高电压防雷保护装置与设备优秀PPT.ppt
高电压课件防雷保护装置与设备高电压课件防雷保护装置与设备第一页，本课件共有35页 防雷保护装置防雷保护装置6-3 避雷针和避雷线6-4 避雷器(SPD-电涌保护器)6-5 防雷接地 第二页，本课件共有35页 6-3避雷针和避雷线保护范围避雷针和避雷线保护范围避雷针v保护原理：当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，使雷电对避雷针放电，再经过接地装置将雷电流引入大地从而使被保护物体免遭雷击v保护范围：由模拟试验确定，它只有相对的意义，不能认为在保护范围内的物体就完全不受雷直击，在保护范围外的物体就完全不受保护v绕击率：雷电绕过避雷装置而击于被保护物体的现象，规程推荐的保护范围是对应0.1%绕击率而言v避雷针保护第一要对直击雷屏蔽，第二要防止反击第三页，本课件共有35页 设备遭雷击受损通常有四种情况，一是直接遭受雷击而损坏；二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损；三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏；四是设备安装的方法或安装位置不当，受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。在电力系统中实际采用的防雷保护装置主要有：避雷针、避雷线、保护间隙与各种避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸等等第四页，本课件共有35页 一、避雷针一、避雷针第五页，本课件共有35页第六页，本课件共有35页第七页，本课件共有35页第八页，本课件共有35页第九页，本课件共有35页 避雷针保护范围避雷针保护范围(一一)单支避雷线单支避雷线它的保护范围是一个以其本体为轴线的曲线圆锥体，如图所示 hhx hah/21.5h hx 水平面上保护 范围的截面当 hxh/2 rx=(h-hx)P hxh/2 rx=(1.5h-2hx)Ph避雷器的高度P高度修正系数当h 30m时 P=1 30mh 120m,第十页，本课件共有35页(二二)两支等高避雷针两支等高避雷针 这时的保护范围不是两支避雷针的保护范围简单相加而是有所扩大。R0 D/7P O hah hx rx h0 h/2 O D 1.5h h0 hx bx 1.5h0OO截面bx bx 两支等高避雷针的联合保护范围第十一页，本课件共有35页两针之间的保护范围可利用下式求得式中h避雷针的高度；h0两针间联合保护范围上部边缘的最低点的高度；2bx在在高度hx的水平面上，保护范围的最低宽度；一般两针间的距离D不宜大于5h。(三三)两支不等高避雷针两支不等高避雷针(四四)三支或更多支避雷针三支或更多支避雷针第十二页，本课件共有35页二、避雷线二、避雷线 v作用原理同避雷针，主要用于输电线路的保护，也可用于保护发电厂和变电所v保护范围的长度与线路等长，而且两端还有其保护的半个圆锥体空间v在架空输电线路上多采用保护角来表示避雷线的保护程度v保护角：避雷线的铅垂线与避雷线和边导线连线的夹角，越小，雷击导线的概率越小，对导线的屏蔽保护越可靠第十三页，本课件共有35页第十四页，本课件共有35页第十五页，本课件共有35页第十六页，本课件共有35页第十七页，本课件共有35页(1)单根避雷线单根避雷线 hhx ha h/2h hrxrxrx 单根避雷线的保护范围(当h30m时,=25o)当hxh/2 rx=0.47(h-hx)P当hxh/2 rx=(h-1.53hx)P第十八页，本课件共有35页(2)两根等高避雷线两根等高避雷线这时的保护范围如图所示 hhx ha h/2 h0 D/2 R0 1 2 Orx h D 两根等高避雷线的联合保护范围第十九页，本课件共有35页6-4 避雷器避雷器对避雷器的基本技术要求v正常运行时，避雷器内部如何隔离工作电压，v过电压作用时，避雷器先于被保护电力设备放电，这需要由两者的伏秒特性的配合来保护（绝缘强度配合 V-S曲线）v避雷器应具有一定的熄弧能力，以便可靠地切断在某次过零时的工频续流，使系统恢复正常（绝缘强度的自恢复能力）以上两条对有间隙的避雷器（保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器）是适宜的，对于MOA的基本要求则不同v无间隙，长期工作在系统工作电压和间或承受各种过电压，工频下流过很小的泄漏电流，过电压下残压应小于被保护设备冲击绝缘强度，它必须具有长时间工频稳定性和过电压下的热稳定性第二十页，本课件共有35页第二十一页，本课件共有35页第二十二页，本课件共有35页第二十三页，本课件共有35页6-4 避雷器（续避雷器（续1）1.保护间隙(10KV以下配电网中)第二十四页，本课件共有35页(二二)管式避雷器管式避雷器(排气式避雷器排气式避雷器,适用于输电线路适用于输电线路)它实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。保护的原理与上者类似。不过这因两者在伏秒特性难以配合和产生大幅值截波方面的缺点，不宜大量安装。第二十五页，本课件共有35页6-4 避雷器（续避雷器（续2）3.阀型避雷器（1）工作原理第二十六页，本课件共有35页6-4 避雷器（续避雷器（续3）（2）基本元件基本元件v火花间隙：短间隙，火花间隙：短间隙，V-SV-S特性平坦特性平坦v火花间隙的并联电阻（均压火花间隙的并联电阻（均压 有利于提高熄弧有利于提高熄弧电压和工频放电电压电压和工频放电电压 工频与冲击电压下间隙工频与冲击电压下间隙电压的分布取决于什么？电压的分布取决于什么？）-FZ-FZ型型（电站型）（电站型）无并联电阻无并联电阻-FS-FS型（线路型（线路型）型）v阀片阀片（非线性电阻）（非线性电阻）v阀片的作用：限制工频续流，保证火花间隙阀片的作用：限制工频续流，保证火花间隙可靠熄弧；当雷电过电压击穿时，电压不至可靠熄弧；当雷电过电压击穿时，电压不至于突然下降形成截断波于突然下降形成截断波;（3 3）主要参数）主要参数:(:(见备注见备注)第二十七页，本课件共有35页 4、磁吹避雷器磁吹避雷器 为了减小阀式避雷器的切断比和保护为了减小阀式避雷器的切断比和保护比之值，即为了改进阀式避雷器的性能，又发比之值，即为了改进阀式避雷器的性能，又发展一种新的带展一种新的带磁吹间隙磁吹间隙的阀式避雷器，简称磁的阀式避雷器，简称磁吹避雷器。它的主要区别在于采用了灭弧能力吹避雷器。它的主要区别在于采用了灭弧能力较强的磁吹火花间隙和通流能力较大的高温阀较强的磁吹火花间隙和通流能力较大的高温阀片。片。目前各国制造的磁吹避雷器主要有以下两种：目前各国制造的磁吹避雷器主要有以下两种：FCDFCD型型-保护旋转电机保护旋转电机 电压一般电压一般2-15KV2-15KV FCZ FCZ型型-保护高压设备保护高压设备 电压一般电压一般35-35-500KV500KV 为为何何磁磁吹吹避避雷雷器器不不用用永永久久磁磁铁铁代代替磁吹线圈替磁吹线圈?第二十八页，本课件共有35页6-4 避雷器（续避雷器（续4）4.金属氧化物避雷器（MOA）第二十九页，本课件共有35页第三十页，本课件共有35页6-4 避雷器（续避雷器（续5）（1 1）MOAMOA的主要优点的主要优点v无间隙无间隙v无续流无续流v电气设备所受过电压可降低电气设备所受过电压可降低v通流容量大通流容量大v特别适用于直流保护和特别适用于直流保护和SFSF6 6电器保护电器保护（2 2）MOAMOA的电气特性的电气特性第三十一页，本课件共有35页6-5 防雷接地防雷接地1.1.接地、接地电阻、接地装置接地、接地电阻、接地装置（1 1）接地与分类）接地与分类v接接地地是是指指将将地地面面上上的的金金属属或或电电气气回回路路中中的的某某一一节节点点通过导体与大地保持等电位通过导体与大地保持等电位v分类：分类：工工作作接接地地：根根据据系系统统正正常常运运行行要要求求设设置置（0.5100.510）保保护护接接地地：为为保保障障人人身身安安全全而而将将电电气气设设备备金金属属外外壳等接地，它在故障条件下才发挥作用（壳等接地，它在故障条件下才发挥作用（110110）防防雷雷接接地地：用用来来将将雷雷电电流流顺顺利利泻泻入入大大地地，以以减减小小引起的过电压（引起的过电压（130130）第三十二页，本课件共有35页6-5 防雷接地（续防雷接地（续1）第三十三页，本课件共有35页6-5 防雷接地（续防雷接地（续2）（2）接地装置v垂直接地体v水平接地体v接地网第三十四页，本课件共有35页6-5 防雷接地（续防雷接地（续3）2.防雷接地及有关计算v当雷电流流过接地装置时，接地体和土壤所呈现的响应不同于工频响应，即冲击接地电阻一般不等于工频接地电阻v火花效应和电感效应v常用冲击系数表示冲击接地电阻与工频接地电阻关系第三十五页，本课件共有35页
