第19讲电力系统防雷保护二
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低压电工证考试题库(含答案)
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题库说明：本套题库包含（选择题100道，多选题100道，判断题100道）一、单选题(共计100题,每题1分)1.爆破地点附近20m以内，矿车或其他物体堵塞巷道( )以上时，严禁爆破。
A.1/2B.1/3C.1/5答案:B2. 在晶闸管寿命期内，若浪涌电流不超过6πIT{AV}，晶闸管能忍受的次数是( )。
A.1次B.20次C.40次D.100次答案:B3. 在三极管放大电路中，为了增强带负载的能力应采用( )放大电路。
A.共发射极B.共基极C.共集电极D.共阴极答案:C4. 兆欧表主要用于测量( )。
A.电阻；B.接地电阻；C.绝缘电阻；D.动态电阻。
答案:C5. 戴绝缘手套进行操作时，应将外衣袖口( )。
A.装入绝缘手套中B.卷上去C.套在手套外面答案:A6. 签发电气设备工作票的人应该是( )。
A.工作负责人B.工作许可人C.工作班成员D.熟悉工作规程的生产领导答案:D7. 异步电动机的定子铁芯由厚( )mm表面有绝缘层的硅铁片叠压而成。
A.0.35～0.5B.0.5～1C.1～1.5D. 1.5～2答案:A8. 串联电路的总电阻与各分电阻的关系是( )。
A.总电阻大于分电阻B.总电阻等于分电阻C.总电阻小于分电阻D.无关答案:A9. 双闭环调速系统包括电流环和速度环，其中两环之间关系是( )。
A.电流环为内环，速度环为外环B.电流环为外环，速度环为内环C.电流环为内环，速度环也为内环D.电流环为外环，速度环也为外环答案:B10. 以下那一种讲法是正确的:高处作业指的是可能坠落的高处为( )的作业。
A.2米以上B.2米以上（含2米）C.3米以上D.3米以上（含3米）答案:B11. 低压架空线路的零线应采用( )。
A.钢芯绞合线B.铝绞合线C.钢线D.铜线答案:A12. 高压电气设备的维护应该采用的方法是( )A.定期检测B.定期维修C.定期更换D.定期清洗答案:A13. 伺服电动机将输入的电压信号变换成( )，以驱动控制对象。
35kV输电线路雷击跳闸分析及预防措施
35kV输电线路雷击跳闸分析及预防措施摘要：近几年来，因雷电而引发的输电线路掉落以及跳闸问题频频出现，不仅大大影响了用电设备运行的安全性，同时也在很大程度上对人们的日常工作生活造成了不良影响。
根据相关资料显示，全国各地每年都会发生多起因雷击造成的线路掉落和跳闸问题。
前几年，这一现象主要集中于山区，近些年则表现出了向平原地区转移的发展趋势。
可以说，雷击已成为影响输变电线路运行安全性和稳定性的主要因素。
关键词：35kV；输电线路；雷击跳闸；预防措施1 35kV输电线路运行的现状及雷击跳闸的类型1.1 35kV输电线路运行的现状35kV输电线路是电力系统中非常重要的组成部分，从目前情况来看，35kV输电线路运行过程中还存在如下几方面较为薄弱的环节：很大一部分35kV输电线路运行的时间过长，线路存在严重老化的问题，有些输电线路运行时间达到10年以上，甚至有的运行了30年以上，非常不利于线路运行的安全性和稳定性；某些输电线路没有进行避雷线的架设，缺少避雷线的屏蔽作用，这就造成了杆塔和线路全都暴露在雷电的打击范围内；一般情况下35kV 输电线路都只装设3~4片的绝缘子，这就造成线路的抗雷击能力比较低，不管是哪种雷击方式（主要有反击雷、感应雷以及绕击雷等等）都非常容易造成跳闸问题；对于输电线路来说，绝大部分都是布设在相对偏远的地区，例如山顶、半山坡以及丘陵地区相对比较突出的点，这些位置都非常容易遭到雷电的打击，从而引发跳闸事故。
1.2雷击跳闸的类型1.2.1反击类跳闸其主要特点为：故障点的接地电阻不符合标准要求，故障点主要是一基多相或者多基多相，在发生跳闸故障时在故障点会出现比较大的雷电流，一般情况下故障相是水平排列的中相或者垂直排列的中、下相。
1.2.2绕击类跳闸其主要特点为：输电线路架设有架空避雷线，故障点的接地电阻符合标准要求，故障点属于单基单相或者相邻两基同相，在发生跳闸故障时在故障点会出现比较小的雷电流，故障点发生的位置大都是在山顶边坡等容易绕击的区域，故障相大都是水平排列的边相或者垂直排列的上相。
人教版九年级物理知识点总结：第十九章生活用电
第十九章生活用电本章知识结构图：一、家庭电路1.家庭电路的组成、火线和零线：（1）家庭电路的组成：安装顺序是，进户线—>电能表—>总开关（闸刀开关）—>熔断器，开关，插座，用电器。
保险丝（2）试电笔由笔尖金属体、大阻值电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体构成，它主要用于辨别火线和零线。
使用时手接触笔尾金属体，笔尖接触导线。
如果氖管发光，则是火线，否则就是零线。
2.三线插头和漏电保护器：（1）三线插头（三孔插座）：主要用于用电器的外壳和电源火线之间的绝缘体损坏时，使外壳带电，电流就会流入大地，不至于对人造成伤害。
连接方法是“左零右火上接地”。
（2）漏电保护器：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地时，“漏电保护器”会迅速切断电流，对人身起到保护作用。
它安装在总开关上。
二、家庭电路中电流过大的原因1.家庭电路中电流过大的原因（1）用电器的总功率过大。
根据公式P=UI，可以得到I=P/U，而家庭电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流I就越大。
（2）短路。
由于导线的电阻很小，由欧姆定律可知，电路发生短路时，电路中的电流将会很大。
2.保险丝的作用（1）保险丝一般是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成。
不用铁丝或铜丝等导线替代保险丝，因为它们的熔点较高。
（2）保险丝的作用：当电流过大时，切断电路，起到保护作用。
（3）使用方法是串联在电路中。
（4）保险丝的额定电流等于或者稍大于电路中最大的正常工作电流。
三、安全用电1.人体的安全电压是不高于36V。
2.电压越高越危险。
3.常见的触电事故：（1）家庭电路中，双线触电，单线触电。
（2）高压触电。
（3）急救：立即切断电源，然后进行急救。
4.注意防雷：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
防雷装置：避雷针。
第二十章电与磁本章知识结构图：一、磁现象磁场1.磁现象（1）能吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性。
（2）具有磁性的物体叫做磁体。
雷电的危害及防雷基本知识
雷电的危害及防雷基本知识1.3.1雷电效应雷电具有很大的破坏性，能够摧毁房屋，劈裂树木伤害人畜，损坏电气设备和电力线路。
雷击放电所出现的各种物理现象和危害有：（1）电效应在雷电放电时，能产生高达数万伏的冲击电压，足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等电气设备或将输电线路绝缘击穿而发生短路，导致可燃、易燃易爆物品着火和爆炸。
（2）热效应当几十至几千安的强大雷电流通过导体时，在极短时间内转换出大量的热能。
雷击点的发热能量为500～2000J，这一能量可熔化50～200mm3的钢，故在雷电通道中产生的高温，往往会酿成火灾。
（3）机械效应由于雷电的热效应，还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其它结构中间的缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分及其它物质分解为气体。
因而在被雷击物体内部出现强大的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。
（4）静电感应当金属物处于雷云和大地电场中时，金属物上会生出大量的电荷。
雷云放电后，云和大地间的电场虽然消失，但金属物上所感应积聚的电荷却来不及逸散，因而产生很高的对地电压（即静电感应电压）。
静电感应电压往往高达几万伏，可以击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电，因此，对于存放可燃性物品及易燃、易爆物品的仓库是很危险的。
（5）电磁感应雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又是在极短暂的时间内发生的。
因此在它周围的空间里，将产生强大的交变磁场，不仅会使处在这一电磁场的导体感应出较大的电动势，并且还会在构成闭合回路的金属物中感应电流，这时如果回路中有的地方接触电阻较大，就会局部发热或发生火花放电，这对于存放易燃、易爆物品的建筑物是非常危险的。
（6）雷电侵入波雷电在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷电波沿线路或管道迅速传播。
若侵入建筑物内，可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿，产生短路，或使建筑物内易燃、易爆物品燃烧和爆炸。
（7）防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用当防雷装置受雷击时，在接闪器、引下线和接地体上都具有很高的电压。
500kV某变电站雷电侵入波过电压计算
第22卷第3期2021年3月电气技术Electrical EngineeringV ol.22 No.3Mar. 2021500kV某变电站雷电侵入波过电压计算周艳青谌阳（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广州 510663）摘要本文以某500kV变电站的电气主接线、设备参数、线路及构架模型等为计算输入，利用电磁暂态程序，对某500kV变电站的雷电侵入波过电压进行了仿真计算，给出了该变电站在工程本期典型运行方式下，变电站设备上雷电过电压的最大值。
根据雷电过电压计算结果，针对主变的最大雷电过电压值高于相应的雷电冲击耐受电压允许值，提出了改进措施，使得主变以及其他设备上的最大雷电过电压值均低于相应的雷电冲击耐受电压允许值，满足雷电防护要求。
关键词：500kV变电站；雷电侵入波；过电压；防雷保护Research on the lightning intruding surge protection for 500kV substationZHOU Yanqing CHEN Yang(China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co., Ltd, Guangzhou 510663)Abstract This paper takes the main electrical wiring, equipment parameters, transmission tower and gantry model of the 500kV substation as the calculation input, and uses the electromagnetic transient program to simulate the lightning intrusion wave overvoltage. The maximum lightning overvoltage on the substation equipment under the typical operation mode are calculated. Afterimprovement measures are proposed. The maximum lightning overvoltage value on the transformer and other equipment is lower than the allowable value, meets the requirements of lightning protection.Keywords：500kV substation; lightning intruding surge; overvoltage; lightning protection0引言500kV某变电站位于昌都县卡诺镇瓦约村，该站海拔高度为3 200m，年平均雷电日为51.3天。
输电线路66千伏电线的防雷措施分析
输电线路66千伏电线的防雷措施分析发表时间：2018-09-10T09:13:37.030Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：牛斌茹李思维[导读] 摘要：电力企业一直以来都备受各界的关注，无论是我们的生活、学习，还是工作和生产，都离不开电力的支持。
大连亿和电力安装有限公司辽宁大连 116033 摘要：电力企业一直以来都备受各界的关注，无论是我们的生活、学习，还是工作和生产，都离不开电力的支持。
但是电力发展是否稳定受到多方面因素的干扰，其中最为常见的就是雷击问题，也是导致电力不能正常输送的主要原因。
66千伏电线是架空输电线路，如果遭受雷击破坏的话，不仅会影响各行业的正常用电，还会对周边居民的人身及财产安全构成威胁，因此如何做好输电线路66千伏电线的防雷措施，是相关部门亟待解决的问题。
关键词：输电线路；66千伏电线；防雷措施；分析引言随着我国社会经济的飞速发展，电力企业也在不断壮大规模，作为人们生活和生产基础保障的输电线路，必须得到相应的重视，以确保电路的正常输送运行。
但是一些66千伏的架空输电线，不可避免的建在了雷雨高发的区域，经常会因为雷击导致故障，严重影响人们的生活用电及工业生产。
针对这一现象，电力企业就要充分结合当地的实际气候特征和环境因素，采取合理有效的防雷措施，切实保护好66千伏电线的正常输电。
1雷击对输电线路的破坏性66千伏架空输电线因为多建在旷野，其多条线路纵横交错，覆盖到的范围也很广泛，所以也就更容易受到雷击。
而雷击对输电线路造成的破坏性也是相当严重的，轻则导致线路故障，跳闸停电，影响输电线路的正常送电工作。
虽然雷击造成的电压作用只是一瞬间，但足以让导线与避雷线或杆塔发生闪络，并且当雷电绕过66kV输电线路避雷线而直接击中输电导线时，就会引起输电线路发生雷击过电压，此类雷击现象工程中常称为绕击。
但从实际经验来看，66kV输电线路发生绕击的概率要远远小于直击。
当输电线路发生雷击故障后，会使线路发生短路接地故障，同时在雷击过电压瞬时作用下，会使导线对地、避雷线或者杆塔等构建物发生过电压闪络，输电线路工频电压会沿此闪络通道继续放电，进而演变发展为工频电弧接地故障。
夏季预防雷电知识安全教育培训讲座ppt课件
雷电的预防
容易遭受雷击的地方
1、有金属矿床的地区、河床、地下水出口处、河边、湖边、海边、低洼地区和地下水位高的地方； 2、一些孤立的铁塔、烟囱等高大建(构)筑物； 3、大树下
在家中
不要打手机；关闭电视、音响、影碟机、电脑等室内的用电设备，并断开电源及信号线路。 不靠近更不可触摸金属水管（如暖气片）或金属门窗和其它带电设备。 不要在家洗淋浴，特别是太阳能热水器装在屋顶，又处在直击雷保护范围之外的更要特别注意。 如果雷电越来越猛烈，要关闭门窗，熄灭炉火，并在屋内中央铺一张粗毯或放张长木凳，然后 放家人站在上面，这较为安全
救
适平卧，安静休息后，再送医院治疗，若伤者已停止呼吸或心脏停止跳动，应迅速对
其进行心肺复苏术，送往医院的途中继续急救。
防风防雨防雷电 气象科普是关键
防雷电安全教育
2023年夏季预防雷电知识安全教育培训讲座
只 闻 声 光• 不 受 雷 害
感应雷使电子时代的雷击事故的发生机会 大大增加，它能引起一万伏左右的雷电电 磁脉冲，这种脉冲的波型为突峰型，持续 时间在50纳秒之间。时间短而电压高， 从而形成危害性很大的浪涌过电压。
德国保险公司灾害统计
雷电的危害
2008年6月3日18时，茂名地区出现强雷雨天气。 18时32分，榭平岭变电站榭烯线受雷击跳闸（雷击点距厂区约11公里）， 引起茂名石化总变北站1＃主变、南站1＃主变发生晃电，造成12套装置跳车。 18时45分，2＃裂解装置CB－301跳车，18时55分，2＃裂解装置2＃裂 解炉突然发生火灾。 火灾发生后，茂名石化和茂名市消防队出动20多台消防车，全力以赴扑救。 19点50分，火势得到控制。21点56分，火被彻底扑灭。事故未造成人员伤亡。
雷电的预防
第3讲 防雷保护
（1）避雷针 利用尖端放电原理， 利用尖端放电原理，使其保护范围内所 有电气设备或建筑物免遭直击雷的破坏， 有电气设备或建筑物免遭直击雷的破坏，主 要用于发电厂、变电站等电气设备及建（ 要用于发电厂、变电站等电气设备及建（构） 筑物的直接雷防护 。 避雷针是由接闪器（针尖）， ），接地引下 避雷针是由接闪器（针尖），接地引下 线和接地装置三部分组成。 线和接地装置三部分组成。 注意：避雷针是把雷招引过来而不是避 注意： 开！
防雷工作包括电气设备的防雷和建（ 防雷工作包括电气设备的防雷和建（构）筑物 的防雷两大内容： 的防雷两大内容： 电气设备的防雷主要包括发电厂、 电气设备的防雷主要包括发电厂、变配电所和 架空电力线路的防雷； 架空电力线路的防雷； 筑物的防雷则分工业和民间两大类， 建（构）筑物的防雷则分工业和民间两大类， 它们按危险程度和设施的重要性又可分成三种类型。 它们按危险程度和设施的重要性又可分成三种类型。 避雷针、避雷线、避雷网、避雷带及避雷器都 避雷针、避雷线、避雷网、 是经常采用的防雷装置。 是经常采用的防雷装置。一套完善的防雷装置包括 接闪器、引下线和接地装置。 接闪器、引下线和接地装置。
管型避雷器的主要缺点是： 管型避雷器的主要缺点是：伏秒特性较陡且放 电分散性较大， 电分散性较大，而一般变压器或其它电气设备绝缘 的冲击放电伏秒特性较平，二者不能很好地配合； 的冲击放电伏秒特性较平，二者不能很好地配合； 管型避雷器动作以后工作母线直接接地形成电压截 对变压器绝缘有损害；此外， 波，对变压器绝缘有损害；此外，管型避雷器放电 特性受到大气条件影响较大。因此，管型避雷器目 特性受到大气条件影响较大。因此， 前只适用于发电厂、 前只适用于发电厂、变电所的进线段保护以及输电 线路绝缘弱点的保护，如大跨距和交叉档距处。 线路绝缘弱点的保护，如大跨距和交叉档距处。 管型避雷器安装要求见教材
防雷电安全教案(汇编19篇)
防雷电安全教案（汇编19篇）防雷电安全教案第1篇活动目标：1、懂得预防溺水的相关知识。
2、增强安全意识，预防溺水事件发生。
3、懂得一些简单的溺水急救知识。
活动准备：课件活动过程：一、谈话引入宝贝们，现在是什么季节？对，现在是夏季，天气渐渐变的很热了，你们热了怎么办？可是，今年有好几个小朋友因为热就悄悄地去河里、池塘里洗澡，你们想知道他们去洗澡发生了什么事吗？告诉你们，他们下河洗澡被淹死了，他们再也看不到自己的爸爸妈妈了，他们好可怜，老师伤心，他们的爸爸妈妈更伤心。
二、防溺水教育：（一）宝贝们。
我们怎样才能使自己不发生溺水事故呢？我认为应做到以下几点：1、教育幼儿周末、节假日、寒暑假严禁到河边、池塘无盖的水井边戏水、游泳、不能结伴到池塘边玩耍。
2、教育幼儿千万不能去玩水，下河游泳。
3、我们是幼儿园的小朋友都不会游泳，如果发现有幼儿不慎掉进河里，不能自己下水营救，应大声呼唤成人来相助。
（二）、观看课件，师幼共同讨论：这些小朋友哪里做错了，我们应该怎么做？（三）、说一说：日常生活中应该怎么防范溺水事故的发生？不要到水池边、池塘边、井边玩耍，放假期间不要远离父母，不要独自玩耍，在幼儿园里时刻不离开老师的'视线，不独自乱跑。
小结：1、通过这节活动你懂得了什么？2、人的生命只有一次，我们要保护自己，不能独自到河边、井边、水池边玩耍。
必须要大人陪同，遇到危险的事要大声欢呼救。
防雷电安全教案第2篇防雷教育活动：安全避雷电活动目标：1、教育幼儿学会如何防雷电。
2、锻炼幼儿对事物的判断能力和想象能力，增强幼儿的安全意识。
3、通过表演游戏的形式，让幼儿在玩中学，在学中感受到活动的乐趣，并更快、更好地掌握所学的安全知识。
活动准备：录音机、磁带；模拟大树一棵；模拟电线杆一根、电线一条；模拟房子一座；用银色的包装纸剪成一条条细小的长带；小兔子头饰（若干）；篮子一个；音乐《下雨了》。
活动过程：一、导入今天，xxx小朋友邀请我们到他家去做客，现在我们出发吧。
安全生产事故案例分析精讲班第19讲作业
安全生产事故案例分析精讲班第19讲作业一、简答题:1、题目:某县油棉加工厂棉垛遭雷击起火[事故概况及经过]某县油棉加工厂违反《关于棉花仓库消防安全管理暂行规定》，导致棉垛遭雷击起火，烧毁皮棉137．3万公斤，给国家造成467．8万元的重大经济损失。
该厂厂长任某、副厂长李某的行为触犯《刑法》第187条之规定，构成玩忽职守罪，人民法院依法判处任某有期徒刑2年，缓刑2年；判处李某有期徒刑6个月，缓刑1年。
1985年4月9日，某省供销社、公安厅联合发布《关于棉花仓库消防安全管理暂行规定》，要求“库房、棉场应当根据防雷需要，装置避雷设备”。
同年7月5日，县供销社又发出《关于认真作好防火工作的通知》。
任某、李某对工作严重不负责任，不执行上述规定，长期不安装避雷设备，不配备专职消防人员；加之消防器材保存不善，棉垛距离不符合要求，以致1985年8月11日棉垛遭雷击起火，给国家财产造成巨大损失。
[事故原因分析]不执行规定要求，工作严重不负责任。
棉场遭雷击易起火，但装置避雷设备可以阻止或减少起火，这是起码的防火安全常识。
任某、李某作为正、副厂长，不认真履行职责，不按照上级有关部门的布置要求和有关规定，积极采取措施，及早解决避雷设置问题，导致棉垛被雷击起火，给国家造成巨大损失。
二人的玩忽职守行为，是发生这次特大事故的主要原因。
问题：1.这起事故的直接原因是什么？间接原因是什么？2.这起事故的责任如何划分？3.给出防止同类事故发生的措施。
你的答案：标准答案：1. 这起事故的直接原因一是雷击引起棉垛着火，二是没有安装避雷设备；间接原因是该厂消防意识薄弱，工作不负责任，没有防火措施等。
2.该厂领导工作严重不负责任，不认真履行职责，构成玩忽职守罪，对这起事故应负主要责任。
3.防止同类事故的措施：①加强存放棉花的库房、棉场的防火安全管理。
②安装避雷设备，防止雷击引起火灾。
③有关领导要高度重视安全防火，既要装备防火器材设备，也要抓好工作人员的管理，严格遵守规章制度，树立强烈的责任感和事业心，积极预防和消除各种火灾隐患。
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8 安装线路避雷器
用作线路上雷过电压特别大的或者绝缘弱点的保护。
11
10.2 发电厂和变电站的防雷保护
绝缘损坏不可恢复，因此可靠性要求高。
来源：1 直击雷 2 线路落雷侵入－主要原因
10.2.1 发电厂、变电站的直击雷保护
一般采用避雷针和避雷线，效果很好。我国每年每100个变 电站发生的绕击或反击的次数约为0.3次。
长期运行经验表明，这种事故非常少见
3） 绕击导线
I2
U 50%
4 Zd
U 50% 100
3
10.1.3 输电线路的雷击跳闸率
输电线路遭受雷击发生跳闸需要同时满足两个条件： 1 雷电流超过耐雷水平 2 冲击电弧转换为稳定的工频电弧
一、建弧率
与工频弧道中的平均电场强度有关，也与去游离条件有关
4.5E 0.75 14
电压为1410V；杆塔冲击接地电阻为7，避雷线半径为5.5mm，
弧垂fd＝7m，导线弧垂fd＝12m。求该线路的耐雷水平和雷击跳闸 率。
2
1
解：（1） 求耦合系数
3.5 2.2
11.6 1.7 3
避雷线的平均高度
hb
29.1
2 3
fb
29.1
27 3
24.5m
导线的平均高度
hd
23.4
2 3
fd
直击雷: 分成三种：雷击杆塔
雷击避雷线档距中央 雷绕击导线
2
直击雷过电压计算
1） 雷击塔顶时的反击过电压
耐雷水平
I1
(1
U 50%
k)(Rch
Lgt 2.6
hd ) 2.6
2） 雷击避雷线档距中央
由于电晕的衰减作用，可不考虑绝缘子串处的闪络。
对于避雷线对导线的反击，按照 S 0.012l 1 确定距离。
Lgt 0.5 29.1 14.5H
0.88
(3) 耐雷水平
雷击塔顶的反击过电压：
I1
(1
U 50%
k)(Rch
Lgt 2.6
hd ) 2.6
116kA
绕击引起的过电压：
I2
U50% 100
14.1kA
（4） 雷电流超过耐雷水平的概率
lg P I
I1－>P1＝4.8％；
88
高电压技术
第10章 电力系统防雷保护
线路上的雷过电压分为：直击雷和感应雷。两者的耐
雷水平不同。
感应雷：
雷击大地时的感应过电压
U 'gd
U gd (1 k)
25
IL
* hd S
(1 k)
S>65m
由于雷击点的自然接地电阻较大，因此雷电流峰值小。实测 ：感应过电压峰值最大可达300－400kV。对于35kV以上线路 ，可能造成危害，但对110kV以上线路，由于绝缘水平较高， 一般不会引起闪络
发电厂厂房一般不能装设避雷针。 现在国标也推荐采用避雷线。
14
10.2.2 变电站的侵入波保护
侵入波危害大
防止侵入波的主要保护措施：
1 在发电厂、变电所内装设阀型避雷器
2 在发电厂、变电所进线段设置保护以限制流过阀型避 雷器的雷电流幅值和陡度。
一、避雷器的保护作用分析
u z1
2
ub 1
z1
ub
因此，电压为2at
2)
在避雷器动作瞬间，B点电压为： 2at f
Ub5
2a
l2 v
3) 在避雷器动作产生的负波第一次到达B点瞬间，
2at 4a(t
tf
)
2a(t f
2l2 v
)
4a[t
f
2l2 v
tf
]
2a(t f
2l2 ) v
Ub5
2a l2 v
4) 在避雷器的负波在B点发生正全反射，此反射波到达A点后被吸收，
3l1
（6） 线路雷击跳闸率
n n1 n2 NgP1 NP P2 0.222
8
10.1.4 输电线路的防雷措施
避雷线
提高耐雷 水平措施
降低建弧率 的措施
雷电 放电
雷电 过电压
线路绝缘 冲击闪络
工频 电弧
自动 重合闸
断路器 跳闸
供电 中断
雷害事故的发展过程及防护措施
9
常用措施（一）：
1 架设避雷线
at a[t 2(l1 l2 )] 2a(t l1 l2 )
v
v
3) 在避雷器动作时产生的负电压波到达L点以后
2a(t
l1
l2 v
) 2a[t
(t f
2l1 )] v
2a(t f
l1 l2 ) v
Ub5
2a l1 v
22
进线刀闸处的波形
23
变压器上的电压
1) 在T点首次感受到电压时为时间起点，此时即发生正的全反射，
23.4
2 12 15.4m 3
避雷线1、2对导线3的几何耦合系数为：
60 ln D13 60 ln D23
k0
Z13 Z11
Z 23 Z12
d13
60 ln 2hb
d 23 60 ln D12
0.229
rb
d12
6
例题：
经冲击电晕修正后： k 1.25k0 0.286 （2） 查表，求等值电感和分流系数
闸而完全停电。
10
常用措施（二）：
5 装设自动重合闸
我国110kV以上线路自动重合闸成功率在75%-95％以上
6 消弧线圈接地方式
对接地电阻难以降低的地区，采用中性点经消弧线圈接地，可 大大减小建弧率。该措施主要用于35kV以下线路，可减低跳闸 率1/3
7 加强绝缘
增加绝缘子片数、大爬距绝缘子等。
次/100km·年
击中杆塔引起的跳闸次数n1为：n1 NgP1
g为击杆率，P1为雷电流幅值超过雷击杆塔耐雷水平I1的概率，
η为建弧率，
2 雷绕击导线时的跳闸率
n2 NP P2
Pα为绕击率，P2为雷电流幅值超过绕击耐雷水平I2的概率，
3 线路总跳闸率 n n1 n2
5
例题：
一条220kV线路架设在平原地区，绝缘子串13片，正极性50%放电
v
变压器上电压
U b5
t
变压器上典型的实际电压波形
这种波形和冲击全波相差很大 ，它对变压器绝缘的作用与截 波相近，所以通常拿它的最大 值与变压器的多次截波耐压值 （约等于三次截波耐压值的 1/1.15）相比较，来判断绝缘是 否损坏。
27
变压器多次截波耐压值与避雷器残压的比较
28
避雷器电压Ub的图解法
16
由于阀型避雷器的伏秒特性比较平坦，因此冲击放电电压Uch基 本不随入侵波的陡度变化而变化。
避雷器的残压值与流过的电流大小有关。但在一个很大范围内， 残压几乎不变。
一般情况下，流经避雷器的雷电流一般不超过5kA。因此，残压 的最大值取5kA以下对应的值。
Uch一般与5kA下的残压值相同。
计算电压用的网格图
19
避雷器上的电压
1) 在波第一次到达B点时为时间起点。开始阶段，雷电 波达在B点B点的电压为ub(t)=at ，直到T点反射的反射波到
2) 在反射波到达B点至避雷器动作以前，B点的电压为 前行波与反行波的叠加，
uB
(t)
at
a(t
2l2 v
)
2a(t
l2 v
)
3) 在避雷器动作后，即t=tf时，保持残压Ub-5（5kA下的 残压）。也可看成在B点叠加了一个负电压波-2a(t-tf)
BT
l1
l2
(a)
雷电波侵入变电站的典型接线
(b)
等值电路
18
L
B
T
at
2(l1
v
l2
)
a(t 2l2 ) v
tf
2a(t t f )
2a(t t f )
2at (t f
2l1 v
)
2at
tf 4a(t t f )
2at (t f
2l2 v
)
4a(t t f
2l2 ) v
uB
(t
)
2a(t
l2 v
)
2a(t
t
f
) 2a(t f
l2 v
)
U b5
tf
U b5 2a
l2 v
20
避雷器上的电压波形
21
进线刀闸上的电压
1) 在波到达L时为时间起点。开始阶段，雷电波在L点 的电压为ub(t)=at ，直到T点的反射波到达L点
2) 在T点反射波到达L点至避雷器动作产生的负电压波 到达L点以前，L点的电压为
E为绝缘子串的平均运行电压(有效值)梯度，kV/m
对于中性点有效接地的系统： E ue 3l1
对于中性点非有效接地的系统：
E
ue
2l1 l2
4
二、有避雷线线路的雷击跳闸率
1 雷击杆塔时的跳闸率 每100km线路每年的遭受雷击的次数为：
N (b 4h) 100T 0.28(b 4h)
1000
z1
ub
2u
2u
ib
(a)
(b)
(c)
避雷器动作前的等值电路如图(b)所示，
15
避雷器放电后的等值电路如图(c)所示。
避雷器的保护作用分析
放电后， 2u ub ib Z1
u
2u Uch U bm
ub
ub ib Z1 ub f (ib )
uf
t
I bm
ib Z1
i
u－来波 uf－避雷器伏秒特性 ub－避雷器上的电压 ub＝f（ib）－避雷器的伏安特性
用作线路上雷过电压特别大的或者绝缘弱点的保护。
11
10.2 发电厂和变电站的防雷保护
绝缘损坏不可恢复，因此可靠性要求高。
来源：1 直击雷 2 线路落雷侵入－主要原因
10.2.1 发电厂、变电站的直击雷保护
一般采用避雷针和避雷线，效果很好。我国每年每100个变 电站发生的绕击或反击的次数约为0.3次。
长期运行经验表明，这种事故非常少见
3） 绕击导线
I2
U 50%
4 Zd
U 50% 100
3
10.1.3 输电线路的雷击跳闸率
输电线路遭受雷击发生跳闸需要同时满足两个条件： 1 雷电流超过耐雷水平 2 冲击电弧转换为稳定的工频电弧
一、建弧率
与工频弧道中的平均电场强度有关，也与去游离条件有关
4.5E 0.75 14
电压为1410V；杆塔冲击接地电阻为7，避雷线半径为5.5mm，
弧垂fd＝7m，导线弧垂fd＝12m。求该线路的耐雷水平和雷击跳闸 率。
2
1
解：（1） 求耦合系数
3.5 2.2
11.6 1.7 3
避雷线的平均高度
hb
29.1
2 3
fb
29.1
27 3
24.5m
导线的平均高度
hd
23.4
2 3
fd
直击雷: 分成三种：雷击杆塔
雷击避雷线档距中央 雷绕击导线
2
直击雷过电压计算
1） 雷击塔顶时的反击过电压
耐雷水平
I1
(1
U 50%
k)(Rch
Lgt 2.6
hd ) 2.6
2） 雷击避雷线档距中央
由于电晕的衰减作用，可不考虑绝缘子串处的闪络。
对于避雷线对导线的反击，按照 S 0.012l 1 确定距离。
Lgt 0.5 29.1 14.5H
0.88
(3) 耐雷水平
雷击塔顶的反击过电压：
I1
(1
U 50%
k)(Rch
Lgt 2.6
hd ) 2.6
116kA
绕击引起的过电压：
I2
U50% 100
14.1kA
（4） 雷电流超过耐雷水平的概率
lg P I
I1－>P1＝4.8％；
88
高电压技术
第10章 电力系统防雷保护
线路上的雷过电压分为：直击雷和感应雷。两者的耐
雷水平不同。
感应雷：
雷击大地时的感应过电压
U 'gd
U gd (1 k)
25
IL
* hd S
(1 k)
S>65m
由于雷击点的自然接地电阻较大，因此雷电流峰值小。实测 ：感应过电压峰值最大可达300－400kV。对于35kV以上线路 ，可能造成危害，但对110kV以上线路，由于绝缘水平较高， 一般不会引起闪络
发电厂厂房一般不能装设避雷针。 现在国标也推荐采用避雷线。
14
10.2.2 变电站的侵入波保护
侵入波危害大
防止侵入波的主要保护措施：
1 在发电厂、变电所内装设阀型避雷器
2 在发电厂、变电所进线段设置保护以限制流过阀型避 雷器的雷电流幅值和陡度。
一、避雷器的保护作用分析
u z1
2
ub 1
z1
ub
因此，电压为2at
2)
在避雷器动作瞬间，B点电压为： 2at f
Ub5
2a
l2 v
3) 在避雷器动作产生的负波第一次到达B点瞬间，
2at 4a(t
tf
)
2a(t f
2l2 v
)
4a[t
f
2l2 v
tf
]
2a(t f
2l2 ) v
Ub5
2a l2 v
4) 在避雷器的负波在B点发生正全反射，此反射波到达A点后被吸收，
3l1
（6） 线路雷击跳闸率
n n1 n2 NgP1 NP P2 0.222
8
10.1.4 输电线路的防雷措施
避雷线
提高耐雷 水平措施
降低建弧率 的措施
雷电 放电
雷电 过电压
线路绝缘 冲击闪络
工频 电弧
自动 重合闸
断路器 跳闸
供电 中断
雷害事故的发展过程及防护措施
9
常用措施（一）：
1 架设避雷线
at a[t 2(l1 l2 )] 2a(t l1 l2 )
v
v
3) 在避雷器动作时产生的负电压波到达L点以后
2a(t
l1
l2 v
) 2a[t
(t f
2l1 )] v
2a(t f
l1 l2 ) v
Ub5
2a l1 v
22
进线刀闸处的波形
23
变压器上的电压
1) 在T点首次感受到电压时为时间起点，此时即发生正的全反射，
23.4
2 12 15.4m 3
避雷线1、2对导线3的几何耦合系数为：
60 ln D13 60 ln D23
k0
Z13 Z11
Z 23 Z12
d13
60 ln 2hb
d 23 60 ln D12
0.229
rb
d12
6
例题：
经冲击电晕修正后： k 1.25k0 0.286 （2） 查表，求等值电感和分流系数
闸而完全停电。
10
常用措施（二）：
5 装设自动重合闸
我国110kV以上线路自动重合闸成功率在75%-95％以上
6 消弧线圈接地方式
对接地电阻难以降低的地区，采用中性点经消弧线圈接地，可 大大减小建弧率。该措施主要用于35kV以下线路，可减低跳闸 率1/3
7 加强绝缘
增加绝缘子片数、大爬距绝缘子等。
次/100km·年
击中杆塔引起的跳闸次数n1为：n1 NgP1
g为击杆率，P1为雷电流幅值超过雷击杆塔耐雷水平I1的概率，
η为建弧率，
2 雷绕击导线时的跳闸率
n2 NP P2
Pα为绕击率，P2为雷电流幅值超过绕击耐雷水平I2的概率，
3 线路总跳闸率 n n1 n2
5
例题：
一条220kV线路架设在平原地区，绝缘子串13片，正极性50%放电
v
变压器上电压
U b5
t
变压器上典型的实际电压波形
这种波形和冲击全波相差很大 ，它对变压器绝缘的作用与截 波相近，所以通常拿它的最大 值与变压器的多次截波耐压值 （约等于三次截波耐压值的 1/1.15）相比较，来判断绝缘是 否损坏。
27
变压器多次截波耐压值与避雷器残压的比较
28
避雷器电压Ub的图解法
16
由于阀型避雷器的伏秒特性比较平坦，因此冲击放电电压Uch基 本不随入侵波的陡度变化而变化。
避雷器的残压值与流过的电流大小有关。但在一个很大范围内， 残压几乎不变。
一般情况下，流经避雷器的雷电流一般不超过5kA。因此，残压 的最大值取5kA以下对应的值。
Uch一般与5kA下的残压值相同。
计算电压用的网格图
19
避雷器上的电压
1) 在波第一次到达B点时为时间起点。开始阶段，雷电 波达在B点B点的电压为ub(t)=at ，直到T点反射的反射波到
2) 在反射波到达B点至避雷器动作以前，B点的电压为 前行波与反行波的叠加，
uB
(t)
at
a(t
2l2 v
)
2a(t
l2 v
)
3) 在避雷器动作后，即t=tf时，保持残压Ub-5（5kA下的 残压）。也可看成在B点叠加了一个负电压波-2a(t-tf)
BT
l1
l2
(a)
雷电波侵入变电站的典型接线
(b)
等值电路
18
L
B
T
at
2(l1
v
l2
)
a(t 2l2 ) v
tf
2a(t t f )
2a(t t f )
2at (t f
2l1 v
)
2at
tf 4a(t t f )
2at (t f
2l2 v
)
4a(t t f
2l2 ) v
uB
(t
)
2a(t
l2 v
)
2a(t
t
f
) 2a(t f
l2 v
)
U b5
tf
U b5 2a
l2 v
20
避雷器上的电压波形
21
进线刀闸上的电压
1) 在波到达L时为时间起点。开始阶段，雷电波在L点 的电压为ub(t)=at ，直到T点的反射波到达L点
2) 在T点反射波到达L点至避雷器动作产生的负电压波 到达L点以前，L点的电压为
E为绝缘子串的平均运行电压(有效值)梯度，kV/m
对于中性点有效接地的系统： E ue 3l1
对于中性点非有效接地的系统：
E
ue
2l1 l2
4
二、有避雷线线路的雷击跳闸率
1 雷击杆塔时的跳闸率 每100km线路每年的遭受雷击的次数为：
N (b 4h) 100T 0.28(b 4h)
1000
z1
ub
2u
2u
ib
(a)
(b)
(c)
避雷器动作前的等值电路如图(b)所示，
15
避雷器放电后的等值电路如图(c)所示。
避雷器的保护作用分析
放电后， 2u ub ib Z1
u
2u Uch U bm
ub
ub ib Z1 ub f (ib )
uf
t
I bm
ib Z1
i
u－来波 uf－避雷器伏秒特性 ub－避雷器上的电压 ub＝f（ib）－避雷器的伏安特性