高电压技术 雷电及防雷保护措施
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浅析雷电放电原因与防雷保护措施作者:马晓燕来源:《科学与财富》2015年第19期摘要:人类对于雷电的认识一直在不断发展,随着科学技术进步和社会对于电能的需要,电力线路铺设范围越来越广,可雷电对于电力设施和输电线路的危害在电力系统总的事故中占有很大的比重。
关键词:雷电、避雷针、避雷线雷电是大自然中最宏伟最壮观的现象,虽然从20世纪30年代开始就有科学家在一直研究雷电,可是雷电对于现代电力、通信、航空等方面都产生了巨大影响。
在现代技术和条件下,我们怎样把雷电对人类的生产和生活的危害降低到最小呢?这就需要我们去认识雷电放电原因和找出应对雷电的防雷保护措施。
一、雷电的形成雷电放电起源于雷云的形成,在雷云的顶部充斥着大量的正电荷,雷云下部大部分带负电荷,雷云中的负电荷会在地面感应出大量正电荷,在雷云与大地之间或者两块电荷不同的雷云之间形成强大的电场,其电位差可高达数兆伏甚至数十兆伏。
当云中某一电荷密集中心处的场强达到25~30KV/cm时,就可能引发雷电放电。
二、防雷保护措施在电力系统中设计防雷保护装置时,要从雷电参数的几个方面来判断:①雷暴日及雷暴小时:评价一个地区雷电活动的多少你通常以该地区多年统计所得的平均出现雷暴的天数或者小时数作为指标。
根据多年观察,我国长江流域与华北部分地区的雷暴日数为40左右,而西北地区仅为15左右。
通常雷暴日数﹤15的地区被认为是少雷区,﹥40的地区为多雷区,在防雷设计中应根据雷暴日的多少因地制宜。
②地面落雷密度和雷击选择性③雷道波阻抗④雷电的极性:根据我国的实际测量,负极性雷电均占75%~90%。
⑤雷电流幅值⑥雷电流的波前时间、陡度及波长。
雷电过电压时产生的电压高达数十万伏,甚至更高,在现代电力系统中都采取哪些保护装置呢?通常用的有避雷针、避雷线、保护间隙、避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸等。
当雷电击中变电站设备的导电部分后,会出现雷电过电压很高,一般情况下都会引起绝缘的闪络或者击穿,所以对于电力设备必须加装避雷针或者避雷线对直击雷进行防护。
交流特高压电网的雷电过电压防护范文特高压电网作为电力系统的重要组成部分,承载着大量的电能传输任务。
然而,雷电过电压的存在给特高压电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。
因此,为了有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害,我们需要采取一系列措施。
首先,合理设置避雷装置是防护特高压电网的首要任务之一。
避雷装置能够将雷电过电压引到安全的地方,从而减小对特高压电网的冲击。
在特高压电网的设计和建设过程中,需要充分考虑避雷装置的安装位置和数量。
同时,避雷装置的维护和检测也是至关重要的。
定期进行避雷装置的巡检,及时发现故障并予以修复,确保其正常运行和使用。
其次,避雷接地系统也是防护特高压电网雷电过电压的关键措施之一。
避雷接地系统的设计和施工需要遵循规范和标准,确保接地电阻的合理性和稳定性。
特高压电网的大型设备和设施通常采用混凝土接地极或大面积接地网。
在实施中,应对接地系统进行详细测试和检测,确保其符合相关要求。
另外,线路的设计和绝缘配合也是防护特高压电网雷电过电压的重要措施之一。
特高压输电线路的绝缘配置必须满足特定的电气要求,以确保能够有效阻断雷电过电压的穿透。
在选用绝缘子时,应考虑其耐电压能力和防雷能力,并严格按照制造厂商的规定进行正确安装和维护。
此外,定期进行特高压电网的雷电过电压监测也是非常重要的。
监测数据可以及时反映特高压电网系统的运行状态和雷电过电压的情况,为运维人员提供及时的处理建议。
在监测数据异常或超过安全阈值时,应采取相应的技术和措施进行处理,避免雷电过电压对特高压电网带来不可逆转的损害。
总之,特高压电网的雷电过电压防护是确保特高压电网安全稳定运行的重要保障。
通过合理设置避雷装置、完善避雷接地系统、优化线路设计和绝缘配合,以及定期进行监测和处理,可以有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害。
特高压电网的防雷工作应持续不断地加强,以确保特高压电网安全可靠地为人们输送清洁、高效的电能。
《高电压技术》课程标准一、课程说明二、课程定位本课程为“发电厂及电力系统”专业的一门职业拓展课程。
主要阐述了典型绝缘材料的电气特性、绝缘的预防性试验、雷电和防雷设备、雷电过电压的防护。
通过本课程的学习,使学生掌握常用电介质的电气性能,会做电气设备绝缘预防性试验,并能根据试验数据做出绝缘性能的初步判断;能理解过电压产生的原因,熟悉发电厂、变电站及线路的过电压保护装置的作用,能配置发电厂、变电站及线路的过电压保护装置。
三、设计思路安全用电课程根据电力企业的实际需求和从业岗位调研,与企业能工巧匠、技术主管一起,根据工作领域和岗位的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过对从事安全工作的岗位进行分析,归纳出安全员工种岗位的工作任务,以岗位任务为培养导向,以安全员职业资格标准为培养目标。
四、课程培养目标完成本课程学习后能够获得的理论知识、专业能力、方法能力、社会能力。
1.专业能力(1)掌握高电压下气体、液体及固体绝缘介质的击穿特性;(2)掌握高电压技术试验的方法及测量结果;(3)掌握电力系统过电压产生的原因;(4)了解电力系统绝缘的配合;(5)能正确理解国际、行业及企业标准,并能根据标准要求进行高电压试验;(6)能阅读各种技术手册及规程。
(7)能结合现场实际情况,合理选择过电压防护设别,以保证电气从业人员、电网运行以及电气设备的安全性。
(8)能进行高电压电气设备的基本维护和检修2.方法能力(1)资料收集与整理能力;(2)一定的绘制与识图能力;(3)理论知识的运用能力;(4)一定抽象思维的能力;3.社会能力(1)通过课程学习,培养学生严谨求实的工作态度,爱岗敬业,对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神。
(2)具有较强的事业心和责任感,具有良好的心理素质和身体素质。
具有理论联系实际的良好学风,具有发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及团结协作和互相沟通的能力。
(3)通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力;具备团队协作能力,吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质。
交流特高压电网的雷电过电压防护特高压电网作为电力系统中的重要组成部分,承担着大功率输电的任务,对于雷电过电压防护具有重要意义。
特高压电网在输电过程中容易受到雷电过电压的影响,如不加以防护,可能会对电网设备和系统运行造成损害甚至发生事故。
因此,特高压电网必须采取一系列措施来防止雷电过电压的产生和传播。
首先,特高压电网必须采用合适的导线材料和结构。
特高压电网输电线路通常采用的是悬垂绝缘子,这种绝缘子有良好的绝缘性能和抗风振性能,能够有效地抵御雷电过电压的冲击。
此外,为了提高线路的耐雷电性能,可以在导线上加装避雷针和避雷器,从而将雷电过电压引入地面,保护线路设备。
其次,特高压电网还需要配置雷电过电压保护装置。
雷电过电压保护装置通常采用的是避雷器,可以将雷电过电压引入地面,保护电网设备不受损害。
在特高压电网中,避雷器通常安装在变电站设备的进出线路、变压器和电缆终端等位置。
避雷器能够有效地吸收雷电过电压的能量,保持设备工作在安全电压范围内。
另外,特高压电网还需要加强对接地系统的构建。
良好的接地系统能够将雷电过电压迅速引入地面,减少对设备的影响。
特高压电网接地系统包括接地网、接地极和接地线等,通过有效地配置这些设施,可以提高接地系统的效果。
此外,特高压电网还可以采用接地引雷的方法,将雷电引入地下,减少对电网的影响。
总之,特高压电网的雷电过电压防护是确保电网设备和系统安全运行的关键措施。
通过采用合适的导线材料和结构,配置雷电过电压保护装置,并加强对接地系统的构建,可以有效地防止雷电过电压对电网的影响。
特高压电网必须认真对待雷电过电压防护工作,确保电网的可靠运行。
只有这样,特高压电网才能够更好地为社会提供稳定可靠的电力供应。
高电压技术课后习题答案【篇一:高电压技术课后复习思考题答案】ss=txt>仅供参考第一章1.1、气体放电的汤逊理论与流注理论的主要区别在哪里?他们各自的适用范围如何?答:区别:①汤逊理论没有考虑到正离子对空间电场的畸变作用和光游离的影响②放电时间不同③阴极材料的性质在放电过程中所起的作用不同④放电形式不同范围:1.3、在不均匀电场中气体间隙放电的极性效应是什么?答:带电体为正极性时,电晕放电形成的电场削弱了带电体附近的电场,而增强了带电体远处的电场使击穿电压减小而电晕电压增大;带电体为负极性时,与正极性的相反,正负极性的带电体不同叫极性效应。
1.4、什么是电晕放电?它有何效应?试例举工程上所采用的各种防晕措施答:(1)在极不均匀场中,随着间隙上所加电压的升高,在高场强电极附近很小范围的电场足以使空气发生游离,而间隙中大部分曲域电场仍然很小。
在高场强电极附近很薄的一层空气中将具有自持放电条件,而放电仅局限在高场强电极周围很小范围内,整个间隙尚未被击穿。
这种放电现象称为电晕放电。
(2)引起能量损耗电磁干扰,产生臭氧、氮氧化物对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀(3)加大导线直径、使用分裂导线、光洁导线表面1.9、什么是气隙的伏秒特性?它是如何制作的?答:伏秒特性:工程上用气隙上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性,称为气隙的伏秒特性。
制作方法:实验求得以间隙上曾经出现的电压峰值为纵坐标,以击穿时间为横坐标得伏秒特性上一点,升高电压击穿时间较少,电压甚高可以在波头击穿,此时又可记一点,当每级电压下只有一个击穿时间时,可绘出伏秒特性的一条曲线,但击穿时间具有分散性,所以得到的伏秒特性是以上下包络线为界的一个带状区域。
1.13、试小结各种提高气隙击穿电压的方法,并提出适用于何种条件?答:(1)改进电极形状,增大电极曲率半径,以改善电场分布,如变压器套管端部加球型屏蔽罩等;(2)空间电荷对原电场的畸变作用,可以利用放电本身所产生的空间电荷来调整和改善空间的电场分布;(3)极不均匀场中屏障的作用,在极不均匀的气隙中放入薄片固体绝缘材料;(4)提高气体压力可以大大减小电子的自由行程长度,从而削弱和抑制游离过程;(5)采用高真空可以减弱气隙中的碰撞游离过程;(6)高电气强度气体sf6的采用。
第八章雷电过电压及防护8-1试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。
8-2试述雷电流幅值的定义,分别计算下列雷电流幅值出现的概率:30kA、50kA、88kA、100kA、150kA、200kA。
8-3雷电过电压是如何形成的?8-4某变电所配电构架高11m,宽10.5m,拟在构架侧旁装设独立避雷针进行保护,避雷针距构架至少5m。
试计算避雷针最低高度。
8-5设某变电所的四支等高避雷针,高度为25m,布置在边长为42m的正方形的四个顶点上,试绘出高度为11m的被保护设备,试求被保护物高度的最小保护宽度。
8-6什么是避雷线的保护角?保护角对线路绕击有何影响?8-7试分析排气式避雷器与保护间隙的相同点与不同点。
8-8试比较普通阀式避雷器与金属氧化物避雷器的性能,说说金属氧化物避雷器有哪些优点?8-9试述金属氧化物避雷器的特性和各项参数的意义。
8-10限制雷电过电压破坏作用的基本措施是什么?这些防雷设备各起什么保护作用?8-11平原地区110kV单避雷线线路水泥杆塔如图所示,绝缘子串由6×X-7组成,长R为7Ω,导线和避雷线的直径分别为1.2m,其正极性U50%为700kV,杆塔冲击接地电阻i为21.5mm和7.8mm,15℃时避雷线弧垂2.8m,下导线弧垂5.3m,其它数据标注在图中,单位为m,试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。
习题8-11图8-12某平原地区550kV输电线路档距为400m,导线水平布置,导线悬挂高度为28.15m,相间距离为12.5m,15℃时弧垂12.5m。
导线四分裂,半径为11.75mm,分裂距离0.45m(等值半径为19.8cm)。
两根避雷线半径5.3mm,相距21.4m,其悬挂高度为37m,15℃时弧垂9.5m。
杆塔电杆15.6μH,冲击接地电阻为10Ω。
线路采用28片XP-16绝缘子,串长4.48m,其正极性U50%为2.35MV,负极性U50%为2.74MV,试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。
简述防止雷电反击的措施
防止雷电反击是非常重要的,特别是在一些对雷电敏感的地区或者设备。
以下是一些常见的防止雷电反击的措施:
1. 避雷针,安装避雷针是防止雷电反击最常见的方法之一。
避雷针可以将雷电引向地面,减少对建筑物或设备的损害。
合理布置避雷针可以有效地保护建筑物和人员安全。
2. 接地系统,良好的接地系统可以将雷电引入地下,减少雷电对设备的影响。
接地系统需要经常检查和维护,确保其正常运行。
3. 避雷带和避雷网,在一些对雷电敏感的场所,如电力设施和通讯基站,安装避雷带和避雷网可以有效地防止雷电反击,保护设备的安全。
4. 隔离设备,在一些对雷电敏感的设备上,可以安装隔离设备来防止雷电的影响。
这些设备可以将雷电引入地下或者其他安全的地方,保护设备的正常运行。
5. 防雷接地装置,在一些对雷电敏感的设备上,安装防雷接地
装置可以有效地防止雷电反击,保护设备的安全。
总的来说,防止雷电反击需要综合考虑建筑物或设备的特点,采取合适的防雷措施,确保建筑物和设备的安全。
定期检查和维护防雷设施也是非常重要的,以确保其正常运行。
500kV输电线路雷击事故的分析与防治摘要:电网出现故障的原因大多数是由于雷击所导致的,且这类故障在近年频繁发生。
据数据显示,架空输电线路由于遭受雷击从而导致的线路跳闸数量占总跳闸数量的五成至七成,特别是地处地形地貌驳杂且土质的电阻率较高的地区,在夏天雷雨频发的季节输电线路受到雷击从而导致电力事故的频率增加,电力系统无法正常运行,社会的正常用电不但不能保障,还会导致社会财产受到损失。
本文就雷击事故的判定、分析与防治作简单的阐述。
关键词:输电线路雷击事故分析防治前言:乐山500kV输电线路,所经地区主要为乐山市的马边、峨边、金口河、峨眉地区,该地区处于小凉山和金口大峡谷边缘,山峦起伏、地形剧变、峰高谷深,地质多为岩石,地理环境相当复杂,自然环境恶劣,线路设备大多处在高山大岭地区或雨雾环绕、年均雷爆日为40的中雷电地区。
500kV线路是国家电网大动脉,同时乐山又是四川电网水电送出中心,所以做好高压输电线路雷击事故的分析与防治工作,对于确保四川电网的安全稳定运行起着重要作用。
一、雷击事故的判定1、故障点查找及故障原因初步判定(1)发生线路跳闸后,根据两端变电站保护、故障故障录波、行波计算出故障点测距,以行波测距较为准确。
(2)以计算故障塔位为中心,大小号侧各延5至10基塔进行登塔检查并测量接地电阻,主要查看大小号通道有无树竹放电情况、绝缘子、金具有无灼烧痕迹。
(3)当发现绝缘子、金具有明显灼烧痕迹时,可初步判定为雷击跳闸。
如图1、图2图1 绝缘子灼烧痕迹2、线路耐雷水平计算(1)雷击地线、杆塔耐雷水平(反击耐雷水平)查阅资料得到绝缘子串长(米)Lx,杆塔全高H,导线弧垂f,导线高度h,通过表1计算出雷击地线、杆塔的耐雷水平I1 。
表1:雷击地线、杆塔的耐雷水平计算(2)雷击导线耐雷水平(绕击耐雷水平)查阅资料得到避雷线高度(米)hb,导线高度(米)hd,避雷线保护角 (度)θ,,绝缘子串长(米)Lx,估算山坡倾角(度)φ,通过表2计算出杆塔临界电流(KA)Isc与绕击耐雷水平(KA)I2表2:绕击分析(临界击距与临界电流,EGM法击距理论)3、雷击故障判定(1)提取雷电监测系统中线路跳闸前后5分钟时间段内、线路走廊2000米内数据。
高电压技术论文武汉理工大学题目: Lightning的研究、防护方法学院:班级:学号:姓名:二 ? 一二年十月Lightning的研究、防护方法摘要.................................................................................1 1、雷电的放电过程...............................................................2 2、雷电的成因.....................................................................3 3、雷电过电压的形成 (4)3.1直击雷过电压 (4)3.2感应雷过电压........................................................................5 4、雷电的防护 (6)4.1避雷针和避雷线 (6)4.2避雷针(线)的保护范围 (6)4.2.1单根避雷针的保护范围 (7)4.3.2两根避雷针的保护范围 (7)4.3.3多根避雷针的保护范围 (9)4.3避雷器的种类和原理......................................................10 5、发电厂和变电所的防雷保护................................................10 5.1变电所的防雷原则............................................................11 5.2变电所的防雷举措............................................................11 5、结论..........................................................................................12 6、参考文献 (13)摘要经过近几个星期的学习,我对《高电压技术》这门课程有了一定的了解和认识。
防雷电应对处置方案背景雷电是一种自然灾害,不仅会对人造设施造成损失,还会对人体健康产生威胁。
因此,我们需要制定一系列防雷电应对处置方案,以避免雷电造成的损失。
预防措施建筑物的防雷措施建筑物是人类活动的场所,因此需要为其安装防雷设备。
在建筑物中通常会采用以下方式:•安装接地装置。
接地装置是对外界放电电流流入建筑物的一种有效方法,可有效降低建筑物受到雷击的概率。
•建筑物周围树立防雷杆。
防雷杆会吸收大部分雷电,并将电流充分导入大地,降低建筑物外墙受到雷击的概率。
人身防护措施当我们身处野外或户外时,若遇到雷暴天气,需要采取一些方法来保护自己:•避开高处和孤立物。
避免在树下、山顶、灯杆下、游泳池边等地方逗留,尽量躲在安全的地方。
•避免在雷暴天气中接触水。
若需要跨过一个有水的地方,应利用橡胶鞋穿过,避免将身体暴露在水面上。
•在雷暴天气中不要使用有线电话和电视。
处置方案如果在雷暴天气中,建筑物被雷击或人身受伤,那么我们应该马上采取以下措施:人身伤害•阻止任何人靠近被雷击者。
•检查被雷击者的呼吸和心跳,若有需要,立即进行人工呼吸和心脏按摩。
•马上送往医院。
建筑物损坏•立即切断电源和煤气阀门,以免擦伤或火灾。
•将大门、窗户等开放,以免建筑物被风吹倒或塌陷。
•对被波及到的房间进行检查,看看邻居是否需要帮助,如有需要,立即通知相关部门协助处置。
结论防雷雷电是我们日常生活中需要关注的一个重要问题,我们需要建设成一系列的防雷设施,以减少雷电对我们的危害。
若遇到雷电,我们也需要根据不同的情况采取正确的措施进行处理,以减少雷电造成的损失。
交流特高压电网的雷电过电压防护范本特高压电网是指额定电压在1000千伏及以上的输电电网。
由于电网的特殊性,特高压电网的运行安全面临着各种挑战,其中雷电过电压是一种常见的威胁。
为了保护特高压电网免受雷电过电压的损害,需要采取一系列的防护措施。
以下是一个交流特高压电网的雷电过电压防护的范本,供参考。
一、绝缘设计:1. 采用特别设计的合成绝缘子,提高绝缘子强度,增加绝缘性能。
2. 按照规定的安全距离原则设置绝缘子串,避免串串击穿。
3. 组织绝缘子表面维护,保持绝缘子的清洁度。
4. 对于交流特高压电网的主要绝缘子串,可采用气体绝缘子绝缘设计,提高绝缘性能。
二、接地设计:1. 合理设置摇杆接地装置,确保线路的可靠接地。
2. 使用合适的接地材料,如混凝土、铜排等,提高接地效果。
3. 根据地质条件,选择合适的接地电阻值,降低接地电阻。
三、避雷器:1. 在特高压输电线路的过电压抵抗系统中,安装适量的避雷器,提高系统的过电压抵抗能力。
2. 选择合适的避雷器额定电压,确保避雷器在过电压事件时正常工作。
四、线路参数控制:1. 控制线路的电气参数,如电阻、电感和电容等,来减小雷电过电压产生的影响。
2. 合理设置线路的参数,使得对雷电过电压的敏感程度最小化。
五、设备保护:1. 设备绝缘性能的监控和维护,如绝缘电阻检测、局部放电监测等。
2. 安装合适的电压互感器和电流互感器,进行设备状态的实时监测,并采取相应的保护措施。
六、人员安全:1. 高压线路的人员应接受专业的培训,具备特高压电网运行和维护的技能。
2. 员工应佩戴符合标准的防护装备,如绝缘手套、绝缘靴等。
3. 定期进行安全检查和维护,确保设备和线路的安全运行。
以上是一个交流特高压电网的雷电过电压防护的范本,通过绝缘设计、接地设计、避雷器、线路参数控制、设备保护和人员安全等多个方面对于特高压电网的雷电过电压进行综合保护。
这些措施可以降低特高压电网受到雷电过电压的影响,提高电网的运行安全性。
高电压技术研究的对象主要是电气设备的绝缘、绝缘的测试和系统的过电压等。
在电力系统中,除了雷电过电压还有内部过电压。
第一部分系统过电压一.雷电过电压----大气过电压分类:直击雷过电压和感应雷过电压1.雷电的放电过程1)雷电放电是由雷云引起的放电现象。
2)雷电放电自上而下发展的是下行雷,自下而上发展的是上行雷。
3)放电的过程可以分为三个阶段:先导、主放电和余光放电。
先导:发展的速度慢,时间长,电流小(数十至数百安)、导电性良好。
主放电:比先导的速度要快得多,电流大(数十至数百千安)、时间短。
余光放电:时间长,电流小(数百安)2.防雷的设备1)避雷针和避雷线目的:防止直击雷的过电压分类:独立避雷针和构架避雷针。
原理:在避雷针(线)的顶端形成局部电场强度集中的空间,以影响雷电先导放电的发展方向,引导雷电向避雷针放电,再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地。
应用:避雷针一般用于保护发电厂和变电站,避雷线主要用于保护线路,也可以用来保护变电站和发电厂。
保护范围:是按保护概率99.9%确定的。
当hx>=h/2Rx=(H-Hx)*p=Ha*pRx——避雷针在hx水平上的保护半径,mH——避雷针的高度,mHx——被保护物体的高度,mHa——避雷针的有效高度,mP——高度影响系数,h<=30m;p=1;30<h<=120m, p=5.5/h当hx<h/2时Rx=(1.5h-2hx)*p2).避雷器目的:防止行波过电压种类:保护间隙;排气式避雷器;阀式避雷器;氧化锌避雷器。
残压的定义:是指雷电流通过避雷器时阀片电阻上产生的电压降。
残压越低说明保护性能越好。
3)接地装置目的:减小接地电阻,以降低雷电流通过避雷针(线)或避雷器上的过电压。
分类;防雷接地、工作接地和保护接地。
工作接地:是根据电力系统正常运行的需要而进行的接地。
接地电阻一般为0.5~10欧保护接地:为了保证人身安全,而将高压电气设备的金属外壳接地。