三、高压直配电机的防雷保护
发电厂和变电所的防雷保护
分析用图
避雷器上的电压
变压器上的电压波形
变压器承受雷电波能力
U c.5
2
l
Uj
变电所中变压器距避雷器的最大允许电气距离
lm
U j U c.5
2 /
三.变电所的进线段保护
保护目的：
为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设 备，限制流经避雷器的电流幅值不超过 5kv、限制侵入波陡度α不超过一定的允 许值
1.进线段首端落雷，流经避雷器电流的计算 计算条件：
进线段1---2公里 雷电侵入波最大幅值为线路绝缘50%冲击 闪络电压
原理接线和等值电路图
3. 35kv及以上变电所的进线段保护
计算方程：
2.进入变电所的雷电波陡度α的计算
u
u
l
0.5
0.008u hd
令v=300m/us,陡度化为kv/m单位
2u
ib
ub z1
z1
ub
ub
ib
z1 2
u
用图解法求解
分析
避雷器电压有两个峰值：
uch
避雷器冲击放电电压，由于阀式避雷
器的伏的特性较平，可认为是一个定
值
uca 避雷器最高的残压，由于流经避雷器
的雷电流一般不超过5kA，因此其值取 为5kA下的残压
(2).变压器和避雷器之间有一定的电器距离 接线图
110kv及以上 可以相连，若ρ>1000Ω·m 应 加集中接地装置
35—60kv 当ρ<=500Ω·m 允许相连，但应 加集 中接地装置
当ρ>500Ω·m 不允许相连
二.变电所的侵入波保护
1.阀式避雷器的保护作用分析
(1).变压器与避雷器之间的距离为零
高压直配电机的防雷保护图
第二节防雷保护措施三、高压直配电机的防雷保护1.保护方法经变压器与架空线连接的高压电机，一般不要求对它采取特殊的防雷保护措施，因为经过变压器转换的雷电波，除了极个别的情况外，不会有损坏电机绝缘的危险。
但当高压电机不经变压器而直接由架空线配电（即“直配”）时，其防雷工作就显得特别重要。
高压直配电机的防雷保护方式应根据电机容量、当地雷电活动强弱和供电可靠性的要求确定。
（1）单机容量为6000 ～12000kW 的直配电机可采用图5-26所示进线保护段装有电抗线圈或图5-27所示带有避雷线进线保护段的保护接线。
图5-26 6000 ～12000kW 直配电机进线保护段装有电抗线圈的保护接线图5-27 6000 ～12000kW 直配电机带有避雷线进线保护段的保护接线图5-27中所示进线保护段上所装设的阀式避雷器FA2 的接地端应与电缆的金属护套及避雷线连接后共同接地，接地电阻不大于5Ω，避雷线的保护角不大于30°。
为充分利用电缆金属护套的分流作用，应尽量将电缆段金属护套的全长或一段直埋在土中，若受条件限制不能直埋时，可将电缆金属护套多点接地，即除两端接地外，再在两端之间作 3 ～5处接地。
（2）单机容量为1500 ～6000kW （不包括6000kW ）或少雷区的直配电机可采用图5-28 所示进线保护段装有管式避雷器或图5-29所示进线保护段装有阀式避雷器的保护接线。
图5-28 1500 ～6000kW 直配电机进线保护段装有管式避雷器的保护接线图5-28中所示管式避雷器FA1 和FA2 的冲击击穿电压，在释放电时间为2μs时，对于额定电压为3kV、6kV 及10kV者，应分别不超过40kV、50kV 和60kV；FA1 和FA2 的接地端应用导线连接，将连接导线悬挂在杆塔导线的下面，距导线不小于2m，但不大于3m，并与电缆首端的金属护套在装有FA2的杆塔处共同接地，工频接地电阻R 不大于5Ω。
交流特高压电网的雷电过电压防护范文
交流特高压电网的雷电过电压防护范文特高压电网作为电力系统的重要组成部分，承载着大量的电能传输任务。
然而，雷电过电压的存在给特高压电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。
因此，为了有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害，我们需要采取一系列措施。
首先，合理设置避雷装置是防护特高压电网的首要任务之一。
避雷装置能够将雷电过电压引到安全的地方，从而减小对特高压电网的冲击。
在特高压电网的设计和建设过程中，需要充分考虑避雷装置的安装位置和数量。
同时，避雷装置的维护和检测也是至关重要的。
定期进行避雷装置的巡检，及时发现故障并予以修复，确保其正常运行和使用。
其次，避雷接地系统也是防护特高压电网雷电过电压的关键措施之一。
避雷接地系统的设计和施工需要遵循规范和标准，确保接地电阻的合理性和稳定性。
特高压电网的大型设备和设施通常采用混凝土接地极或大面积接地网。
在实施中，应对接地系统进行详细测试和检测，确保其符合相关要求。
另外，线路的设计和绝缘配合也是防护特高压电网雷电过电压的重要措施之一。
特高压输电线路的绝缘配置必须满足特定的电气要求，以确保能够有效阻断雷电过电压的穿透。
在选用绝缘子时，应考虑其耐电压能力和防雷能力，并严格按照制造厂商的规定进行正确安装和维护。
此外，定期进行特高压电网的雷电过电压监测也是非常重要的。
监测数据可以及时反映特高压电网系统的运行状态和雷电过电压的情况，为运维人员提供及时的处理建议。
在监测数据异常或超过安全阈值时，应采取相应的技术和措施进行处理，避免雷电过电压对特高压电网带来不可逆转的损害。
总之，特高压电网的雷电过电压防护是确保特高压电网安全稳定运行的重要保障。
通过合理设置避雷装置、完善避雷接地系统、优化线路设计和绝缘配合，以及定期进行监测和处理，可以有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害。
特高压电网的防雷工作应持续不断地加强，以确保特高压电网安全可靠地为人们输送清洁、高效的电能。
交流特高压电网的雷电过电压防护
交流特高压电网的雷电过电压防护特高压电网作为电力系统中的重要组成部分，承担着大功率输电的任务，对于雷电过电压防护具有重要意义。
特高压电网在输电过程中容易受到雷电过电压的影响，如不加以防护，可能会对电网设备和系统运行造成损害甚至发生事故。
因此，特高压电网必须采取一系列措施来防止雷电过电压的产生和传播。
首先，特高压电网必须采用合适的导线材料和结构。
特高压电网输电线路通常采用的是悬垂绝缘子，这种绝缘子有良好的绝缘性能和抗风振性能，能够有效地抵御雷电过电压的冲击。
此外，为了提高线路的耐雷电性能，可以在导线上加装避雷针和避雷器，从而将雷电过电压引入地面，保护线路设备。
其次，特高压电网还需要配置雷电过电压保护装置。
雷电过电压保护装置通常采用的是避雷器，可以将雷电过电压引入地面，保护电网设备不受损害。
在特高压电网中，避雷器通常安装在变电站设备的进出线路、变压器和电缆终端等位置。
避雷器能够有效地吸收雷电过电压的能量，保持设备工作在安全电压范围内。
另外，特高压电网还需要加强对接地系统的构建。
良好的接地系统能够将雷电过电压迅速引入地面，减少对设备的影响。
特高压电网接地系统包括接地网、接地极和接地线等，通过有效地配置这些设施，可以提高接地系统的效果。
此外，特高压电网还可以采用接地引雷的方法，将雷电引入地下，减少对电网的影响。
总之，特高压电网的雷电过电压防护是确保电网设备和系统安全运行的关键措施。
通过采用合适的导线材料和结构，配置雷电过电压保护装置，并加强对接地系统的构建，可以有效地防止雷电过电压对电网的影响。
特高压电网必须认真对待雷电过电压防护工作，确保电网的可靠运行。
只有这样，特高压电网才能够更好地为社会提供稳定可靠的电力供应。
高电压技术(高起专)模拟题
高电压技术（高起专）-学习指南一、填空题1.电介质极化的基本形式有____________、____________、____________、____________。
2.影响液体介质电导的主要因素有____________、____________、____________。
3.工程实际中，常用棒-板或____________电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
4.固体电介质的击穿形式有____________、____________、____________。
5.雷电过电压分为____________和____________。
6.要避免切空线过电压，最根本的措施就是要____________。
7.工频耐受电压，通常是通过比较____________和____________的等值工频耐受电压来确定的。
8.电气设备绝缘的老化主要有____________、____________和____________。
9.FCD型避雷器适用于对____________的保护。
10.汤逊理论认为，____________和____________是形成自持放电的主要因素。
11.电介质的电导是____________电导，金属的电导是___________电导。
12.气体放电的主要形式有____________、____________、____________、____________。
13.影响固体介质击穿电压的主要因素有____________、____________、____________、____________、____________。
14.绝缘的缺陷分为____________缺陷和____________缺陷两类。
15.用静电电压表测量工频电压时，测出的是电压的____________。
16.避雷针由____________、____________、____________三部分组成。
3—35kV架空线路防雷保护
3—35kV架空线路防雷保护许颖（中国电力科学研究院，北京清河，100085）【摘要】本文内容有三：（1）除为保护变电所和直配旋转电机的进线段之外，3—35kV架空线路防雷保护不应采用独立避雷针，因其会增加在架空线路导线上产生感应雷电过电压的频率。
电力行标DL/T620-1997规定；《35kV及以下线路，一般不沿全线架设避雷线》。
而推荐《3—66kV架空线路电网中性点不接地或谐振地方式》。
（2）35kV及以下架空线路雷击跳闸次数计算方法。
（3）提高35kV及以下架空线路耐雷性措施。
【关键词】架空线路谐振接地方式雷电跳闸次数建弧率1 问题的提出近来见到一些气象部门防雷检测中心为一些大型工业企业自备电网3—35kV架空线路防雷保护咨询和支招。
例如6kV架空线路，支招安装一些独立避雷针防护来减少6kV架空线路雷电跳闸次数和损坏。
笔者觉得这对电力部门的3—35kV架空线路（不含为保护变电所和直配旋转电机的进线段）防雷保护不够了解。
故本文作一介绍。
以供参考。
35kV及以下架空线路，因绝缘水平不高，可能因靠近架空线路雷击地面或其它物体，在架空线路上产生感应雷电过电压引起绝缘闪络。
所以，支招安装一些独立避雷针是不能减少6kV架空线路雷电跳闸次数和损坏。
因靠近架空线路安装了一些独立避雷针是要增加在架空线路上产生感应雷电过电压的频率。
避雷线就不是这样，避雷线不增加产生感应雷电过电压的频率，而能降低感应雷电过电压幅值，但电力行标DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第6.1.2条（e）款；《35kV及以下线路，一般不沿全线架设避雷线》。
这主要是从经济角度考虑。
DL/T620-1997第3.1条推荐3—66kV架空线路电网中性点为不接地或谐振接地方式。
从防雷观点看，电网中性点不接地或谐振接地方式，在雷电发生单相对地绝缘闪络时，建弧率很低，一般不会引起线路跳闸，就相当在架空线路上沿全线架设了一根避雷线。
电力系统防雷保护三
1.5
2
1
66
1.5
2
1
110
1.5
2
220
2
1
25 40 50
45 60 80
45 70 100
105
进线路数
2
40 55 75
65 85 105
70 95 135
165
3
50 65 90
80 105 130
80 115 160
195
≥4
55 75 105
90 115 145
90 130 180
220
Z
Ubm
2U50%
IbL
(a)
(b)
.
10
(1) 进线段首端落雷， 流经避雷器的电流
雷电侵入波的最大幅值为线路绝缘的冲击闪络U50%。雷 电波在1－2km内往返一次的时间为：
t 2 l/v 2 * ( 1 2 ) /3 6 0 . 7 1 0 . 3 s 3
因此避雷器动作产生的负波到首端，发生反射后又回到 避雷器处时，已经过了雷电波的峰值，因此可不考虑它 的影响。
对于110kV及以上中性点有效接地系统，中性点绝缘
110kV为35kV，220kV为110kV，故虚要在中性点上加
装阀型避雷器或者保护间隙。避雷器的灭弧电压要低
于一相接地时引起的中性点电位升高的有效值，以免
发生爆炸。在中性点直接接地的地网中，上述故障可
引起中性点电位升高至线电压的35%。因此，这种避
. FZ
GB
.
.
16
10.2.4 变电站防雷的几个具体问题
（一） 三绕组变压器的保护
当变压器高压侧有雷电波侵入时，通过绕组间的静电 耦合和电磁耦合，会使得低压侧上出现过电压。
西安交通大学清考《高电压技术(高起专)》作业考核试题
西安交通大学15 年 5 月清考《高电压技术（高起专）》作业查核试题一、单项选择题（共10 道试题，共20 分。
）V 1. 在电力系统中发生铁磁谐振时，谐振回路中电感参数是（）。
A. 时变B.线性C.受控D.非线性满分：2 分2.阀式避雷器的保护比是指残压与（）电压之比。
A. 灭弧B.额定C.冲击电压D.工频放电满分：2 分3.流注理论比汤逊理论多考虑了（）。
A. 碰撞游离B.表面游离C.热游离D.电荷畸变电场满分：2 分4.若导线上方架有避雷线，则导线上的感觉过电压（）。
A. 降低B.高升C.不变D.为零满分：2 分5.切除空载变压器出现过电压的主要原由是（）。
A. 电弧重燃B.截流现象C.电容效应D.中性点不接地满分：2 分6.以下电介质中属于离子构造的是（）。
A. 纤维B.云母C.空气D.变压器油满分：2 分7.彼得逊等值电路可用来计算（）。
A. 一次折射电压B.一次反射电压C.多次折射电压D.多次反射电压满分：2 分8.绝缘电阻的丈量能够发现（）。
A. 介质内含气泡B.介质局部磨损C.介质散布不平均D.介质已经受潮满分：2 分9.冲击系数是（）放电电压与静态放电电压之比。
A. 25%B.50%C.75%D.100%满分：2 分10.电晕放电是一种（）。
A. 自持放电B.非自持放电C.电弧放电D.沿面放电满分：2 分二、简答题（共 6 道试题，共48 分。
）V 1.防备绝缘子污闪有哪些举措？上传附件文件操作满分： 8 分 2. 为何在断路器的主触头上并联电阻能够限制切除空载线路时的过电压？上传附件文件操作满分： 8 分 3. 试画出微安表接于低压侧的泄漏电流试验接线图，并说明各元件的作用。
上传附件文件操作满分： 8 分 4.对直配电机的防雷保护可采纳哪些举措？上传附件文件操作满分： 8 分 5.什么是固体介质的积累效应？上传附件文件操作满分：8 分 6. 什么叫汲取比？绝缘干燥时和受潮后的汲取现象有何特色？上传附件文件操作满分：8 分三、计算题（共 2 道试题，共32 分。
过电压及其防护
7
（三）雷电侵入波过电压的防护1、避 雷器
⑷ 阀型避雷器工作原理：由火花间
隙和非线性阀片电阻串联组成，使用 时将其并联于被保护设备两端，如图 2—23所示。阀片的电阻值与流过它 的电流大小有关，电流大时呈现低阻， 电流小时呈现高阻。正常工作时，火 花间隙将阀片与工作母线隔离，并避 免工频电流烧坏阀片。当雷电冲击波 侵入至母线并增长到间隙的冲击放电 电压时，间隙被击穿，雷电流经火花 间隙和阀片泄人大地。当雷电波消失 后，流过阀片的工频电流远小于雷电 流，阀片呈高阻，将工频电流限制到 很小，使火花间隙中的电弧熄灭，迅 速恢复对地绝缘，系统恢复正常运行。
5
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
（二）感应雷过电压的防护
感应雷防护录像
感应雷过电压分类：静电感应和电磁感应两种
1、建筑物防静电感应雷的措施：是将金属屋面 或钢筋混凝土屋面的钢筋连成通路后妥善接地，
要求每隔18～24 m用引下线接地一次，并且不得少于 2次，对非金属屋面则用接地的避雷网保护。
避雷网和避雷带主要用于：建筑物的防雷。
1
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
6、避雷针
⑴ 工作原理：由于其接闪器比被保护物高出许多，又和 大地有良好的连接，雷云与尖端之间的电场最强，因此， 雷击总是被引向避雷针，雷电流经接地引下线和接地装 置泄人大地，从而避免被保护物遭受雷击。
(2)避雷针的安装要求（P51）
一、大气过电压及其防护
雷电的形成录像 雷电危害录像
分类：直击雷过电压、感应雷过电压和雷电侵入波三种。
（一）直击雷过电压的防护 直接雷的防护录像
1、定义：指雷云直接对线路或电气设备放电时，雷电流在被击物 阻抗(包括接地电阻)上产生的电压降。
第7章发电厂和变电站的防雷保护
可在进线的终端杆上安装一组 1000左右的电抗线圈来
H
代替进线段，此电抗线圈既能限制流过避雷器的雷电
流又能限制入侵波陡度。
变压器的防雷保护
一、三绕组变压器的防雷保护
高压侧有雷电过电压波时，通过绕组间
的静电耦合和电磁耦合，低压侧出现一
定过电压。在任一相低压绕组加装阀式
➢ 电缆段保护（进线段保护）：限制流经避雷器中
的雷电流小于3kA（对直配电机以3kA下的残压作
为设计标准）
➢ 电抗器保护：使F2可靠动作
电机母线上装设电容C以限制来波陡度
（a）原理接线图 （b）等值电路 Zg—电机波阻抗
有电缆段的电机进线段保护接线
L1-电缆芯线的自感；L2- 电缆外皮的自感；
L3- 电缆末端外皮接地线的自感 ；L4- 电缆末
➢110kV及以上的中性点有效接地系统
1、中性点为全绝缘时，一般不需采用专门的保护。但在变电
所只有一台变压器且为单路进线的情况下，仍需在中性点加装
一台与绕组首端同样电压等级的避雷器。
2、当中性点为降级绝缘时，则必须选用与中性点绝缘等级相
当的避雷器加以保护，同时注意校核避雷器的灭弧电压
➢ 35kV及以下的中性点非有效接地系统
发电厂和变电所雷电过电压来源及危害
雷直击发电厂和变电所
雷击输电线路产生的过电压沿线路侵入
发电厂和变电所
造成大面积停电。发电机、变压器等主
要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的
能力
过电压防护的主要措施
防止直击雷过电压的主要措施是装设专门的避雷针或
悬挂避雷线。
对雷电侵入波过电压防护的主要措施是在发电厂、变
高电压(名词解释、问答题)教案资料
高电压(名词解释、问答题)1、电晕放电：在极不均匀场中，随着间隙上所加电压的升高，在大曲率电极附近很小范围的电场足以使空气发生游离，而间隙中大部分曲域电场仍然很小。
在大曲率电极附近很薄的一层空气中将具有自持放电条件，而放电仅局限在大曲率电极周围很小范围内，整个间隙沿未被击穿。
这种放电现象称为电晕放电。
2、伏秒特性：表示该气隙上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为气隙的伏秒特性。
3、沿面放电：沿着固体介质表面发展的气体放电现象。
多发生在绝缘子、套管与空气的分界面上。
4、耐压试验：模拟设备在运行过程中实际可能碰到的危险的过电压状况，对绝缘加上与之等价的高电压来进行试验，从而考核绝缘的耐电强度。
5、局部放电：高压电气设备的绝缘内部总是存在一些缺陷,如气泡空隙、杂质等。
由于这些异物的电导和介电常数不同于绝缘物，故在外加电场作用下，这些异物附近将具有比周围更高的场强，有可能引起该处物质产生电离放电现象，称为局部放电。
6、彼德逊法则：要计算节点A的电流电压，可把线路1等值成一个电压源，其电动势是入射电压的2倍2u1q(t)，其波形不限，电源内阻抗是Z1。
这就是计算折射波的等值电路法则，即彼德法则。
7、雷电日T d：该地区一年内有雷电放电的平均天数。
与该地区所在纬度、当地气象条件、地形地貌有关。
8、落雷密度：每一雷电日每平方公里地面遭受雷击的次数。
9、残压：放电电流通过避雷器时，两端之间出现的电压峰值。
10、灭弧电压：保证能够在工频续流第一次经过零值时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最高工频电压。
11、保护接地：为了保证人身安全，无论在发、配电还是用电系统中都将电气设备的金属外壳接地，以保证金属外壳固定为地电位。
12、工作接地：工作接地是根据电力系统正常运行方式的需要而设置的接地，如中性点接地。
13、防雷接地：针对防雷保护的需要而设置的，目的是减小雷电流通过接地装置的地电位升高。
交流特高压电网的雷电过电压防护范本
交流特高压电网的雷电过电压防护范本特高压电网是指额定电压在1000千伏及以上的输电电网。
由于电网的特殊性，特高压电网的运行安全面临着各种挑战，其中雷电过电压是一种常见的威胁。
为了保护特高压电网免受雷电过电压的损害，需要采取一系列的防护措施。
以下是一个交流特高压电网的雷电过电压防护的范本，供参考。
一、绝缘设计：1. 采用特别设计的合成绝缘子，提高绝缘子强度，增加绝缘性能。
2. 按照规定的安全距离原则设置绝缘子串，避免串串击穿。
3. 组织绝缘子表面维护，保持绝缘子的清洁度。
4. 对于交流特高压电网的主要绝缘子串，可采用气体绝缘子绝缘设计，提高绝缘性能。
二、接地设计：1. 合理设置摇杆接地装置，确保线路的可靠接地。
2. 使用合适的接地材料，如混凝土、铜排等，提高接地效果。
3. 根据地质条件，选择合适的接地电阻值，降低接地电阻。
三、避雷器：1. 在特高压输电线路的过电压抵抗系统中，安装适量的避雷器，提高系统的过电压抵抗能力。
2. 选择合适的避雷器额定电压，确保避雷器在过电压事件时正常工作。
四、线路参数控制：1. 控制线路的电气参数，如电阻、电感和电容等，来减小雷电过电压产生的影响。
2. 合理设置线路的参数，使得对雷电过电压的敏感程度最小化。
五、设备保护：1. 设备绝缘性能的监控和维护，如绝缘电阻检测、局部放电监测等。
2. 安装合适的电压互感器和电流互感器，进行设备状态的实时监测，并采取相应的保护措施。
六、人员安全：1. 高压线路的人员应接受专业的培训，具备特高压电网运行和维护的技能。
2. 员工应佩戴符合标准的防护装备，如绝缘手套、绝缘靴等。
3. 定期进行安全检查和维护，确保设备和线路的安全运行。
以上是一个交流特高压电网的雷电过电压防护的范本，通过绝缘设计、接地设计、避雷器、线路参数控制、设备保护和人员安全等多个方面对于特高压电网的雷电过电压进行综合保护。
这些措施可以降低特高压电网受到雷电过电压的影响，提高电网的运行安全性。
过电压防护与绝缘配合基础知识讲解
uA
iR i
L
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uG iR i
图8-27雷击独立避雷针
式中:i——流过避雷针的雷电流，kA；
1—母线 2—变压器
Ri——避雷针的冲击接地电阻，单位为Ω；
L——避雷针的等值电感 H ；
——雷电流的上升陡度，kA／ 。
为了防止避雷针与被保护的配电构架或设备之间的空气间 隙Sa被击穿而造成反击事故，必须要求Sa大于一定距离，取空 气的平均耐压强度为500kV／m；为了防止避雷针接地装置和被 保护设备接地装置之间在土壤中的间隙Se被击穿，必须要求Se 大于一定距离，取土壤的平均耐电强度为300kV／m，Sa和Se应 满足下式要求:
输电线路防雷性能的优劣，工程中主要用耐雷 水平和雷击跳闸率两个指标来衡量。所谓耐雷水平， 是指雷击线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值 （单位为kA）。
1. 输电线路上的感应雷过电压
雷击线路附近地面时，在线路的导线上会产生感应雷过 电压，由于雷击地面时雷击点的自然接地电阻较大，雷电流 幅值I一般不超过100kA。实测证明，感应过电压一般不超过 300-400kV，对35kV及以下水泥杆线路会引起一定的闪络事故； 对110kV及以上的线路，由于绝缘水平较高，所以一般不会引 起闪络事故。
小结
➢通常采用耐雷水平和雷击跳闸率来表示一条线路的耐 雷性能和所采用防雷措施的效果。
➢输电线路常采用避雷线、降低杆塔接地电阻、加强线 路绝缘等措施来进行防雷。
➢可按雷击点的不同把线路的落雷分为三种情况：绕击 导线、雷击档距中央的避雷线和雷击杆塔。
（本节完）
8.4 接地的基本概念及原理
➢ 8.4.1 接地概念及分类 ➢ 8.4.2 接地电阻，接触电压和跨步电压 ➢ 8.4.3 接地和接零保护
配电系统的防雷措施
（一）架空裸导线防雷
1、装设避雷线保护： 架空线路安装避雷线，沿线及设备均可 得到保护。由于线路绝缘薄弱，耐雷水平 低，所以10kV架空线路一般不装避雷线 （可以装设进线段保护），但特殊地段需 装避雷线时，混凝土电杆都要按设计要求 做接地处理。
2、装设避雷器保护： 对于10kV裸导线，采用避雷器进行防 雷保护的成本高，施工很不方便，目前基 本上是一些雷电活动频繁的线段安装避雷 器，同时按照要求做好杆塔的接地。但电 杆上装设柱上开关或电缆头时，均需要装 设避雷器来保护，设备的金属外壳和避雷 器共同接地。
1、配电网一般靠变电站出线侧和配电变压器高压侧 的避雷器保护，线路中缺少避雷线保护而易受雷 击，即使这些避雷器动作，较高的雷电过电压也 会使线路绝缘子击穿放电。目前6～10 kV电网所 用避雷器（包括新型氧化锌或老式碳化硅的、带 或不带间隙的）较杂，其额定电压、动作电压及 其残压差异较大。而配电网又极易由雷电过电压 引发弧光接地过电压(可达3.5 倍系统最大运行电 压，系统最大运行电压约为额定电压的1.05～1.1 倍；最高时可达到额定电压的1.15倍）和铁磁谐 振过电压(可达3倍最高运行电压)，经常导致避雷 器爆炸。另外还有些避雷器因质量差而在运行中 受潮，或间隙动作后不能可靠熄弧而爆炸，造成 电网接地短路事故。
2、电网中避雷器接地存在较多问题： ①受场所限制。相当多配电型避雷器接地电 阻超标(达上百欧姆)； ②接地引下线损坏。引下线有些用带绝缘外 皮的铝线，内部折断不易发现，两端头连 接头易氧化锈蚀；还有些在埋入土中与接 地体连接处产生电化学腐蚀甚至断裂(这在 环境污秽场所中较为严重)，使避雷器等防 雷设备形同虚设。
这种接地法的目的： 一旦线路落雷时，避雷器放电，雷电流 经集中接地体流入大地的同时，有一部分 雷电流沿电缆金属外皮流入变电站内接地 网，这样在电缆外皮产生螺旋形磁场，相 当于增加电缆的电感使波阻抗加大，因此， 经电缆芯线侵入变电站的截断雷电波很快 衰减，使波幅和陡度都有所减小，有利于 保护变压器的安全。
007--发电厂和变电所的防雷保护
第七章
发电厂和变电所的
防雷保护
高电压技术
概
述
一、发、变电所雷电过电压来源及危害： 发电厂、变电所是电力系统的中心环节，另外变电所是 多条输电线路的交汇点和电力系统的枢纽。 1、雷电直击发电厂和变电所 2、雷击线路产生的雷电过电压沿线路侵入发、变电所 3、雷电直击发电厂和变电所造成大面积停电，影响工 业生产和人民生活。 4、雷击线路产生的雷电过电压沿线路侵入发、变电所电 气设备，发电机、变压器等主要电器设备的内绝缘大都没 有自恢复的能力，一旦受损，直接经济损失严重；同时修 复困难，影响时间较长，间接损失无法估量。
旋转电机的防雷保护要比变压器困难得多，其雷害事故 也往往大于变压器，这是由它的绝缘结构、运行条件等方 面的特殊性造成的。 1、旋转电机主绝缘的冲击耐压值远低于同级变压器的冲 击耐压值。在同一电压等级的电气设备中，以旋转电机的冲 击电气强度为最低。运行中的旋转电机主绝缘更低于出厂时 的核定值。
高电压技术
第一节 发电厂、变电所的直击雷保护
发电厂、变电所防雷保护的措施： 按照安装方式的不同，装设独立避雷针、构架避雷针。
直击雷防护设计内容：
选择避雷针的支数、高度、装设位置、验算它们的保护范 围、应有的接地电阻、防雷接地装置设计等。
高电压技术
一、独立避雷针
适用范围：35kv及以下变电所 1、 避雷针的反击问题： 雷电经引下线入地时，在引下线上产生高电位，会 对被保护对象或与其有联系的物体（母线、电缆、金属 管道等）产生反击。 2、安全距离的确定： 为避免反击发生，就要求避雷针的引下线与被保护物体之 间有一定的安全距离。
设辅助集中接地装置，且避雷针与主接地网的地下连接 点到变压器接地线到主接地网的地下连接点，沿接地体
电力系统防雷保护
五、输电线路直击雷过电压
避雷线的分流作用 降低了U top
设避雷线上的电位为U top
导线避雷线间耦合作用（k） 导
线考上虑耦感合应电过压电为压kaUhct(o1p khhgc)ahc(1k)
导线电位：U ckU to pac(h 1k)
U liI(Ri 2 L .t62 h.c 6)1 (k)
（线路绝缘子串两端电压）
变电所方便
第三节 旋转电机的防雷保护（发电机、调相机、
变频机、电动机）
主要内容： 一、旋转电机防雷特点 二、直配电机防雷保护措施及接线 三、非直配电机的防雷保护
不用考虑直击雷保护（安装在户内）。 配线方式：①直配线：与相同电压等级的架空线路或电缆直接相连
②经变压器与线路相连
一、旋转电机防雷特点
1.冲击绝缘水平很低→防雷保护比变压器困难（不是浸在油中 的
一、发电厂、变电所的直击雷保护
2. 架空避雷线 （1）两端接地的避雷线
d1 [0.3Ri 0.16(hl)]
(l2 h)/(l2 l 2h)
——避雷d线2 分流0.3系数Ri，l ——避雷线两支柱间距离
l——雷击点与最近支柱点间的距离， l2 ll
（2）一端经配电装置构架接地，另一端绝缘的避雷线，（ 1）
线上束缚电荷K0—u避i'(感c雷)应线u电与i(压c导)线k0间ui(的g)几u何i(耦c)合1(系k0数hhgc)
线间距离
K0
感应过电压愈低
五、输电线路直击雷过电压
雷击杆塔杆顶 雷击避雷线挡距之间 雷绕过避雷线击于导线—绕击
五、输电线路直击雷过电压
1. 雷击杆塔杆顶时的过电压和耐雷水平 雷击杆塔时 大部分电流经被击杆塔流入大地
直配电机防雷保护
直配电机防雷保护随着现代电力设备的广泛应用，电机在工业生产和民用领域中起着重要的作用。
然而，在雷电频繁的地区，电机因雷击而受损的情况时有发生，给生产和生活带来了一定的困扰。
为了保护电机的安全运行，有效地防止雷击对电机设备的损害，直配电机防雷保护措施显得尤为重要。
一、了解直配电机直配电机是由电动机和控制器组成的系统，广泛应用于电动机控制场合。
这类电机通常用于工业生产、制造、冶金、化工等场所，承担着各种负载的启动、控制和正常运行任务。
因此，保护直配电机免受雷击损害，确保正常运行非常重要。
二、建立有效的接地系统良好的接地系统可以提供电气设备的安全运行和防雷保护。
对于直配电机来说，建立有效的接地系统是最基本和最重要的防雷措施之一。
接地线连接电机设备和大地，使雷电直接通过大地排走，减少对电机设备的损害。
三、使用防雷设备1. 避雷针避雷针是一种重要的防雷设备，其原理是通过尖峰放电吸收与雷电相联系的电荷，将电流引向接地，避免雷电直接击中电机设备。
在直配电机的防雷保护中使用避雷针可以有效地减少雷击的危害。
2. 避雷器避雷器是另一种常用的防雷设备。
它主要通过放电路线以及电流传导和接地功能，将雷击电流引导到大地中，防止雷电直接对电机设备造成损害。
在直配电机系统中安装避雷器能够提供更全面的防雷保护。
四、防雷保护措施1. 定期检查和维护为了保证直配电机的防雷保护措施有效，需要定期对设备进行检查和维护。
检查电机设备的接地系统是否完好，接地线是否连接牢固，避雷针和避雷器是否损坏或失效等。
如果发现任何问题，应及时修复或更换。
2. 安装避雷保护装置在直配电机系统中安装专门的避雷保护装置可以提高防雷能力。
这些装置通常包括避雷器、避雷针、避雷网等。
根据具体情况选择合适的避雷保护装置，并确保其正确安装和使用。
3. 加强防护措施除了以上措施外，还可以采取其他防护措施来进一步防御雷击。
例如，可以在电机设备周围设置避雷带、增加屏蔽措施、减少电气设备与大地之间的距离等。
绝缘技术监督上岗员：过电压保护及接地装置考试答案四
绝缘技术监督上岗员：过电压保护及接地装置考试答案四1、填空题下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段（）、（）、（）。
正确答案：先导；主放电；余光2、填空题三相变压器中，对于中性点不接地的星形绕组，当单相进波U（江南博哥）0时中性点最大电压为（）。
正确答案：2U0/33、判断题金属氧化物避雷器运行电压下当阻性电流增加1倍时，应加强监督。
正确答案：错4、判断题金属氧化物避雷器的试验应在每年雷雨季节前进行。
正确答案：对5、判断题有效接地系统的电力设备的接地电阻在预防性试验前或每3年以及必要时验算一次经接地网流入地中的短路电流，并校验设备接地引下线的热稳定。
正确答案：对6、单选在我国，对330kV的电网，电气设备的绝缘水平以避雷器（）的残压作为绝缘配合的依据。
A、5kAB、8kAC、10kAD、20kA正确答案：C7、判断题接地线应采用焊接连接。
当采用搭接焊接时，其搭接长度应为扁钢宽度的1倍或圆钢直径的3倍。
正确答案：错8、判断题标称电压220V及以下的蓄电池室内的支架应接地。
正确答案：错9、判断题互感器的各个二次绕组（包括备用）均必须有可靠的保护接地，且只允许有一个接地点。
正确答案：对10、判断题接地装置引下线的导通检测应5年进行一次。
正确答案：错11、判断题发电机用避雷器用以限制作用在发电机的雷电过电压，选用有间隙避雷器。
正确答案：对12、判断题新投产的110kV及以上避雷器应三个月后测量一次，三个月以后半年再测量一次。
以后每年雷雨季前测量一次。
正确答案：对13、单选避雷针（带）与引下线之间的连接应采用（）。
A.焊接B.螺接C.压接D.铆接正确答案：A14、单选变压器中性点应有（）根与主接地网不同地点连接的接地引下线，且每根引下线均应符合热稳定的要求。
A.1B.2C.3D.4正确答案：B15、单选装有避雷针的金属筒体，当其厚度不小于（）时，可作避雷针的引下线。
筒体底部应有两处与接地体对称连接。
A.1mmB.2mmC.3mmD.4mm正确答案：D16、判断题互感器安装位置应在变电站（所）直击雷保护范围之内。
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第二节防雷保护措施
第 3 页：三、高压直配电机的防雷保护
三、高压直配电机的防雷保护
1.保护方法经变压器与架空线连接的高压电机，一般不要求对它采取特殊的防雷保护措施，因为经过变压器转换的雷电波，除了极个别的情况外，不会有损坏电机绝缘的危险。
但当高压电机不经变压器而直接由架空线配电（即 “直配”） 时，其防雷工作就显得特别重要。
高压直配电机的防雷保护方式应根据电机容量、当地雷电活动强弱和供电可靠性的要求确定。
（1） 单机容量为 6000 ～ 12000kW 的直配电机 可采用图5-26所示进线保护段装有电抗线圈或图 5-27所示带有避雷线进线保护段的保护接线。
图 5-26 6000 ～ 12000kW 直配电机进线保护段装有电抗线圈的保护接线
图 5-27 6000 ～ 12000kW 直配电机带有避雷线
进线保护段的保护接线
图 5-27中所示进线保护段上所装设的阀式避雷器 FA2 的接地端应与电缆的金属护套及避雷线连接后共同接地，接地电阻不大于 5Ω，避雷线的保护角不大于 30°。
为充分利用电缆金属护套的分流作用，应尽量将电缆段金属护套的全长或一段直埋在土中，若受条件限制不能直埋时，可将电缆金属护套多点接地，即除两端接地外，再在两端之间作 3 ～ 5处接地。
（2） 单机容量为 1500 ～ 6000kW （不包括 6000kW ）或少雷区的直配电机 可采用图 5-28 所示进线保护段装有管式避雷器或图 5-29所示进线保护段装有阀式避雷器的保护接线。
图 5-28 1500 ～ 6000kW 直配电机进线保护段
装有管式避雷器的保护接线
图 5-28中所示管式避雷器 FA1 和 FA2 的冲击击穿电压，在释放电时间为 2μs时，对于额定电压为 3kV、6kV 及 10kV者，应分别不超过 40kV、50kV 和 60kV；FA1 和 FA2 的接地端应用导线连接，将连接导线悬挂在杆塔导线的下面，距导线不小于 2m，但不大于 3m，并与电缆首端的金属护套在装有FA2的杆塔处共同接地，工频接地电阻 R 不大于 5Ω。
若电缆首端的短路电流较大，如采用图 5-28 所示的保护接线缺乏适当的管式避雷器，可采用图 5-29所示进线保护段装有阀式避雷器的保护接
线。
图 5-29 1500 ～ 6000kW 直配电机进线保护
段装有阀式避雷器的保护接线
单机容量为 1500 ～ 6000kW 的直配电机，也可采用图 5-30所示进线装有电抗线圈的保护接线。
图 5-30 1500 ～ 6000kW 直配电机进线
装有电抗线圈的保护接线
（3） 单机容量为 300 ～ 1500kW 的直配电机 可采用图 5-31所示进线有电缆段或图 5-32 所示采用避雷线保护的保护接线。
图 5-31 300 ～ 1500kW 直配电机进线有电缆段的保护接线
图 5-32 300 ～ 1500kW 直配电机进线
采用避雷线保护的保护接线
（4） 单机容量 300kW 及以下的直配电机 一般可采用图5-33所示带电缆进线段或图 5-34所示的进线保护接线。
图中的高压保护间隙（FV） 最小值见表 5-14，图 5-34 中所示的FV 可装于终端杆上或由终端杆绝缘子铁脚接地。
图 5-33 300kW 及以下直配电机带电缆进线段的保护接线
图 5-34 300kW 及以下直配电机进线保护接线
表 5-14 保护间隙的主间隙最小值 单位：mm
2.各种防雷元件的作用
（1） 进线段保护 从图 5-26 ～ 图 5-34 中可以看出，进线段保护包括架空进线上的避雷器或保护间隙和首端电缆。
避雷器 FA1、FA2 或保护间隙 FV 的作用是将进线上侵入的雷电波的大部分引入大地，减轻配电所内避雷器的负担。
电缆的作用如同电容器，可以降低从架空线上侵入的过电压波的陡度。
当雷电波使避雷器或保护间隙击穿时，电缆首端的金属护套就通过它们与芯线发生短路，由于雷电流的等值频率很高，强烈的趋肤效应使大部分雷电流沿电缆金属护套分流并流入大地，而流过电缆芯线的雷电流较小。
同时，在电缆芯线上还感应出反电动势，阻止高电位的侵入。
这样，室内母线上的过电压就比较低了。
另外，接地引下线应尽可能短些，以限制设备主绝缘承受的过电压幅值尽可能接近避雷器的残压。
（2） FCD 系列保护旋转电机磁吹阀式避雷器 由于采用磁吹灭弧间隙增强了灭弧能力；其火花间隙旁并联分路电阻，改善了冲击系数，降低了避雷器的冲击放电电压，使其有较好的保护特性，与 FS系列普通阀式避雷器相比，可以使电机的绝缘水平降低一些。
FCD 应尽量靠近电机安装，在一般情况下，可装在电机出线处；若一组母线上的电机不超过两台，也可装于母线上。
（3） 防雷电容器 C 该电容器两端的电压不能突变，有如下作用。
① 在雷电波起始瞬间，电容两端等于短路，然后逐步充电，这就限制了电压上升的速度，即降低雷电波的陡度，有利于保护直配电机的匝间绝缘。
② 使安装点的电位变化比较平缓，改善磁吹避雷器的冲击放电特性，降低侵入波的幅值。
③ 在无电容器的情况下，电机电中性点可能出现两倍于来波幅值的电压，有了电容器后，则可降低直配电机中性点的电压，从而保护该处的绝缘。
防雷电容器按三相星形联结接线，其中性点接地，应选择与电机同一额定电压的电容器。
防雷电容器的数值一般每相取 0.5 ～ 1μF，电容器应有短路保护。
④ 保护旋转电机中性点的避雷器 FA3。
若直配电机的中性点可以引出，且未直接接地时，应在中性点上装设一只阀式避雷器，可用 Y 系列中性点保护用金属氧化物避雷器，其额
定电压不应低于电机最大运行相电压。
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