱的主变压 器的绝缘免受反击的威胁，要求在装置避雷 针的构架附近埋设辅助集中接地装置，且避 雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地 线到主接地网的地下连接点，沿接地体的距 离不得小于15米； b. 在变压器的门型构架上，不允许装避雷针
13
动作前等值电路
动作后等值电路
14
列出方程：
2u
ib
ub z1
z1
ub
ub
ib
z1 2
u
15
用图解法求解
16
分析: 避雷器电压有两个峰值：
u ch
: 避雷器冲击放电电压，由于阀式避 雷器的伏的特性较平，可认为是一个
定值
u ca : 避雷器最高的残压，由于流经避雷器 的雷电流一般不超过5kA，因此其值 取为5kA下的残压
第七章
发电厂和变电所的防雷保护
1
标题添加
点击此处输入相 关文本内容
标题添加
点击此处输入相 关文本内容
总体概述
点击此处输入 相关文本内容
点击此处输入 相关文本内容
2
发电厂、变电所遭受雷害的两个方面：
一是雷直击于发电厂、变电所 二是雷击输电线后产生的雷电波侵入发电厂、变电所
3
一.发电厂、变电所的直击雷保护
25
1.进线段首端落雷，流经避雷器电流的计算 计算条件： 进线段1---2公里 雷电侵入波最大幅值为线路绝缘50%冲击 闪络电压
26
原理接线和等值电路图
27
计算方程：
2U50% ibZ ub ub f (ib )
28
29
2.进入变电所的雷电波陡度α的计算
u
u
l0.50.0hd08u