注电考试最新版教材-第72讲 第四十一章电力系统的防雷保护

39.3 直流高压实验1.直流高压实验地场合泄漏电流测量被试品地电容量很大地设备常用直流高电压实验来代替工频电压实验.对直流输电设备进行直流高压实验.2.直流高压实验地特点实验设备容量小,重量轻,便于现场实验；可同时进行泄漏电流测量直流耐压实验更能有效发现电机定子端部地绝缘缺陷对绝缘损伤小对交流电气设备绝缘地考验不如交流耐压实验接近实际39.3.1 直流高电压地产生直流高电压地产生串级直流高压发生器空载输出电压：Uo＝2nUmUm－电源交流电压幅值n－级数39.4 冲击高压实验冲击高电压实验是用来检验各种高压电气设备在雷电过电压和操作过电压作用下地绝缘性能或保护性能39.4.1 雷电冲击电压地产生开关合闸后,C1和C2上地电压最大值可达：多级回路：R11—阻尼电阻R12—波前电阻39.4.2 操作冲击电压地产生39.4.3冲击电压地测量用球隙测压器测量；费时间用分压器测量；电阻分压器电容分压器阻容分压器冲击电压数字测量系统冲击峰值电压表测量第40章输电线路和绕组中地波过程40.1 波沿均匀无损单导线地传播架空线：单位长度对地电容单位长度导体电感电缆：单位长度对地电容单位长度导体电感电磁波地传播速度v架空线：电缆：导线地波阻抗z：波阻抗Z 为同方向电压波与电流波之比架空线：一般单根导线z≈500Ω分裂导线z≈300Ω电缆：一般z=10-50Ω波阻抗Z和集中参数电阻R地比较相同点：<1）都是反映电压与电流之比<2）量纲相同都为Ω不同点：<1）R：电压u为R两端地电压,电流i为流过R地电流.Z：电压u为导线对地电压,电流i为同方向导线电流. <2）R：耗能Z：不耗能,将能量储存在导线周围地介质里.<3）R：常常与导线长度有关.Z：只与L和C有关,与导线长度无关.40.2 行波地折射和反射波地折、反射：实际工程中波可能遇到线路参数突变地地方<节点）架空线--电缆架空线--终端电压波折射系数要计算分布参数线路上节点地电压可用集中参数等值电路计算：a.线路波阻抗用数值相等地集中参数等值电阻代替b.把线路上地入射电压波地两倍作为等值电压源使用条件Z2中无反行波40.3 实际输电线路地波过程问题40.3.1 行波地多次折、反射40.3.2 行波在无损平行多导线系统中地传播自电位系数互电位系数自波阻抗互波阻抗耦合系数k40.3.3 冲击电晕对波过程地影响电晕对导线上波过程地影响(1>.使导线地耦合系数增大(2>.使导线地波阻抗和波速减小(3>.使波在传播过程中幅值衰减,波形畸变40.4 变压器绕组中地波过程1.简化等值电路40.4.1 绕组中地初始电压分布与稳态电压分布(1>.绕组末端接地 2）绕组末端开路绕组首端处：u=U0绕组末端处(3>.变压器地入口电容绕组中地稳态电压分布(1>.绕组末端接地(2>.绕组末端开路40.4.2 改善冲击电压下绕组中电压分布地方法1）在电容链中增大纵向电容值,称之为纵补偿2）加大绕组对高压端地电容以补偿绕组地对地电容地影响。

低压供电系统防雷保护摘要：本文对低压供电系统防雷保护进行了研究，利用ATPDraw软件对SPD 多级配合进行了仿真计算，得到相应的结果。

关键词：低压供电系统；浪涌保护器0 引言供电系统的内部浪涌主要来自供电系统中大容量设备、变频设备和非线性用电设备的使用，给供电系统带来日益严重的内部浪涌问题。

供电系统的内外部浪涌对一些敏感的电子设备，即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源部分或全部电子设备损坏。

而防止感应雷和浪涌的方法就是在低压供电系统中安装浪涌保护器（SPD）。

1、供电系统的浪涌保护低压供电系统可以通过变电站处的保护、建筑物主配电盘处的保护、建筑物内分配电盘处的保护和末端的负载保护保护用户设备免受电涌的侵害[1]。

（1）第一级保护电力变压器低压侧安装的电源SPD作为第一级保护时应为三相电压开关型电源SPD，其雷电通流量不应低于60kA，应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源SPD。

一般要求该级电源保护器具备1000kA以上的最大冲击电流，要求的限制电压应小于1500V。

这些电源是专为承受雷电和感应雷击的大电流和高能量浪涌能量吸收而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。

它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源SPD时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为这类保护器主要是对大浪涌电流的吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备[38]。

第一级电源SPD可防范10/350μs的雷电波，达到IEC规定的最高防护标准。

（2）第二级保护分配电柜线路输出端电源SPD作为第二级保护时应为限压型电源SPD，其雷电通流量不应低于20kA；应该是安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电设备处的电源SPD。

这些电源SPD对于通过用户供电入口浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收，对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。

该处使用的电源SPD要求的最大冲击电流为45kA以上，要求的限制电压应小于1200V。

第八章电力系统雷电防护本章分析输电线路、发电厂和变电所以及旋转电机的防雷保护原理及措施。

§8-1 输电线路的防雷保护输电线路分布面积广,易受雷击,所以雷击是引起线路跳闸的主要起因。

同时,雷击以后雷电波将沿输电线侵入变电所,给电力设备带来危害, 因此对线路防雷保护应予以充分重视和研究。

根据过电压的形成过程,一般将线路发生的雷击过电压分为两种,一种是雷击线路附近地面, 由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。

另一种是雷击于线路引起的称为直击雷过电压。

运行经验表明,直击雷过电压对高压电力系统的危害更为严重。

输电线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果在工程计算中用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量。

耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。

线路的耐雷水平较高,就是防雷性能较好。

雷击跳闸率是指折算为统一的条件下,因雷击而引起的线路跳闸的次数, 此统一条件规定为每年40个雷暴日和100km的线路长度。

应该指出,由于雷电放电的复杂性,通过工程分析得到的计算结果可以作为衡量线路防雷性能的相对指标,而运行经验的积累和实施对策的分析则应是十分重视的。

输电线路防雷一般采取下列措施 :1 .防止雷直击导线沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合。

在某些情况下可改用电缆线路,使输电线路免受直接雷击。

2 .防止雷击塔顶或避雷线后绝缘闪络输电线路的闪络是指雷击塔顶或避雷线时,使塔顶电位升高。

为此,降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数,适当加强线路绝缘,在个别杆塔上采用线路型避雷器等,是提高线路耐雷水平,减少绝缘闪络的有效措施。

3 .防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧当绝缘子串发生闪络后,应尽量使它不转化为稳定的工频电弧,不建立这一电弧,则线路就不会跳闸。

适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度,电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,防止建立稳定的工频电弧。

4 .防止线路中断供电可采用自动重合闸,或双回路、环网供电等措施,即使线路跳闸,也能不中断供电。

第八章电力系统雷电防护本章分析输电线路、发电厂和变电所以及旋转电机的防雷保护原理及措施。

§8-1 输电线路的防雷保护输电线路分布面积广,易受雷击,所以雷击是引起线路跳闸的主要起因。

同时,雷击以后雷电波将沿输电线侵入变电所,给电力设备带来危害, 因此对线路防雷保护应予以充分重视和研究。

根据过电压的形成过程,一般将线路发生的雷击过电压分为两种,一种是雷击线路附近地面, 由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。

另一种是雷击于线路引起的称为直击雷过电压。

运行经验表明,直击雷过电压对高压电力系统的危害更为严重。

输电线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果在工程计算中用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量。

耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。

线路的耐雷水平较高,就是防雷性能较好。

雷击跳闸率是指折算为统一的条件下,因雷击而引起的线路跳闸的次数, 此统一条件规定为每年40个雷暴日和100km的线路长度。

应该指出,由于雷电放电的复杂性,通过工程分析得到的计算结果可以作为衡量线路防雷性能的相对指标,而运行经验的积累和实施对策的分析则应是十分重视的。

输电线路防雷一般采取下列措施 :1 .防止雷直击导线沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合。

在某些情况下可改用电缆线路,使输电线路免受直接雷击。

2 .防止雷击塔顶或避雷线后绝缘闪络输电线路的闪络是指雷击塔顶或避雷线时,使塔顶电位升高。

为此,降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数,适当加强线路绝缘,在个别杆塔上采用线路型避雷器等,是提高线路耐雷水平,减少绝缘闪络的有效措施。

3 .防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧当绝缘子串发生闪络后,应尽量使它不转化为稳定的工频电弧,不建立这一电弧,则线路就不会跳闸。

适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度,电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,防止建立稳定的工频电弧。

4 .防止线路中断供电可采用自动重合闸,或双回路、环网供电等措施,即使线路跳闸,也能不中断供电。