《过电压保护》PPT课件.ppt
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1、第五章第五章 过电压保护过电压保护内容提要:内容提要:v本章比重占本章比重占5%第一节第一节 过电压概念过电压概念第二节第二节 直接雷击过电压保护直接雷击过电压保护第三节第三节 雷电侵入波防护雷电侵入波防护第四节第四节 过电压保护设备过电压保护设备过电压概念过电压概念电力系统运行中,由于雷击或操作、事故等原因,电力系统运行中,由于雷击或操作、事故等原因,使某些电气设备和线路上承受的电压大大超过正使某些电气设备和线路上承受的电压大大超过正常运行电压,危及电气设备和线路的绝缘称为过常运行电压,危及电气设备和线路的绝缘称为过电压。电压。我国有关技术标准规定的电力系统额定电压对应我国有关技术标准规定的
2、电力系统额定电压对应的允许最高工作电压:的允许最高工作电压:10kV对应的最高工作电压为对应的最高工作电压为12kV66kV对应的最高工作电压为对应的最高工作电压为72.5kV过电压的过电压的分类分类(1)v一般把电力系统的过电压分为一般把电力系统的过电压分为雷电过电压雷电过电压和和内部内部过电压过电压两大类。两大类。(1)雷电过电压与气象条件有关,是外部原因造成的,雷电过电压与气象条件有关,是外部原因造成的,因此又称为大气过电压或外部过电压因此又称为大气过电压或外部过电压(2)内部过电压是由电力系统内部能量的传递或转化内部过电压是由电力系统内部能量的传递或转化引起的,与电力系统内部结构,各项
3、参数,运行引起的,与电力系统内部结构,各项参数,运行状态,停送电操作和是否发生事故等多种因素有状态,停送电操作和是否发生事故等多种因素有关。关。过电压的过电压的分类分类(2)v雷电过电压:直接雷击过电压雷电过电压:直接雷击过电压 雷电反击过电压雷电反击过电压 感应雷过电压感应雷过电压 雷电侵入波过电压雷电侵入波过电压v内部过电压:工频过电压内部过电压:工频过电压 谐振过电压谐振过电压 操作过电压操作过电压过电压的过电压的分类分类(3)v谐振过电压:线性谐振过电压谐振过电压:线性谐振过电压 非线性谐振过电压非线性谐振过电压 参数谐振过电压参数谐振过电压v操作过电压:切、合空载长线路过电压操作过电
4、压:切、合空载长线路过电压 切、合空载变压器过电压切、合空载变压器过电压 开断感应电动机过电压开断感应电动机过电压 开断并联电容器过电压开断并联电容器过电压 雷电过电压雷电过电压v雷云的形成雷云的形成v雷电放电雷电放电 两块带异号电荷的雷云,互相接近,空气绝缘击两块带异号电荷的雷云,互相接近,空气绝缘击穿,空中发生闪电;雷云较低,附近没有带异号穿,空中发生闪电;雷云较低,附近没有带异号电荷的雷云,雷云对地放电,特别是地面上的高电荷的雷云,雷云对地放电,特别是地面上的高大树木高大建筑物。大树木高大建筑物。雷电放电的三个雷电放电的三个阶段阶段(1)先导放电先导放电:雷电放电的三个阶段雷电放电的三个
5、阶段(2)主放电主放电:存在时间极短(约存在时间极短(约50 100s)电流极大(电流极大(数十上百千安数十上百千安)雷电放电的三雷电放电的三个阶段个阶段(3)电流不大(数百安)电流不大(数百安)持续时间较长(持续时间较长(0.03 0.15s)余辉放电余辉放电:直接雷击过电压保护直接雷击过电压保护v为防止直接雷击电力设备,一般采用避雷针或避为防止直接雷击电力设备,一般采用避雷针或避雷线雷线v为了防止直接雷击高压架空线路,一般多采用架为了防止直接雷击高压架空线路,一般多采用架空避雷线空避雷线(俗称架空地线俗称架空地线)避雷针原理、组成避雷针原理、组成v避雷针的避雷针的保护原理保护原理是当雷云放
6、电时使地面电场畸是当雷云放电时使地面电场畸变,在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间以变,在避雷针的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。使被保护物体免遭雷击。v避雷针的避雷针的组成组成:接闪器(避雷针的针头)、引下:接闪器(避雷针的针头)、引下线和接地体。线和接地体。v避雷针的避雷针的保护范围保护范围:指被保护物在此空间范围内:指被保护物在此空间范围内不致遭受雷击。不致遭受雷击。“保护范围保护范围”只具有相对的意义,
7、只具有相对的意义,不能认为在保护范围内的物体就完全不受雷直击。不能认为在保护范围内的物体就完全不受雷直击。避雷针保护范围避雷针保护范围(1)v避雷针的保护范围计算方法有折线法和滚球法,避雷针的保护范围计算方法有折线法和滚球法,这里主要讲折线法。这里主要讲折线法。单支避雷针单支避雷针 保护范围是一个以避雷针为轴线的曲线圆保护范围是一个以避雷针为轴线的曲线圆锥体,它的侧面边界线实际上是曲线,工程上锥体,它的侧面边界线实际上是曲线,工程上以折线代替曲线,在被保护物高度以折线代替曲线,在被保护物高度hxhx水平面上,水平面上,其保护半径其保护半径rxrx满足下式满足下式:避雷针保护范围避雷针保护范围(
8、2)vrx为避雷针为避雷针hx在水平面上的保护半径,在水平面上的保护半径,m;vh为避雷针的高度,为避雷针的高度,m;vhx为被保护物的高度,为被保护物的高度,m;vp为高度影响系数:为高度影响系数:当当h30m时,时,p=1;当当30mh120m时,时,p5.5/sqrt(h)当当h120m时,按时,按120m计算。计算。避雷针保护范围避雷针保护范围(3)两支等高避雷针保护范围:两支等高避雷针保护范围:避雷针保护范围避雷针保护范围(4)vho为两针间保护范围上部边缘最低点高度,为两针间保护范围上部边缘最低点高度,m;vD为两避雷针间的距离,为两避雷针间的距离,m;vbx为水平面上保护范围的一
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