过电压保护与接地(二)
过电压保护
2．谐振过电压 当谐振过电压发生在铁磁电感与电容组成 的电路中时，称为铁磁谐振电路，有可能 出现过电压事故。
特点:过电压持续时间较长，频率低 . 会引起电压互感器损坏和阀型避雷器爆炸。
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
3．操作过电压
操作过电压是指电力系统中由于操作或事 故，使设备运行状态发生改变,引起振荡， 从而产生过电压。
二.两支避雷针的保护范围 两针间距离D与针高h之间比D/h不宜大于5。
三.多支避雷针的保护范围 各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度
bｘ≥０则全部面积受到保护。
第三节雷电侵入波防护
防止感应雷过电压和雷电侵入波对变电所 设备绝缘造成击穿损坏，应采取措施减少 近区雷击闪络，避免出现过分强烈的感应 雷多电压。
针或避雷线。 高压长线路空载运行时，末端电高 .
在甲设备的接线端子上标出乙设备接线端 子编号，乙设备的接线端子上标出甲设备接线端子编号
高压长线路空载运行时，末端电压高 .
一.单支避雷针的保护范围 普通阀型避雷器（适用大气过电压保护）
防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
KS
KD
KG
例：某避雷针高20m，则该避雷针在8m的高 在中性点不接地系统中发生单相不稳定电弧接地时，可能产生过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。
4. 雷电反击过电压
雷云对电力架空线路的杆塔顶部放电，线路绝缘子有可能 产生击穿，对导线放电，这种情况称为雷电反击过电压。
5.感应雷过电压
感应雷过电压是指在电气设备（例如架空电力线路）的附 近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中线路，但在导 线上会感应出大量的和雷云极性相反的束膊电荷，形成雷 电过电压。
发电厂防雷接地与过电压保护
发电厂防雷接地与过电压保护一、雷电放电云层受强气流作用，内部剧烈的相对运动使云各部分带有不同极性的电荷，形成雷云。
雷云中的电荷分布不均匀，一般为密集的中心。
当雷云中电荷密集处的场强达到25〜30V/cm时，就会发生放电。
大部分只发生在云间，只有小部分对地放电，对地放电的雷云90%是负极性的。
雷云放电分三个阶段：先导放电、主放电和余光放电。
先导放电延续几毫秒，从雷云开始，以游离方式逐级向下发展，形成一条高温、高电导、高电位的通道（先导通道）伸向大地。
沿先导通道充满密集的电荷，当向下延伸的先导通道与大地接近而将空气间隙击穿短接时，开始主放电，通道产生突发的明亮，并有巨大的雷响，大量电荷对地放电，产生幅值很大的冲击电流（一般几十万安培），时间短，一般不超过0.1毫秒。
然后剩余的电荷沿通道继续放电，亮光很小，称为余光放电，大约再持续几毫秒。
雷过电压又称为大气过电压，分直击雷过电压和感应雷过电压。
二、避雷针与避雷线保护为防止直击雷的破坏，电气设备要采取防雷措施，避雷针和避雷线。
避雷针用于保护发电厂和变电所。
分接闪器（针头）、引下线和接地体。
针头为10mm以上、长1到2m的圆钢制作，引下线不小于10mm的圆钢，接地体2.5m长的钢管或角钢。
避雷线是悬挂线在空中的水平接地导线，也叫架空地线，保护架空线路。
1避雷针的保护范围单支避雷针：当hx N h/2时，rx=(h-hx)p(m)；当hx<h/2时，rx=(1.5h-2hx)p(m)；式中：h为避雷针高度（m）;P为高度影响系数，当h W30m时，p=1；30<h W120m时，p=5.5/限双支避雷针：两支避雷针的保护范围，按经过两个避雷针顶点连线中间的下方一点的圆弧来确定，该点的高度计算如下：=h-D/7phD为避雷针间的距离(m);p与单支的形容一致。
2避雷线避雷线顶部的保护夹角为25°，比避雷针45°小，计算公式为：当hx N h/2时，rx=0.47(h-hx)p(m)；当hx<h/2时，rx=(h-1.53hx)p(m)；式中：h为避雷针高度(m);P为高度影响系数，当h W30m时，p=1；30<h W120m时，p=5.5/Vh o双避雷线保护：=h-D/4ph三、避雷器限制过电压，保护电气设备的一种装置。
防止 过电压和接地网事故技术措施
防止过电压和接地网事故的技术措施1总则1．1编制目的为防止发生接地网和过电压事故，防止电力设备损坏和人身伤害事故的发生，确保电站安全、可靠运行。
1.2编制依据根据《交流电气装置的接地》（DL/T 621-1997）、《接地装置工频特性参数的测量导则》（DL/T 475-1992）、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620-1997）以及《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》，结合近年来中电投防止接地网和过电压事故措施的要求，特制定本措施。
1.3适用范围本措施适用于黔北电厂石垭子电站相关设备（设施）。
2具体措施2.1预防接地网事故措施设计、施工的有关要求2.1.1 在输变电工程设计中，应认真吸取接地网事故教训，并按照相关规程规定的要求，改进和完善接地网设计。
应采用实测土壤电阻率作为接地设计依据，土壤电阻率测量应采用四极法。
2.1.2 变电站当站址接地装置埋深范围内的土壤对钢质材料有严重腐蚀时（土壤电阻率小于100Ω•m），宜采用铜质材料的接地网。
变电站不应使用降阻剂。
2.1.3 在新建工程设计中，接地装置热稳定电流应同变电站设备热稳定电流选取原则相一致，对接地装置（包括设备接地引下线）的最小截面应按照接地短路电流进行热稳定校验，并考虑腐蚀的影响，提出接地装置的热稳定容量计算报告。
具体的校验方法参照《交流电气装置的接地》（DL/T 621-1997）。
2.1.4 在扩建工程设计中，除应满足新建工程接地装置的热稳定容量要求以外，还应对前期已投运的接地装置进行热稳定容量校核，不满足要求的必须在现期的基建工程中一并进行改造。
2.1.5 变压器中性点应有两根与主地网不同干线连接的接地引下线，并且每根接地引下线均应符合热稳定校核的要求。
重要设备及设备构架宜有两根与主地网不同干线连接的接地引下线，并且每根接地引下线均应符合热稳定校核的要求。
连接引线应便于定期进行检查测试。
2.1.6 施工单位应严格按照设计要求进行施工，预留设备、设施的接地引下线必须经确认合格，隐蔽工程必须经监理、运行和建设单位共同验收合格后方可回填土。
电气设备的防雷与过电压保护
电气设备的防雷与过电压保护随着科技的不断发展，电气设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，雷击和过电压问题成为我们在使用电气设备时需要面对的挑战之一。
本文将讨论如何有效地进行电气设备的防雷与过电压保护。
一、防雷保护雷击是指由于大气激发电荷不平衡而产生的电流放电现象。
电气设备一旦遭受雷击，会造成严重的损坏甚至失效。
因此，防雷保护是至关重要的。
1. 接地系统接地系统是防雷保护中的关键措施之一。
通过将设备的金属外壳或导体与地下的导体相连接，可以将雷击引流至大地，并减少对设备的损坏。
接地系统应该保持良好的导电性能，确保电流能够有效地通过地下导体流入地面。
2. 避雷针避雷针是传统的防雷保护工具之一。
它通常安装在高架建筑物的顶部，可以吸引雷电，并通过导线将电流引入地下。
避雷针的安装应符合相关的安全规范，并经常进行检查和维护，确保其正常工作。
3. 避雷器避雷器是一种可以吸收和分散过电压的设备。
它通常安装在电气设备的输入端，当遭遇过电压时，避雷器会迅速反应，将电压分散到接地系统中，从而保护设备免受损坏。
二、过电压保护过电压是指系统中超过额定电压的电压波动。
过电压可能是由于雷击、电力系统故障或其他原因引起的。
过电压会对电气设备造成严重的损坏，因此过电压保护也是非常重要的。
1. 过电压保护器过电压保护器是专门用于保护电气设备免受过电压的损害。
它可以迅速检测到过电压，并通过自动切断或分散电压的方式来保护设备。
过电压保护器应根据系统的需求进行适当选择，并定期检查和更换以确保其正常工作。
2. 断路器断路器是一种用于保护电气设备免受过电压的开关装置。
当系统中出现过电压时，断路器会自动切断电流，防止电流超过设备的承受能力。
选择合适的断路器对于过电压保护至关重要，并应根据设备的负载和额定电压进行合理设置。
3. 绝缘保护绝缘保护是通过绝缘材料和绝缘设备来预防过电压。
合适的绝缘材料可以减少电压波动对设备的影响，并保护设备免受过电压的损害。
接地过电压继电保护
Secret
64— 64—接地过电压继电保护
64继电器的应用
另一组接成开口三角形，正常时 三相对称两端开口处电压为 “零”，无报警信号输出，当1相 接地时，接地的那相电压为 “零”，另两个相差120度的相电 压叠加在开口处出现电压，两端 输出173V信号给64，零序电压表 显示读数。
Vo--TD Vo
Secret
64— 64—接地过电压继电保护
64继电器的工作原理
电压互感器二次绕组中零序电压的产生
系统发生单相接地时，电压互感器一次三相绕组中出现零序电压(完全接地时，其 值为负的接地相正常时的相电压)，从而在互感器铁芯内产生零序磁通，如果采用 三芯柱的电压互感器，由于零序磁通是同相的，则零序磁通不可能在铁芯内闭合， 而只能经周围气隙和外壳闭合，而气隙的导磁率很小，所以不能在二次绕组和辅 助二次绕组中感应出零序电压。采用五柱铁芯，则零序磁通可经两边柱闭合，这 样就可在二次绕组及辅助二次绕组中感应出零序电压，从而可进行系统相对地的 绝缘监察。
Secret
FROM:ALARM(HV CB
86X)
64— 64—接地过电压继电保护
64继电器的跳闸控制回路
继电保护跳闸 控制回路
当线路发生缺相，接地等故障而使三相电流不平衡时，67继电 器动作。信号一方面取自GPT,另外一方面取自所在柜上的ZCT 二次侧。利用正常状态的零序电流为零，故障时零序电流增大 的特点，来实现有选择的接地保护，它动作需要两个条件：零 序电压，零序电流，零序电压可通过GPT副线圈获得，零序电 流可通过安装在各线路的零序电流互感器获得。
CLR
64G
P42 F2A L P52 F2A L P62 F2A L
200
3-PF 7.2KV 1A
过电压-继电保护
• • • • • •
5.( )可以作为电气设备的内过电压保护。 A.FS阀型避雷器 B.FZ阀型避雷器 C.磁吹阀型避雷器 D.金属氧化物避雷器 CD 6、内部过电压与( ACD )等多种因素有关。 A. 各项参数 B. 气象条件 C. 电网结构 D. 停送电操作 • ACD
第六章 继电保护与二次回路
类型有：普通阀性避雷器、磁吹避雷器，氧化 物避雷器
变压器中性点防雷保护：直接接地系统变压器中性 点按相电压设计，则应装设避雷器，若是按线电压 设计，就不装避雷器，但是变电所为单进线和单台 变压器，则中性点也应装设避雷器。 不直接接地系统变压器中性点绝缘主要是按线 电压设计的，一般不装避雷器， 35～110KV架空线路，如果未沿全线架设避雷线，则 应在变电所1～2km的进线段架设避雷线。 电缆与架空线连接处应装设避雷器，且三芯电缆金 属外皮应直接接地，单芯电缆末端应经保护间隙接 地。
• 18、 在中性点不接地系统中发生（ ）时， 可能产生电弧接地过电压。 A.单相不稳定电弧接地 B. 单相稳定电弧 接地 C. 单相金属性接地 A 170 • 19、 普通阀型避雷器由于阀片热容量有限， 所以只允许在（ ）下动作。 A.大气过电压 B. 操作过电压 C. 谐振过 电压 A
判断题
• • • • •
防止接地网和过电压事故
防止接地网和过电压事故(1)防止接地网事故：1)设计基建应依据有关要求对接地网进行改进和完善化设计和施工，注意接地装置的选材，新建工程对接地引下线进行远期热稳定电流考虑，扩建工程满足远期热稳定电流要求并校核前期投运的接地装置。
注意变压器中性点接地引下线数量和主接地网格连接点的控制，确认预留设备、设施的接地引下线合格，特别是隐蔽工程监理和验收。
严格控制施工质量和标准，对高土壤电阻率地区（场所）采取完善的均压和隔离措施，合格后方可投运。
变电站控保室独立敷设二次等电位接地网并与主接地网紧密连接。
2)运行中每年校核接地装置的热稳定容量，进行接地引下线导通检测和分析，定期通过开挖检查确定接地网的腐蚀（铜质材料除外），发现问题及时处理。
(2)防止雷电过电压事故：1)设计时因地制宜进行防雷设计。
敞开式变电站llOkV(66kV)进出线入口根据雷电活动强度、线路运行方式、雷电波入侵造成设备损坏等因素，加装金属氧化物避雷器；架空线路的防雷措施应按照线路在电网中的重要程度、线路走廊雷电活动强度、地形地貌及线路结构的不同进行差异化防雷配置。
2)高土壤电阻率地段，采取增加接地体、接地带、改变接地形式、换土、加装接地模块等有效措施。
3)加强避雷线运维工作，定期检查避雷线与杆塔接地连接的可靠性，严禁在避雷针、变电站架构，带避雷线的杆塔上搭挂其他线物（低压线、通信线、广播线、电视天线等）。
(3)防止变压器过电压事故：1)操作投切有效接地系统（llOkV及以上）中性点不接地的空载变压器时应先将中性点临时接地。
不接地变压器的中性点采用棒间隙和避雷器保护并校核间隙距离及与避雷器参数的配合，间隙动作后进行烧损情况检查并校核间隙距离。
2)变压器低压侧要装设避雷器保护。
(4)防止谐振过电压事故：1)通过运行方式和操作方式控制，防止llOkV（及以上）断路器断口均压电容与电磁式母线电压互感器发生谐振，新建、改造应采用电容式电压互感器。
2)选用励磁特性饱和点高的电压互感器，采取在其中性点串接消谐电阻、在零序电压互感器或开口三角绕组加阻尼等措施限制互感器铁磁谐振。
电气工程基础 电力系统过电压及接地
2. 防止发生雷击塔顶或避雷线后引起的绝缘闪络 由于杆塔等值电感及其冲击接地电阻的存在，避雷线与导 线的耦合作用及雷电通道电磁场的作用，线路绝缘子串上压差 幅值随雷电流增大而增大，当压差大于绝缘子串冲击闪络电压 时，绝缘子串将发生“反击”闪络。 防止方法：降低杆塔的冲击接地电阻，提高导线与避雷线 的耦合系数，适当加强线路绝缘，在个别杆塔上采用避雷器等。
3.阀式避雷器
阀式避雷器由火花间隙和非线性电阻(阀片)串联构成。 火花间隙由多个统一规格的单个间隙串联而成，非线性电阻 也由多个非线性阀片电阻串联而成。 特点：间隙电场比较均匀，伏秒特性较平， 分散性较小，能与被保护设备的冲击放电特 性较好地配合。 阀片以金刚砂SiC为主要成分，其电阻 值与流过的电流有关：电流愈大，电阻愈小； 电流愈小，电阻愈大。 阀式避雷器的伏安特性：U
2、内部过电压 （电力系统中由于断路器操作、 故障或其他原因使系统参数发 生变化，引起电网内部电磁能 量的转化或传递所产生的电压 升高） 直击雷过电压 （防雷重点） 感应雷过电压 （300-400kV，小 于110kV设备耐压） 操作过电压 工频过电压
谐振过电压ห้องสมุดไป่ตู้
接地：把设备与电位参考点的大地作电气 上的连接，使其对地保持一个低的电位。 按接地的目的分： 工作接地 保护接地 防雷接地
感应雷过电压①
直击雷过电压② ③ ④
1．防止直接雷击 架设避雷线是高压、超高压线路防雷的基本措施。 其主要作用： 1）防止直接雷击导线； 2）分流杆塔入地的电流、降低塔顶电位； 3）通过对导线的耦合，降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压； 4）对导线有屏蔽作用，可以降低导线上的感应过电压。 架设要求： a.110kV及以上电压等级的线路应全线架设避雷线； b.少雷区110kV等级可不沿全线架设； c.35kV及以下电压等级的线路则一般不在全线架设； d.避雷线的保护角大多取200---300； e.500kV及以上线路都架设双避雷线，保护角在150以下。 有时装避雷针与其配合，在某些情况下可改用电缆。
电气设备保护规范要求
电气设备保护规范要求保护电气设备是确保电力系统安全稳定运行的关键步骤之一。
为了保障人员的安全以及设备的正常运行，制定电气设备保护规范是非常必要的。
本文将从线路保护、过电压保护和接地保护三个方面，介绍电气设备保护的规范要求。
一、线路保护线路保护是指对电力系统中各类线路进行防护的一种措施。
合理的线路保护措施可以有效地避免由于线路故障引起的电弧故障和电力系统的过负荷，保证电力系统的正常运行。
下面是线路保护的规范要求：1. 过载保护过载保护是防止电路负载超过其额定电流而引起设备和线路短路的一种保护方式。
按照国家标准，每个电气设备都应该配备相应的过载保护装置，以确保设备和线路在额定电流范围内正常工作。
2. 短路保护短路是指两个相通电势不同的回路产生直接连接。
为了避免短路故障对设备和线路的破坏，必须设置短路保护装置。
常见的短路保护装置包括熔断器、断路器等。
3. 地故障保护地故障是指电力系统中的导线与设备中的大地之间发生的电流故障。
为了避免地故障对人身安全和设备的损坏，应当配置地故障保护装置。
常用的地故障保护装置有保护继电器和不平衡电流保护装置。
二、过电压保护电力系统中的过电压是指电力系统的电压超过额定值的瞬间现象，可导致设备损坏或系统崩溃。
过电压保护是保障电设备正常运行的重要措施，以下是过电压保护的规范要求：1. 绝缘电阻测试绝缘电阻测试是衡量设备绝缘性能的一种重要手段。
每隔一段时间，应对设备进行绝缘电阻测试，以确保设备的绝缘性能在安全范围内。
2. 避雷器的应用避雷器是用来保护电气设备免受雷电引起的过电压损害。
在电气设备中配置避雷器是一种常见的过电压保护措施，可以有效地保护设备的安全运行。
三、接地保护接地保护是为了保障设备和人员的安全，当设备或线路故障时，电流能够快速地流向大地，避免触电事故的发生。
以下是接地保护的规范要求：1. 设备接地设备接地是指将设备的金属外壳或零线通过导线与大地相连接，以达到保护人身安全和设备的目的。
过电压保护
切、合电容器，开断高压电动机等。
切空载变压器：若开关分断能力极强，在 i 未到 零点之前 ，就强行将电流截断，则可能产生过电压，因为i的突变引 起Φ变化，产生很高的感应E，产生截断过电压。 电弧接地过电压：在中性点不接地系统中发生单相不稳定 电弧接地时，接地点的电弧间歇性的熄灭和重燃，则在健 全相和故障相都可能产生过电压。 原因：间歇性电弧作用下电磁能量的转换产生强烈震荡， 引起过电压。 特点：持续t不超过几个工频半波，幅值与电网结构、开关 特性、故障类型等因素有关。
机绝缘的电压升高称为过电压。
2、过电压的危害：
过电压对电力系统的安全运行有极大危害，如雷击会
造成人员伤亡。同样，雷击会造成电力线路或电气设
备绝缘击穿损坏，不仅中断供电，甚至引起火灾。而
且由于电气设备运行操作不当引起的内部过电压，同
样也会引起电气设备绝缘击穿损坏，造成电力系统的 极大破坏。
3、过电压的分类： 直击雷过电压 外部过电压 感应雷过电压
（6）金属氧化物避雷器使用电压 ①避雷器额定电压—指正常运行时避雷器所承受的最大 工频电压有效值。 根据行业标准，无间隙氧化物避雷器额定电压的确定应 考虑系统可能出现的暂时过电压，以及电网中单相接 地时，健全相电压升高等不利因素。因此它的额定电 压要高于系统额定电压。 ②系统额定电压（系统标称电压）和持续运行电压。
7.引下线 引下线是连接防雷装置与接地装置的一段导线，其作用 是将雷电流引入接地装置。一般可用圆钢或扁钢制成。圆钢直径 不小于8 mm；扁钢截面积不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。 引下线可以明装，也可以暗装。明装时，必须沿建筑物的 外墙敷设。引下线应在地面上1.7 m和地面下0.3 m的一段线上用 钢管或塑料管加以保护；在1.8 m处设断接卡。暗装时，可以利 用建筑物本身的金属结构，如钢筋混凝土柱子的主筋作为引下线， 但暗装的引下线应比明装时增大一个规格，每根柱子内要焊接两 根主筋，各构件之间必须连成电气通路。屋内接地干线与防感应 雷接地装置的连接不应少于2处。
低压供电系统的安全防护技术
低压供电系统的安全防护技术低压供电系统是指电压在1000V以下的供电系统，主要用于工业、商业和家庭等场所的电力供应。
由于低压供电系统存在一定的电击和火灾风险，因此需要采取一系列的安全防护技术来保护人身安全和财产安全。
本文将介绍低压供电系统的安全防护技术，包括接地保护、漏电保护、过电压保护和防火措施等。
1. 接地保护接地保护是低压供电系统的基本安全防护措施之一。
通过将电气设备和金属外壳与地电极相连接，使得电流能够通过接地径流，从而实现电路的可靠接地。
接地保护可以有效地降低电压电位差，减少人体接触电流，防止电击事故的发生。
在低压供电系统中，接地保护主要包括设备接地、中性点接地和保护接地等。
2. 漏电保护漏电保护是低压供电系统的重要安全措施之一。
漏电是指电流由电气设备通过机械损坏或其他原因绕过保护电路而流入接地导致电流不平衡，造成危险的现象。
漏电保护装置可以及时检测到电流的漏流情况，并在漏电超过设定值时自动切断电流，以防止漏电引起的电击或火灾事故。
常见的漏电保护装置有漏电保护开关和漏电保护插座等。
3. 过电压保护过电压是指电压短时间内突然升高到较高水平，可能对电气设备和人身安全造成危害。
过电压保护是低压供电系统的必备措施之一。
过电压保护装置可以通过电压调整、电抗、电容等方法降低过电压的水平，保护电气设备不受过电压的侵害。
常见的过电压保护装置有避雷器、限流器和电压稳定器等。
4. 防火措施低压供电系统的安全防护还需要做好防火工作，以保护人身安全和财产安全。
防火措施主要包括设备防火、线路防火和建筑防火等。
设备防火主要通过选择合适的防火材料和采取相应的防火措施来降低设备的火灾风险。
线路防火主要通过合理布置线路和加装防火屏障等来减少线路火灾的可能性。
建筑防火主要通过采用防火墙、防火门、防火玻璃等来阻止火势蔓延，保护建筑不受火灾的侵害。
综上所述，低压供电系统的安全防护技术主要包括接地保护、漏电保护、过电压保护和防火措施等。
高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理
高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理高压低压配电柜在工业生产和民用建筑中起到了至关重要的作用，它负责将电力从高压输电线路传输到低压供电系统，供给各种电气设备使用。
然而，由于电力系统存在着过电压和接地故障等问题，高压低压配电柜的过电压保护和接地保护成为了必不可少的安全措施。
本文将介绍高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理。
一、过电压保护原理过电压是指在电力系统中，电压超过了正常工作范围或设备所能承受的范围，导致设备受损或工作异常。
过电压保护的主要目的是保护电气设备免受过电压的损害，降低安全事故的发生概率。
过电压保护系统通常由避雷器和保护器两部分组成。
避雷器安装在高压侧，主要用于对抗来自输电线路的大气过电压，将过电压引入地下。
而保护器则安装在低压配电柜内，主要用于保护电气设备免受内部故障产生的过电压的影响。
保护器可以根据不同的过电压类型分为过电压保护和过电流保护。
过电压保护通常由过压继电器实现，它通过监控系统的电压变化，一旦电压超过设定的阈值，就会触发保护动作，切断电气设备的供电，避免设备受损。
而过电流保护则采用过电流继电器实现，它通过监控系统的电流变化，一旦电流异常增大，就会触发保护动作，切断电路供电，避免设备遭受过电流的冲击。
二、接地保护原理接地保护是指将电气设备等与地建立电气连接，以确保人身安全和设备正常工作。
在发生接地故障时，接地保护系统能够及时检测到故障，并采取相应的保护措施，避免电气设备和人员遭受伤害。
接地保护系统主要由接地电阻、接地切换开关和接地继电器组成。
接地电阻通常安装在高压低压配电柜内，它通过将电气设备等接地，将电流引入地下，从而保护人员和设备免受触电和漏电的危害。
接地切换开关则可以实现手动或自动地将电气设备的中性点接地或脱离接地，从而达到接地保护的目的。
接地继电器则负责感知电气设备的接地状态，一旦发生接地故障，就会触发保护动作，切断电路供电，以保护人员和设备的安全。
总结：高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理是保护电气设备和人员安全的重要措施。
分布式光伏发电系统的电气保护与安全设计
分布式光伏发电系统的电气保护与安全设计随着清洁能源的重要性日益凸显，分布式光伏发电系统在全球范围内得到广泛应用。
然而，由于其特殊的电气属性和不可预测的外部环境因素，如闪电击中、接地故障等，分布式光伏发电系统面临着一系列的电气保护与安全挑战。
为了确保分布式光伏发电系统的顺利运行和安全稳定，电气保护与安全设计成为至关重要的任务。
本文将重点讨论分布式光伏发电系统的电气保护与安全设计的关键内容。
一、过电压保护分布式光伏发电系统常常面临来自电力系统的突发电压上升或过电压事件，这可能导致光伏逆变器和其他电气设备的损坏。
为了应对这种情况，需要采取有效的过电压保护措施。
首先，必须选择合适的过电压保护装置，如避雷器、避雷针等。
这些装置可以将过电压引导到地下或其他安全的地方，以保护光伏发电系统内部设备的安全运行。
其次，可以考虑使用电容器、电抗器等电气元件来调整电压和降低过电压的影响。
二、过电流保护分布式光伏发电系统常常受到突发的过电流事件的影响，如短路故障、电网故障等。
这些事件可能导致光伏逆变器和其他设备的过载，甚至引起火灾和其他安全事故。
因此，过电流保护在电气设计中非常重要。
过电流保护通常可以通过在系统中安装保险丝、断路器等装置来实现。
这些装置能够及时检测到过电流事件并切断电路，以保护光伏发电系统的安全运行。
此外，还可以考虑使用差动保护装置来提供更高级别的过电流保护，以增强系统的稳定性和安全性。
三、接地保护良好的接地保护是分布式光伏发电系统电气设计的核心要素之一。
分布式光伏发电系统中的所有设备和金属结构都必须正确接地，以确保电流能够按预期的路径流动，同时避免由于接触电流而引发的触电事故。
接地系统的设计应符合国家和地区的安全标准和规定，确保分布式光伏发电系统安全可靠。
常见的接地保护措施包括建立良好的接地网，选择合适的接地电阻，使用可靠的接地触发器等。
四、保护装置的选择和配置在分布式光伏发电系统的电气保护与安全设计中，正确选择和配置保护装置是至关重要的。
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磁吹线圈的工作原理
•磁吹间隙的磁场 是由与间隙串联的 磁吹线圈产生，工 作原理如图：
• 磁吹避雷器有FCZ型和FCD型两种， • FCZ型主要用于35kV及以上电压的变电站
中，也可兼作某些内过电压的后备保护； • FCD型的部分间隙带有并联电容，用于保
护旋转电机。
四、金属氧化物避雷器（压敏避雷器）
②小于3150kVA供 非重要负荷的 变 电 所 35kV 侧 ， 根据雷电活动 的强弱，可采 用图(a)的保护 接线；
容量为1000kVA 及以下的变电 所，可采用图 (b)的保护接线。
③小于
3150kVA供
非重要负
荷的35kV
分支变电
所，根据
雷电活动
的强弱，
可采用下
图的保护
接线。
(a)分支线较短时的保护接线； (b)分支线较长时的保护接线
避雷器工作原理：避雷器与被保护设备 并联安装，正常持续工作电压下保持绝 缘状态；过电压的作用时，避雷器动作， 雷电流通过避雷器泻入大地，作用在被 保护设备上的电压低于其冲击耐压；过 电压消失后，避雷器自动、迅速切断工 频续流，应能迅速恢复正常工作状态。
一、保护间隙、管型避雷器 保护间隙、管型避雷器（又称排气式避 雷器）都是纯气隙避雷器，其优点是结 构简单、价格低廉；主要缺点是熄弧能 力低，与被保护设备的伏秒特性不易配 合，动作后产生截波，不能保护带绕组 的设备，往往需要与其它保护措施配合 使用。
(3) 应避免在雨后立即测量接地电阻。为了 保证四季中接地电阻均能符合要求，最好在 条件最差的季节进行测量,即土壤干燥时进 行。（土壤干燥系数修正见实操教材P184） (4) 测量时应将接地装置与避雷线断开。 (5) 电流极、电压极应布置在与线路或地下 金属管道垂直的方向上。
（四）冲击接地电阻 • 对防雷起作用的是冲击接地电阻Rch
对地绝缘降低，还可以使对地绝缘闪络或击穿时容易 查出，以及有利于实现继电保护措施等。例如将三相 系统的中性点接地。接地电阻为0.5到10欧。
一般低压电力设备为小于4欧。并列运行发电机、变 压器电力设备总容量不超过100kVA时，不超过10欧。
2.保护接地
为了人身安全将高压电气设备的金属外壳（包 括电缆外皮）接地。高压设备接地保护要求的 接地电阻为1到10欧。
网、复合（立体）接地网和引外接地体等。
（三）接地电阻
接地电阻是电流I经接地电极流入大地时接地 电极的电位U和电流I的比值。R=U/I 接地电阻更确切的定义为接地阻抗，是大地 阻抗效应的总和。 一般分为工频接地电阻和冲击接地电阻
接地电阻的大小主要由土壤电阻率、接地极尺 寸、形状、埋入深度、接地线与接地体的连接 情况决定。 由于接地线和接地体的电阻相对较小，可以认 为工频接地电阻主要是指接地体的流散电阻。
FZ型普通阀型避雷器的每个标准间隙组的侧面 并有两个串联的半环性非线性分路电阻，间隙 上的电压分布主要由分路电阻的阻值来决定， 适用于变电站设备的保护。 FS型普通阀型避雷器间隙上没并联分路电阻， 性能较FZ型差，结构简单、体积小，适用于配 电设备保护。 例.与FZ型避雷器相比，FS型避雷器具有（B） 特点。 A 残压低 B 体积小 C 有均压电阻
Ri——避雷针的冲击接地电阻，Ω； h——避雷针校验点的高度，m。
b)独立避雷针的接地装置与发 电厂或变电所接地网间的地中距离， 应符合下式的要求：
Se≥ 0.3Ri Se≥3m 式中 Se——地中距离，m。
（４）独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。 在非高土壤电阻率地区，其接地电阻不宜超过 10Ω。当有困难时，该接地装置可与主接地网 连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至 35kV及以下设备与主接地网的地下连接点之间， 沿接地体的长度不得小于15m。
三、磁吹阀型避雷器
• 磁吹避雷器主要由磁吹间隙、照射装置、高温阀 片、防爆装置、并联分路电阻、瓷套、均压环等 组成.
• 磁吹避雷器采用磁吹放电间隙。利用磁场使电弧 加快运动来加强弧柱的去游离作用，以提高间隙 的灭弧能力。间隙通常有电弧旋转式和电弧拉长 式两种。
• 磁吹避雷器适用于工频续流比较大（峰值超过 80A）场合。
• 金属氧化物的阀片（MOV）以氧化锌为主掺以微 量的氧化铋、氧化钴、氧化锰等添加剂制成 .
• 基本特性 :在正常工作电压下，其阻值很大，
通过的漏电流很小（μA级,不超过1mA），而在
过电压的作用下，阻值会急剧变小。 • 可用于防止雷电过电压及内部过电压
氧化锌避雷器工作原理 ：p180-181
正常工频电压下，呈绝缘状态； 过电压时，呈低阻状态； 待过电压结束后，继续保持绝缘状态 例：（ C.D ）可以作为电气设备的内过电压 保护。 A、FS阀型避雷器 B、FZ阀型避雷器 C、磁吹阀型避雷器 D、金属氧化物避雷器
雷电活动特殊强烈地区的控制室和配电 装置室宜设直击雷保护装置。
（3）独立避雷针、避雷线与配电装置带电 部分间的空气中距离以及独立避雷针、避 雷线的接地装置与接地网间的地中距离。
a)独立避雷针与配电装置带电部分、发电厂 和变电所电气设备接地部分、架构接地部 分之间的空气中距离，应符合下式的要求：
Sa≥0.2Ri＋0.1h Sa≥5m 式中：Sa——空气中距离，m；
35kV～110kV线路在1km～2km进线保护 段范围内的杆塔耐雷水平应该符合要求。
进线保护段上的避雷线保护角宜不超 过20°，最大不应超过30°。
在靠近隔离开关或断路器处装设一组排气式避雷器 FE，以可靠地保护断开状态的隔离开关或断路器
（２）变电所的35kV及以上电缆进线段，在电缆与 架空线的连接处应装设阀式避雷器，其接地端应 与电缆金属外皮连接。
ZC—8(29)型测试仪测量中的注意事项
(1) 当检流计的灵敏度过高时，可将电位探测 针插入土壤的深度浅一些；当检流计灵敏度不 够时，可沿电位探测针和电流探测针注水，使 其所接触的土壤湿润。
(2) 当用0～1/10/100Ω规格的测试仪(具有4 个端钮)测量小于1Ω的接地电阻时，应将C2、 P2间连片打开，分别用导线联接到被测接地体 上，且P2接在靠近接地体一端,以消除测量时 连接导线电阻的附加误差。
与工频电阻相比有两点区别：一是由于 雷电流相当于高频，接地体的电感效应将使 伸长接地体在雷电流作用下呈现较大的阻抗； 二是由于雷电流幅值很大，接地体的电位很 高，其周围土壤中的电场强度将大大超过土 壤的耐压强度，在接地体周围的土壤中会产 生强烈的火花放电。
• 经验公式为
• β 、m是与接地体形状有关的系数； • I为通过每根接地体的雷电流幅值； • ρ 为土壤电阻率； • l为棒或带的长度，或圆环接地体的圆环
保 护 间 隙 结 构
管型避雷器结构
二、阀式避雷器
• 普通阀式避雷器，主要由多个平板型火花间隙、低 温阀片、（并联分路电阻）、瓷套、均压环等组成
• 工作原理（P180）
• 普通阀式避雷器热容量有限，不能用于内过电压 保护,只宜做外部过电压保护。
• 例：普通阀型避雷器由于阀片热容量有限，所以 只允许在( A )下动作。 A. 大气过电压 B. 操作过电压 C. 谐振过电压
(2) 用专用导线将各极与测试仪的相应端子连 接，即E′接E、P′接P和C′接C。
(3) 将仪表放于水平位置，检查检流计的指针 是否指于中心线上(即零线)，否则可用零位调整 器将其调正指于中心线。
(4) 测量开始，先将倍率开关S置于最大倍率， 慢慢转动发电机的手柄，同时旋动“测量标 度盘”使检流计的指针指于中心线。然后逐 渐加快手柄的转速，使其达到120r/min以上， 调整“测量标度盘”使指针指于中心线上。 (5) 如“测量标度盘”的读数小于1时，应将 “倍率开关”置于较小倍数，再重新调整 “测量标度盘”，以得到正确读数。 (6) 用“测量标度盘”的读数乘以倍率标度 的倍数，即为所测的接地电阻值。
电工进网作业许可考试 高压类理论培训
第五章 过电压保护(二) 刘光明
• 第三节 过电压保护设备（P178） • 为电气设备免遭过电压损坏，可以采用
避雷器进行保护。 • 避雷器类型：
• 保护间隙、管型避雷器
• 阀型避雷器 普通阀型避雷器（FZ、FS 型）、磁吹阀型避雷器（FCZ、FCD型）
• 氧化锌避雷器。
阀式避雷器的结构
1—间隙 2—阀片 3—非线性并联电阻 4—黄铜电极 5—云母片（0.5mm厚） 6— 并联电阻 7—间隙电容
• 普通阀式避雷器的阀片是用电工金刚砂 （SiC）细粒和结合剂（水玻璃等）制成 的圆盘在高温下烧制而成。
• 阀片的电阻是非线性的，其伏安特性可 表示为：
u=ciα
式中c为材料常数，与阀片 的材料和尺寸有关；α是阀片的非线性 系数，小于1(0.2左右)。
独立避雷针不应设在人经常通行的地方， 避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离 不宜小于3m，否则应采取均压措施，或铺设砾 石或沥青地面，也可铺设混凝土地面。
2.变电所的进线段保护——避雷器 （1）变电所应采取措施防止或减少近区雷 击 闪 络 。 未 沿 全 线 架 设 避 雷 线 的 35kV ～ 110kV 架 空 送 电 线 路 ， 应 在 变 电 所 1km ～ 2km的进线段架设避雷线。
对三芯电缆， 末端的金属外 皮应直接接地 图a)；
对单芯电缆，应 经金属氧化物电 缆护层保护器 (FC)或保护间隙 (FG)接地图b)。
（ 3 ） 35kV 小 容 量 变 电 所 的 简 化 进 线 保 护 ① 3150kVA ～ 5000kVA 的 变 电 所 35kV 侧 ， 可 根据负荷的重要性及雷电活动的强弱等条 件适当简化保护接线，变电所进线段的避 雷线长度可减少到500m～600m，但其首端 排气式避雷器或保护间隙的接地电阻不应 超过5Ω(如下图)。
工频接地电阻常用的测量方法有： • 1.利用接地电阻测试仪的测量法 • 2.电流表-电压表法 • 3.钳形接地测试仪测量法（不用辅助电极、