工厂供电技术_第八章.ppt

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1、工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n内容提要内容提要n n本章主要阐述供配电系统中接地保护装置、接地体、接地极、保护接地及保护接零的有关概念。重点介绍了输电线路、变电所的防雷保护形式及措施、保护原理，避雷线、避雷针、避雷器在系统防雷保护中的作用，空间保护范围等有关内容。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基

2、本知识供配电系统接地基本知识n n（一）供配电系统接地（一）供配电系统接地n n供配电系统中接地的主要作用，是保证人身安全以及用户供配电系统中接地的主要作用，是保证人身安全以及用户电气设备和过电压保护装置正常工作，防止间接触电事故电气设备和过电压保护装置正常工作，防止间接触电事故的发生，所以，各种接地方式是非常重要的环节。目前的的发生，所以，各种接地方式是非常重要的环节。目前的接地方式可分为三类：接地方式可分为三类：工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节

3、 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n1.接地的类型n n接地是把电气设备与接地装置连接起来，称为接地。“地”是指电气上的“地”。其特点是该处土壤中没有电流，即该处的电位等于零。供配电系统中的接地，可分为电气设备的工作接地、保护接地、防雷保护接地三种 工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n（1 1）工作接地）工作接地n n工厂供电系统中，利用大地作导线或其它运行需要的接地，工厂供电系统中，

4、利用大地作导线或其它运行需要的接地，称为工作接地。例如：电力变压器的中性点直接接地或中称为工作接地。例如：电力变压器的中性点直接接地或中性点经消弧线圈接地及防雷装置的接地等。性点经消弧线圈接地及防雷装置的接地等。n n（2 2）保护接地）保护接地n n为了防止电气设备的绝缘受到损坏，将电气设备在正常情为了防止电气设备的绝缘受到损坏，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与大地连接，可以更确切地保证人况下不带电的金属部分与大地连接，可以更确切地保证人身安全，这种接地称为保护接地。身安全，这种接地称为保护接地。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷

5、接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n（3 3）防雷接地）防雷接地n n过电压保护装置或设备的金属结构，为了传导泄雷电流而过电压保护装置或设备的金属结构，为了传导泄雷电流而接地，称为防雷接地，也称为过电压保护接地。防雷接地接地，称为防雷接地，也称为过电压保护接地。防雷接地是一种特殊的工作接地，其接地电阻的大小，直接影响过是一种特殊的工作接地，其接地电阻的大小，直接影响过电压保护的效果。电压保护的效果。n n例如：避雷针、避雷线，避雷器的接地等。例如：避雷针、避雷线，避雷器的接地等。工厂供电

6、技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n2.2.接地的基本概念接地的基本概念n n（1 1）接地装置）接地装置n n接地体和接地线的总和称为接地装置，接地装置的基本型接地体和接地线的总和称为接地装置，接地装置的基本型式有垂直接地和水平接地。如图式有垂直接地和水平接地。如图8181所示。所示。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电

7、系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n（2 2）接地体）接地体n n埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极。大地包括土壤、江、河、湖、井水。接地体分为自地极。大地包括土壤、江、河、湖、井水。接地体分为自然接地体和人工接地体。自然接地体：如自来水管、金属然接地体和人工接地体。自然接地体：如自来水管、金属构架、钢筋混凝土杆等；人工接地体：如打进地中的角钢、构架、钢筋混凝土杆等；人工接地体：如打进地中的角钢、圆钢铁管、深埋的圆钢铁带等。圆钢铁管、深埋的圆钢铁带等。n

8、 n（3 3）接地线）接地线n n电气设备的接地部分与接地体连接用的金属导体称为接地电气设备的接地部分与接地体连接用的金属导体称为接地线。接地线一般可用钢筋、钢绞线、铁带或角钢等做成。线。接地线一般可用钢筋、钢绞线、铁带或角钢等做成。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n3.3.接地电阻接地电阻n n首先分析一下电气上的地究竟在哪儿？为了加深对首先分析一下电气上的地究竟在哪儿？为了加深对“地地”这个概念

9、的理解。举例说明，例如从地面上挖个坑，埋入这个概念的理解。举例说明，例如从地面上挖个坑，埋入一个半径为一个半径为R R的金属半球，由它向地中传导电流，如图的金属半球，由它向地中传导电流，如图882 2所示。所示。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护

10、n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n由图由图8-38-3可见，电流由接地装置流向可见，电流由接地装置流向“地地”的过程中，要受的过程中，要受到阻力，所以，接地电阻，就是电气设备的接地部分对地到阻力，所以，接地电阻，就是电气设备的接地部分对地电压与接地电流的比值，称为接地电阻。即电压与接地电流的比值，称为接地电阻。即工厂供电技术工厂供电技术

11、工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n接地电阻又分为工频接地电阻和冲击接地电阻。工频接地接地电阻又分为工频接地电阻和冲击接地电阻。工频接地电阻是指按通过接地体流入地中的工频电流求得的电阻。电阻是指按通过接地体流入地中的工频电流求得的电阻。冲击接地电阻是按通过接地体流入地中的冲击电流求得的冲击接地电阻是按通过接地体流入地中的冲击电流求得的接地电阻。影响接地电阻的主要因素是土壤电阻率，接地接地电阻。影响接地电阻的主要因素是土壤电阻

12、率，接地体的几何尺寸以及埋入的深度等。体的几何尺寸以及埋入的深度等。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n.土壤电阻率土壤电阻率n n土壤电阻率称为土壤电阻系数，它以每边长为土壤电阻率称为土壤电阻系数，它以每边长为1cm1cm的立方的立方体土壤电阻来表示，其单位是欧体土壤电阻来表示，其单位是欧米或欧米或欧厘米。土壤电厘米。土壤电阻率随土壤的性质、含水量、温度、化学成分、物理性质阻率随土壤的性质、含水量、

13、温度、化学成分、物理性质等情况的不同而不同，因此在设计时要根据当地的实际地等情况的不同而不同，因此在设计时要根据当地的实际地质情况，并要考虑季节的影响，选取其中最大值作为设计质情况，并要考虑季节的影响，选取其中最大值作为设计依据。依据。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n（二）防雷接地电阻的计算（二）防雷接地电阻的计算n n.工频接地电阻工频接地电阻n n（1 1）单根垂直接地体接地电阻）单根垂直接地

14、体接地电阻工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n.冲击接地电阻冲击接地电阻n n冲击接地电阻是按通过接地体流入地中的雷电流求得的。冲击接地电阻是按通过接地体流入地中的雷电流求得的。

15、由于雷电流与工频电流不同，使得冲击接地电阻与工频接由于雷电流与工频电流不同，使得冲击接地电阻与工频接地电阻不同。地电阻不同。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n.复合接地电阻复合接地电阻n n为了得到较小的接地电阻，实际工程中采用的接地装置通为了得到较小的接地电阻，实际工程中采用的接地装置通常是由多根垂直接地体和若干水平接地体组成的所谓复合常是由多根垂直接地体和若干水平接地体组成的所谓复合式接地装置。

16、在复合式接地装置中由于各接地体的相互屏式接地装置。在复合式接地装置中由于各接地体的相互屏蔽作用，使其有效的溢流面积减少，因而使装置的接地电蔽作用，使其有效的溢流面积减少，因而使装置的接地电阻值大于各单独接地体电阻的并联综合值，我们把后者与阻值大于各单独接地体电阻的并联综合值，我们把后者与前者之比，称之为复合式接地装置的工频利用系数前者之比，称之为复合式接地装置的工频利用系数工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知

17、识工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n.接地装置形式选择接地装置形式选择工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第一节第一节 供配电系统接地基本知识供配电系统接地基本知识n n.改善土壤电阻率的方法及措施改善土壤电阻率的方法及措施n n(1(1）换土方法）换土方法n n用粘土

18、、黑土及砂质黏土等代替原来电阻率高的土壤。置用粘土、黑土及砂质黏土等代替原来电阻率高的土壤。置换的范围是在接地体周围换的范围是在接地体周围0.5m0.5m以内和管长以内和管长1/31/3处。这种方处。这种方法在接地附近有电阻率较低的土壤时有效。法在接地附近有电阻率较低的土壤时有效。n n(2(2）深埋方法）深埋方法n n对含砂土壤最为有效。因为含砂层一般都在表面层，在地对含砂土壤最为有效。因为含砂层一般都在表面层，在地层深处的土壤电阻较低，这种方法仅适于机械化施工。层深处的土壤电阻较低，这种方法仅适于机械化施工。n n(3(3）化学处理常用方法）化学处理常用方法n n在接地极周围的土壤中加入食

19、盐，加食盐的优点是效果好，在接地极周围的土壤中加入食盐，加食盐的优点是效果好，受季节影响小、价廉，但是持续的时间不长。受季节影响小、价廉，但是持续的时间不长。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（一）电力线路的防雷保护（一）电力线路的防雷保护n n1.1.电力线路的防雷保护措施电力线路的防雷保护措施n n（1 1）防止直击雷，为此可采用避雷线或避雷针，在某些）防止直击雷，为此可采用避雷线或避雷针，在某些情况下

20、可改用电缆线路。情况下可改用电缆线路。n n（2 2）防止反击，也即是避雷线被雷击后，不应该使线路）防止反击，也即是避雷线被雷击后，不应该使线路绝缘发生闪络，为此可改善避雷线的接地，适当加强绝缘，绝缘发生闪络，为此可改善避雷线的接地，适当加强绝缘，个别杆搭使用避雷器保护。个别杆搭使用避雷器保护。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（3 3）防止雷击闪络后建立的工频电弧，如果雷击仅使绝）防止雷击闪络后建立的工频

21、电弧，如果雷击仅使绝缘发生冲击网络，而不转变为稳定的电弧，则线路不会发缘发生冲击网络，而不转变为稳定的电弧，则线路不会发生短路故障。所以线路也就不会跳闸，为此应减少绝缘上生短路故障。所以线路也就不会跳闸，为此应减少绝缘上的工频电场强度，或采用中性点不直接接地的办法，如采的工频电场强度，或采用中性点不直接接地的办法，如采用消弧线圈接地方式。用消弧线圈接地方式。n n（4 4）保证线路不间断供电，为此可采用自动重合闸装置，）保证线路不间断供电，为此可采用自动重合闸装置，以及采用双回路或环形供电方式。以及采用双回路或环形供电方式。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八

22、章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n2.2.线路防雷的计算方法线路防雷的计算方法n n电力线路防雷措施的计算方法，通常，可以用单位跳闸率电力线路防雷措施的计算方法，通常，可以用单位跳闸率来说明。单位跳闸率是指线路长度来说明。单位跳闸率是指线路长度LWL=100kmLWL=100km，每年，每年4040雷雷电日时，由于雷击使线路开关跳闸的次数，称单位跳闸率。电日时，由于雷击使线路开关跳闸的次数，称单位跳闸率。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章

23、 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n确定单位跳闸率，首先要解决的问题是当线路长度为确定单位跳闸率，首先要解决的问题是当线路长度为100km100km，雷电日为，雷电日为4040时，导线或避雷线受到的直击雷数大时，导线或避雷线受到的直击雷数大致有多少，由实验得出的致有

24、多少，由实验得出的 与地线受雷击的概率曲线，如图与地线受雷击的概率曲线，如图8-48-4所示。所示。n n由图可见，当由图可见，当 时，雷击地线的概率差不多是时，雷击地线的概率差不多是100%100%，雷击，雷击于地面的概率越大，当于地面的概率越大，当 越大时，雷击于地面的概率就越大；越大时，雷击于地面的概率就越大；当当 时，雷击于地线的概率趋近于零，而雷击于地面的概率时，雷击于地线的概率趋近于零，而雷击于地面的概率约为约为100%100%。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷

25、接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n避雷线的防雷保护作用避雷线的防雷保护作用n n（1 1）遮蔽作用）遮蔽作用n n避雷线对输电线路具有雷击遮蔽作用，而避免雷电直接击避雷线对输电线路具有雷击遮蔽作用，而避免雷电直接击于输电线路上，这是避雷线的主要作用。于输电线路上，这是避雷线的主要作用。n n（2 2）分流作用）分流作用n n当雷击杆搭时，雷电流

26、并不全部经过杆塔入地，而是从避当雷击杆搭时，雷电流并不全部经过杆塔入地，而是从避雷线的两侧分流掉一部分，从而可以降低塔顶电位和提高雷线的两侧分流掉一部分，从而可以降低塔顶电位和提高耐雷水平。耐雷水平。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（3）耦合作用n n避雷线与导线间的耦合效应，能降低绝缘子链两端的作用电压，从而使耐雷水平有所提高。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供

27、配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（三）电力线路的防雷措施（三）电力线路的防雷措施n n对于对于6 610kV10kV输电系统的配电线路来说，它的绝缘通常只输电系统的配电线路来说，它的绝缘通常只有一个针式绝缘子，比有一个针式绝缘子，比35kV35kV输电线路绝缘低，故不应考虑输电线路绝缘低，故不应考虑装配避雷线，主要是利用水泥杆自然接地和中性点非直接装配避雷线，主要是利用水泥杆自然接地和中性点非直接接地的作用。接地的作用。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章

28、第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（1 1）对于市区或沿公路敷设的）对于市区或沿公路敷设的6 610kV10kV架空电力线路，一架空电力线路，一般会受到建筑物或树木的遮蔽，使其遭受雷击机会减少。般会受到建筑物或树木的遮蔽，使其遭受雷击机会减少。n n（2 2）当某些线路绝缘不能满足运行要求时，可采用高一）当某些线路绝缘不能满足运行要求时，可采用高一级的绝缘子，在机械强度允许的情况下，利用瓷横担提高级的绝缘子，在机械强度允许的情况下，利用瓷横担提高绝缘水平，也是一个行

29、之有效的措施。绝缘水平，也是一个行之有效的措施。n n（3 3）对特别重要的用户，可采用环形供电或不同杆的双）对特别重要的用户，可采用环形供电或不同杆的双回路供电，必要时可改为电缆供电。回路供电，必要时可改为电缆供电。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（4 4）不论哪一电压等级的电力线路，都应广泛采用自动）不论哪一电压等级的电力线路，都应广泛采用自动重合闸装置，这样即使线路遭受雷击引起跳闸，只要自动重合闸装

30、置，这样即使线路遭受雷击引起跳闸，只要自动重合闸成功就不会造成停电事故。重合闸成功就不会造成停电事故。n n（5 5）在线路遭受雷击的情况下，若采用自动重合闸的成）在线路遭受雷击的情况下，若采用自动重合闸的成功率可达到功率可达到80%80%以上，因此，某些防雷条件不好的输电线以上，因此，某些防雷条件不好的输电线路上，自动重合闸实际上变成了行之有效的防雷工具。路上，自动重合闸实际上变成了行之有效的防雷工具。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的

31、防雷保护电力线路的防雷保护n n2.352.3560kV60kV输电线路输电线路n n对于对于353560kV60kV电力线路，一般不沿全线装设避雷线，因为电力线路，一般不沿全线装设避雷线，因为网络造价会显著增加。网络造价会显著增加。n n（1 1）在超高压线路中装设避雷线的造价只增加）在超高压线路中装设避雷线的造价只增加2 24%4%。而。而对额定电压较低的线路来说，装设避雷线对造价的影响却对额定电压较低的线路来说，装设避雷线对造价的影响却是相当可观，大约增加是相当可观，大约增加202030%30%，这是一个很重要的原因。，这是一个很重要的原因。n n（2 2）绝缘水平的问题，由于）绝缘水平

32、的问题，由于353560kV60kV电力线路的绝缘水电力线路的绝缘水平较低，即使装避雷线，对导线遭受反击也是难免的。平较低，即使装避雷线，对导线遭受反击也是难免的。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（3 3）木杆线路装设避雷线还会降低线路的对地绝缘水平，）木杆线路装设避雷线还会降低线路的对地绝缘水平，使消弧率增大。如果不装避雷线，由于木材的绝缘与消弧使消弧率增大。如果不装避雷线，由于木材的绝缘与消弧性能得到

33、充分利用，线路的绝缘水平较高，当雷电流不大性能得到充分利用，线路的绝缘水平较高，当雷电流不大时，线路不至引起闪络，当雷电流较大时，即使引起闪络，时，线路不至引起闪络，当雷电流较大时，即使引起闪络，消弧率也较低。消弧率也较低。n n（4 4）353560kV60kV输电系统中，中性点是经消弧线圈接地的。输电系统中，中性点是经消弧线圈接地的。其故障形式为相间闪络，由于新的线路主要利用水泥杆，其故障形式为相间闪络，由于新的线路主要利用水泥杆，水泥杆的自然接地电阻通常较小，故也有较高的耐雷水平。水泥杆的自然接地电阻通常较小，故也有较高的耐雷水平。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第

34、八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n（5 5）线路的绝缘子：）线路的绝缘子：35kV35kV输电系统采用输电系统采用3 3片绝缘子；片绝缘子；60kV60kV输电系统采用输电系统采用5 5片绝缘子，相对而言多一些，且对防雷是片绝缘子，相对而言多一些，且对防雷是有利的，这样作用在绝缘子上的工频电位要小些，消弧率有利的，这样作用在绝缘子上的工频电位要小些，消弧率当然就低了一些。如果采用瓷横担，相间绝缘增加，还会当然就低了一些。如果采用瓷横担，相间绝缘增加，还会提高耐雷

35、水平，消弧率还会下降。提高耐雷水平，消弧率还会下降。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n.110kV.110kV输电线路输电线路n n110kV110kV线路与线路与220kV220kV输电线路的防雷措施基本相同，只是由输电线路的防雷措施基本相同，只是由于于110kV110kV输电系统中性点有采用消弧线圈接地的，这对防输电系统中性点有采用消弧线圈接地的，这对防雷保护都提供了经验。雷保护都提供了经验。工厂供电技

36、术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n4.220kV4.220kV输电线路的防雷措施输电线路的防雷措施n n220kV220kV的输电线路，在一般情况下可装设单避雷线，但架的输电线路，在一般情况下可装设单避雷线，但架设在山区的设在山区的220kV220kV输电线路，为了提高其耐雷水平，装设输电线路，为了提高其耐雷水平，装设双避雷线进行保护。双避雷线进行保护。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八

37、章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第二节第二节 电力线路的防雷保护电力线路的防雷保护n n5.330kV5.330kV及以上输电线路的防雷措施及以上输电线路的防雷措施n n330kV330kV输电线路应采用双根避雷线进行保护，并尽量降低输电线路应采用双根避雷线进行保护，并尽量降低其接地电阻，采用双避雷线时易于减少保护角和线击率，其接地电阻，采用双避雷线时易于减少保护角和线击率，此时的击杆率也低一些，击杆率减少对提高线路的运行可此时的击杆率也低一些，击杆率减少对提高线路的运行可靠性也有好处，因为雷击于档距中央的避雷线时，一般不

38、靠性也有好处，因为雷击于档距中央的避雷线时，一般不会引起冲击闪络，两根避雷线时小一些，耦合系数大一些，会引起冲击闪络，两根避雷线时小一些，耦合系数大一些，这都有助于提高耐雷水平。这都有助于提高耐雷水平。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n变电所是供配电系统的中心环节,由于变电所的户内外配电装置装有许多重要的电气设备，装置中的设备一旦发生雷击事故,后果会很严重，将造成大面积的停电和重大的经济损失，且设备损坏后很难修复

39、。所以，变电所的防雷保护工作要十分可靠。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n(一一)变电所中可能出现的过电压变电所中可能出现的过电压n n过电压波通常又称为进行波。此过电压波会对电气设备造过电压波通常又称为进行波。此过电压波会对电气设备造成巨大危害，必须加以限制。限制过电压波的主要方法是，成巨大危害，必须加以限制。限制过电压波的主要方法是，采用性能良好的阀型避雷器。为了使阀型避雷器不致负担采用性能良好的阀型避雷器。

40、为了使阀型避雷器不致负担过重，应在靠近变电所的一段线路上加强防雷措施，该段过重，应在靠近变电所的一段线路上加强防雷措施，该段线路称为变电所的线路称为变电所的“进线段进线段”。阀型避雷器配合以。阀型避雷器配合以“进线进线段段”的方式，是现代化变电所防雷接线的基本方式。的方式，是现代化变电所防雷接线的基本方式。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（二）变电所的防雷保护接线（二）变电所的防雷保护接线n n1.1.-10k

41、V-10kV配电装置的防雷保护配电装置的防雷保护工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n2.2.配电装置的防雷措施配电装置的防雷措施n n（）对于无电缆接线的段，用架空线作引出线时，阀型（）对于无电缆接线的段，用架空线作引出线时，阀型避雷器避雷器FBFB应装在断路器的前面，以限制雷电侵入波。应装在断路器的前面，以限制雷电侵入波。n n（）对于有电缆引出线时，为了保护电缆线接头，在其（）对于有电缆引出线时，为了保护电缆线

42、接头，在其引出线端应装设阀型避雷器引出线端应装设阀型避雷器FBFB，同时其接地应和电缆金属，同时其接地应和电缆金属外皮相连，并且接地应以最短距离与变电所的接地网相连，外皮相连，并且接地应以最短距离与变电所的接地网相连，还应在其附近装设集中接地装置。还应在其附近装设集中接地装置。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（）若在电缆端与断路器开关间，还接有电抗器，由于（）若在电缆端与断路器开关间，还接有电抗器，由于侵入波在

43、到达电抗器时，要发生全反射，所以，应在电抗侵入波在到达电抗器时，要发生全反射，所以，应在电抗器前面加装一个避雷器器前面加装一个避雷器FBFB，以保护电抗器和电缆头。，以保护电抗器和电缆头。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（）若在电缆端与断路器开关间，还接有电抗器，由于（）若在电缆端与断路器开关间，还接有电抗器，由于侵入波在到达电抗器时，要发生全反射，所以，应在电抗侵入波在到达电抗器时，要发生全反射，所以，应在电

44、抗器前面加装一个避雷器器前面加装一个避雷器FBFB，以保护电抗器和电缆头。，以保护电抗器和电缆头。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（）避雷器直接装在被保护设备的出口处（）避雷器直接装在被保护设备的出口处n n避雷器是防雷保护进行波的主要措施，那么避雷器动作后，避雷器是防雷保护进行波的主要措施，那么避雷器动作后，作用在被保护设备上的电压由避雷器的残压所决定，因为，作用在被保护设备上的电压由避雷器的残压所决定，因为

45、，避雷器的残压大于其冲击放电电压。如图避雷器的残压大于其冲击放电电压。如图8-68-6所示。图中所示。图中L L为避雷器为避雷器FBFB与变压器与变压器T T之间的距离，之间的距离，L0L0（mm）。）。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防

46、雷保护第三节变电所的防雷保护n n（2 2）避雷器与被保护设备间的距离）避雷器与被保护设备间的距离n n实际上避雷器通常都装设在变电所的母线上，除保护变压实际上避雷器通常都装设在变电所的母线上，除保护变压器外还兼顾其它电气设备。因此，避雷器与被保护设备间器外还兼顾其它电气设备。因此，避雷器与被保护设备间总是有一定的距离。总是有一定的距离。工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（）（）2000kVA2000kVA及以下

47、变电所的简化保护接线及以下变电所的简化保护接线工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（）（）1000kVA1000kVA及以下变电所简化保护接线及以下变电所简化保护接线工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（）容量为（）容量为1000kVA

48、1000kVA及以下的及以下的“T”T”接变电所简化保护接接变电所简化保护接线线工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（三）变电所直击雷保护（三）变电所直击雷保护n n.直击雷保护设备配置直击雷保护设备配置n n.避雷针装设的基本原则避雷针装设的基本原则n n.避雷设备的装设方式避雷设备的装设方式工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配

49、电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（1 1）独立式避雷针）独立式避雷针n n装设独立避雷针时，应当满足条件：装设独立避雷针时，应当满足条件：n n独立式避雷针与配电装置导电部分间，以及与变电所电气独立式避雷针与配电装置导电部分间，以及与变电所电气设备和构架接地部分间的空气距离设备和构架接地部分间的空气距离LdqLdq，按下式求得：，按下式求得：工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第

50、三节变电所的防雷保护工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术工厂供电技术第八章第八章第八章第八章 供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护供配电系统防雷接地保护n n第三节变电所的防雷保护第三节变电所的防雷保护n n（）避雷针装设在构架上（）避雷针装设在构架上n n对于对于110110330kV330kV的系统，差不多都是中性点直接接地的系的系统，差不多都是中性点直接接地的系统。为了减少接触电压，跨步电压，变电所有较大的接地统。为了减少接触电压，跨步电压，变电所有较大的接地网，在大多数情况下，要保证冲击接地电阻为网，在大多数情况下，要保证冲击接地电阻为 （），不），不会遇