变电站实测雷电侵入波统计特性及测试分析

雷电的防护及数值计算

1.6雷电的防护 GB50057-94中对雷防提出的总则（第1.0.1条）规定: “为使建筑物(含构筑物,下同)放雷设计因地制宜地采取放雷措施,防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。” ————注意，这里提的是“防止或减少”而不是一概要求“防止”，同时也提出考虑安全可靠、技术先进和经济的合理要同时考虑。在标准的条文说明中指出：“有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。从经济的观点出发，要达到这点是太浪费了，因此特指出“或减少”，以示不是万无一失，因为按照本规范设计的防雷装置的安全度不是100% 。 1.6.1直击雷的防护防直击雷的外部装置包括接闪器（避雷针、避雷带、避雷线、避雷网）、引下线、接地装置，另外也包括屏蔽措施，通过这些装置迅速地将把雷电流泄放放入地。 1.6.2 电涌的防护为保护设备安全和抑制各种雷电感应引起的浪涌过电压，必须采取系统有效的保护措施，即在电源线信号线上加装浪涌抑制器。 1.6.3等电位连接为防护雷电流引起电磁感应和地电位反击的破坏作用，所有允许连接的设备金属外壳，接地的金属管线和导体间应进行的等电位连接。是防雷电引起的电磁感应、地电位反击的重要措施(但不允许连接的导体之间防反击是以保持足够的距离实现——防闪络)。从实质上讲电涌保护也是一种瞬间的等电位连接，是用SPD器件把不能连续与地连接的通电导体（电源线、信号线）与地连接起来。 1.6.4屏蔽用于防护雷电引起的电磁脉冲辐射的破坏作用。 1.6.5防闪络措施对于不能采取等电位连接和使用点涌保护器防护时，通过保持距离抑制雷电引起的地点位反击和电磁感应等的破坏作用。（下图为基站防雷系统图）

S波段海杂波混沌动力特性研究

Electronic Technology ? 电子技术 Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 161 【关键词】混沌 S 波段海杂波 Lyapunov 指数关联维在以往对海杂波的研究中，大多使用统计学模型来对海杂波进行建模，常用的统计学模型有对数正态分布、瑞利分布和韦布尔分布等杂波模型，相应的针对海面目标的检测也是基于这些杂波模型建立的。当前海面低速小目标的检测越来越成为对海监视雷达的探测难点，低速的特性使得难以利用运动目标的多普勒特征来分离目标和海杂波；小目标低RCS 的特征又使得自动门限检测方法不能够在强海杂波的背景下顺利检测出目标。人们开始思考除了使用统计学模型来建模海杂波以外，是否还有其他的方法来建模海杂波，就此能够发展出一种检测海面目标的新方法。随着对非线性动力学系统时间序列分析方法的产生，对现代海杂波的有效描述产生了一系列与以往不同的量度。S.Haykin 等人于1990年率先发现了海洋杂波的混沌动力学特性，认为存在一个低维的动力学吸引子控制着海杂波的行为。本文首先描述了混沌动力系统的一些基本概念及其计算方法，给出了海杂波混沌系统的判据。由于以往对海杂波的混沌特性分析大多集中在X 波段实测海杂波的数据，本文着重对S 波段实测海杂波数据进行了混沌特性的计算分析。 1 混沌概念简介混沌是指确定性系统中由非线性相互作用产生的貌似随机的现象。混沌在短期内是可预测的，因此混沌解既不同于确定解也不同于随机解，长期以来对混沌没有一个统一的定义，有很多种定义方法。现在一般认为混沌应该具备如下三个主要的特征： S 波段海杂波混沌动力特性研究文/聂翔田国银桂佑林（1）内随机特征：在一定条件下，如果系统的某个状态可能出现，或者可能不出现，该系统既被认为具有随机性。一般来说产生混沌的系统具有整体稳定性但是同时还具有局部不稳定性，所谓局部不稳定性是指系统运动的某些方面（如在某些维度上）的行为强烈的依赖于初始条件。（2）分形特征：混沌系统的非整数维不是用来描述系统的几何外形，而是用来描述系统的轨道在相空间的行为特征。（3）普适性常数和Feigenbaum 常数：混沌是一种无周期的高级有序运动。 2 混沌特征量从时间序列角度研究混沌，最早始于1980年重构相空间理论的提出。对于决定系统长期演化的任一变量的时间演化，均包含了系统所有变量长期演化的信息。因此可以通过决定系统长期演化的任意单变量时间序列来研究系统的混沌行为。其中吸引子的不变量： Lyapunov 指数、Kolmogorov 熵、关联维等在表征系统的混沌特性方面起着很重要的作用。2.1 Lyapunov指数混沌运动的基本特点是对运动初始条件的极端敏感性，两个靠得很近的初值所产生的轨线，将随时间的推移按指数方式分离，Lyapunov 指数就是定量描述动力系统状态演变的一个指标，它从整体上反应了动力系统的混沌量水平，它是区分系统处于混沌状态或非混沌状态的最直接的特征量之一。当Lyapunov 指数小于零的方向，运动稳定，且对初始条件不敏感；而在其大于零的方向，长时间行为对初始条件敏感，运动呈混沌状态。2.2 相图与Poincare截面相图即相轨迹图，是动力系统在相空间的解曲线图。高维动力系统的相图一般很复杂，为了降低相图的复杂度，引入了Poincare 截面。在n 维相空间中取横截面流的n-1超曲面，满足条件：利于观察动力系统的运动特征，且不能与轨迹相切，更不能包含轨迹线，此截面即为Poincare 截面。相空间的连续运动轨迹与截面的交点即为庞卡莱点，此映射为庞卡莱映射，通过观察Poincare 截面上点轨迹运动特征，就可以判定时间序列是否具有混沌特性。2.3 Kolmogorov熵混沌轨道的局部不稳定性表示为相邻轨道以指数速率分离。如果两个初始点如此靠近，以至在一段时间里不能靠测量来区分两条轨道。则只有在他们充分分离后才能加以区分，在此意义上混沌运动产生信息，信息量与可以区分的不同轨道数N 有关，N 随时间指数增长。测度熵刻画了信息产生的速率，由Kolmogorov 在1958年定义，所以又称为Kolmogorov 熵。使用K 的值可以判断系统的运动性质，若K=0, 表示系统做规则运动；若K=∞, 表示系统做随机运动；若0

变电站事故分析及处理(工程科技)

1 事故处理的主要任务 1)及时发现事故，尽快限制事故的发展和扩大，消除事故的根源，迅速解除事故对人身和设备的威胁。 2)尽一切可能确保设备继续运行，以保证对用户的正常供电。 3)密切与调度员联系，尽快恢复对已停用户供电，特别是要尽可能确保重要用户的供电。 4)调整电网运行方式，使其恢复正常。 2 处理事故的一般原则 1)电网发生事故或异常情况时，运行值班员必须冷静、沉着、正确判断事故情况，不可慌乱匆忙或未经慎重考虑即行处理，以免造成事故的发展和扩大。 2)迅速、准确地向当值调度员汇报如下情况： ①异常现象、异常设备及其它有关情况； ②事故跳闸的开关名称、编号和跳闸时间； ③保护装置的动作情况； ④频率、电压及潮流的变化情况； ⑤人身安全及设备损坏情况； ⑥若未能及时全面了解情况，可先做简单汇报，待详细检查清楚后，再做具体汇报。 3)处理事故，凡涉及到设备操作，必须得到所辖调度的命令或同意。

4)处理事故时，值长、主值、副值均应坚守岗位，不可擅自离开，随时保持通讯联系。 5)处理事故时，地调向运行人员发命令时，运行人员应立即执行，并将执行结果同时汇报地调。 6)处理事故时，除领导和有关人员外，其它无关工作人员均应退出事故现场。 7)处理事故时，值班员应迅速执行当值调度员一切指令。若值班员认为当值调度员有错误时，应予指出，当值班员仍确定自己的指令是正确的，值班员应立即执行。但直接威胁人身和设备安全的指令，任何情况下均不得执行，并将拒绝理由汇报当值调度员和上级领导。 8）处理事故时，当值班员对当值调度员的指令不了解或有疑问时，应询问明白后再执行。 9）事故处理中出现下列情况，值班员可立即自行处理，但事后应迅速汇报当值调度员： ①运行中设备受损伤威胁，应加以隔离； ②直接对人身有严重威胁的设备停电； ③确认无来电的可能，将已损坏的设备隔离。 10）交接班时发生事故，且交接班后的签字手续尚未完成，仍由交班者负责处理，接班者协助处理。事故处理告一段落或已结束，才允许交接班。 11）处理事故中，值班员必须集中精力。事故处理结束后，应详细记录事故发生原因、现象以及处理经过，并将上述情况汇报调度。

变电站的防雷措施实用版

YF-ED-J6241 可按资料类型定义编号变电站的防雷措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿）二零XX年XX月XX日

变电站的防雷措施实用版提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。变电站是电力系统重要组成部分，变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，会对电网形成较大的危害，这就要求防雷措施必须十分可靠。变电站遭受的雷击主要来自两个方面：一是雷直击在变电站的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。因此，直击雷和雷电侵入波对变电站进线及变压器的破坏的防护十分重要。变电站的直击雷防护。装设避雷针是直击

雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。装设避雷针时对于35 kV变电站必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；对于110 kV及以上的变电站，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。变电站对雷电侵入波的防护。变电站对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器或保护间隙。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前，FS系列阀型避雷

雷电侵入波对变电站安全运行的影响及防护技术研究

雷电侵入波对变电站安全运行的影响及防护技术研究发表时间：2016-08-23T14:41:57.730Z 来源：《电力设备》2016年第11期作者：常筱萌杨金刚王威[导读] 随着国民经济的发展，人们的生产和生活加大了电力负荷，所以越来越的人关注变电站的安全运行问题。常筱萌杨金刚王威（国网邯郸供电公司河北邯郸 56035）摘要：变电站作为电力系统的重要组成部分，对输电和变电都起着重要作用。在变电站中有许多昂贵的电气设备，如果遭受雷击，那么将直接影响电气设备运行，甚至出现设备损坏的情况，造成不必要的经济损失，因此应就雷电侵入波对变电站安全运行的影响进行分析，不断完善其防护技术，从而保证电力系统安全稳定运行。关键词：雷电侵入波；变电站；安全运行；防护技术随着国民经济的发展，人们的生产和生活加大了电力负荷，所以越来越的人关注变电站的安全运行问题。近些年，变电站设备安全运行受到了雷电侵入波的影响，出现大批变电站电气设备、电力设施损害的事件。变电站作为重要的供电系统枢纽，如果遭遇雷击事件，则会直接影响人们日常生产和生活，所以对变电站的防雷保护就成为我国电力行业安全运行的重要的工作。在现代社会迅速发展过程中，由于变电站在原有的基础上增添了许多现代电子设备，因此变电站遭受雷击的概率也随着增加，所以必须给予变电站防雷技术更多的重视。一、雷电侵入波对变电站安全运行的影响在变电站运行过程中发生雷电波入侵时，如果入侵的电压不高且入侵点较变电站距离较远，有可能损坏电子设备，发生大范围停电的现象；如果入侵点距离变电站较近时，入侵的雷电波则会经由输电线路传送至变电站，在变电站中的设备上出现雷击过电压的情况，进而损坏绝缘体，导致电路线发生短路，使得变电站设备损坏，甚至出现设备起火的情况。如果变电站出现漏电和火灾的问题，那么将造成严重的经济损失，甚至威胁人身安全。除此之外，在传输雷电入侵波的过程中，通过多种线路端点，这些端点不仅参数不同，且具有不同的波阻抗，雷电波会出现折射与反射的情况，使得电压值陡然提升，对设备的危害也随之加大。如果要对雷电侵入波的防护技术进行研究，那么了解雷电波的影响因素和侵入途径是关键。雷电会通过雷电绕击、雷电直击、感应过电压、雷电反击四种方式对变电站造成危害。通常来讲，雷电入侵波直击变电站的关键设备所产生的危害是最严重也是最直接的，但是关键设备通常会设置避雷针，所以产生的危害也会相对降低。需要注意的是，雷电通过雷电绕击或雷电直击所击中的变电站设备金属导线，此时金属导线会被贯入超大电流（200-300kA），超大电流以雷电入侵波的态势并以最快速度向线路延伸，至变电站设备方向移动，严重影响变电站设备安全运行，这也是雷电入侵波的形式中的一种。如：在未下过雨的干燥大地上，其电阻率比较高，而深埋于地下的电缆，其电阻率与干燥大地的电阻率相差较大，则此地极易受到雷电入侵波的侵害，通过雷电绕击或雷电直击的方式从导线延伸的位置侵害变电站，进而造成雷电事故。除此之外，雷电反击也会产生雷电入侵波，但这种雷电入侵波并非直接产生，而是在大地表面有某些突出物体被雷电所击中时，此范围内的地网电位迅速上升，假如该地附近恰好敷设了地下电缆线，因电缆线一般敷设的距离比较远，所以其地网电位一般较低，那么在该区域内地网电位与电缆之间会出现较大的电位差，当出现的电位差达到一定的程度时，则会将电缆绝缘层、土壤全部击穿，产生的雷电入侵波超出限定容许值的范围时，则会损害与电缆线路相连接的变电站设备。感应雷也是雷电入侵波的一种，其主要的入侵原理就是电能通过静电感应或电磁感应两种方式的辐射，使得电子设备出现了感应过电压放电，致使电子设备受到大范围损害。静电感应属于通常存在于导体和雷云之间的异号电位，雷云和导体之间存在的等量电荷是相反的，且两者之间的电荷量相差较大。假如以感应雷击中部位为地表，那么当发生雷击后，此雷击位置与其他电位形成相对的模式（空穴点位），外围的电荷则向雷击位置集中过来，致使设备处发生起火的情况，绝缘层逐渐被烧毁，最终导致电子设备损害。二、雷电侵入波的防护技术（一）变电站站内设置防雷措施变电站的功能主要体现在主控室、高压室、通讯室三个部分，此类设施处于户外防雷设置的保护中，在施工设计的过程中，应考虑其防雷网、女儿墙、钢筋布置等方面的特殊性，应设置为法拉第笼形式的防雷装置。除此之外，此类建筑物中的通讯用电、设备用电、照明等电缆通常是经由竖井或地下电缆沟引入的，而建筑物的整体包括了幕墙、门窗、管道、灯线等都有良好的接地，电缆接入的两端通常要做屏蔽接地的处理，把变电站中的主接地网与地网相连接，防止主地网和其他各地网在通过内外电压时，电位差会对耐受水平较低的设备产生反击。（二）有针对性的设置户外防雷装置避免雷电直击的有效措施就是设置避雷线或避雷针，但是避雷装置不能随意设置，如果避雷装置与变电站的距离太近，则极易产生雷电反击，进而造成雷电事故。与此同时，变电站应根据不同设备的需求设置不同种类的避雷装置，一方面可以减少资金的投入，另一方面可以取得更好的避雷效果。如：35KV变电站应在其进线和出线处设置避雷线，其长度为1.0-2.0km；750KV变电站属于超高压线路，其绝缘程度较高，避雷措施出现反击概率比较小，但因其具有较高的线路杆塔，则容易出现雷电绕击的情况，进而产生雷电侵入波，因此须额外设置防雷措施，保证雷电波入侵时的电压低于绝缘程度，而高压输电变电站的避雷措施应设置避雷针架构，且设置在接地装置集中的位置。另外，在户外设置防雷措施时，还应考虑气候条件，对形成雷云概率较小或受到雷击较少的地域，应按照其地域特点来设置避雷措施。如果某地只有很小概率会遭受雷击，但因设置了避雷措施后反而增加了遭受雷击的概率，这样一来不但增加避雷装置投入资金，而且还未起到应有的避雷效果，因此在安装避雷装置时，应根据地域的实际情况考虑避雷装置设置方式。避雷器作为一种预防雷击的有效设备，不仅可以使输电线路免受雷击，而且能够免受感应雷的危害。对于变电站附近的多种输电线路，其中最容易受到雷电侵入威胁的是35kV及其以下的输电线路，所以应对其给予更多的防雷保护，而避雷器是最好的选择，避雷器能够与架空避雷线结合使用，在避雷线的两端可以设置管型避雷器。而对于10kV的低压输电线路，其防护应选用氧化锌型或一组阀型避雷器。（三）加强管理所有进出管线

第一部分雷电的基础知识

第一部分雷电的基础知识一、雷电灾害的严重性雷电发生时，伴随着电闪和雷鸣，雷霆万钧、令人生畏。在全球范围内，雷电发生的频率是很高的，每秒钟就有上百次雷电；每天约有800多万次雷电；一年中平均发生30多亿次雷电。实际上，对于我们每个人来讲遭受雷击的概率极少，但碰到雷电这种天气现象的情况是很多的，因雷击而死亡的人数全球每年可达上万人。在雷鸣电闪的时候，它所产生的冲击波和火光以及雷电电流，常会导致建筑物倒塌、引发火灾以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故，给国民经济和人民生命财产带来巨大的损失。在20世纪末，联合国组织的国际减灾十年活动中，把雷电灾害列为最严重的十大自然灾害之一。美国将雷电列为排名第二的天气杀手。二、雷电的产生雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷。积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就

是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。三、雷电危害方式雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速发展，带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。雷击造成的危害主要有四种： 1、直击雷带电的云层对大地上的某一点发生猛烈的放电现象，称为直击雷。它的破坏力十分巨大，若不能迅速将其泻放入大地，将导致放电

变电站雷电防护与雷击事故分析

变电站雷电防护与雷击事故分析本文分析了雷击效应及其危害，目前变电站雷电防护主要措施。在此基础上重点分析了防雷接地，并提出了变电站统一采用一个接地体，雷电防护接地不再单独设计接地体的优点。标签：雷击变电站放电避雷针接地大气中出现云块后，云块中快速流动的雾状水颗粒通过互相摩擦会感应出静电，形成带电云层。带电云层之间以及带电云层與地面之间通过摩擦也会产生静电。当他们之间的电位差、距离等达到相应的数值，就会发生放电现象，也就是我们这么文章将要探讨的雷电现象。雷电的形式包括线状、片状和球状三种。雷电电流幅值可达数十至数百kA，但是持续时间极短，只有十到一百毫秒，但是其破坏性极大。线状雷电是变电站发生的雷击事故的主要形式，由于变电站对雷击的防护措施还不健全，一旦发生雷击事故，造成的危害后果就难以挽救。 1 雷击效应及其危害雷击发生之后，数十至数百kA的雷电电流瞬间侵入大地，静电感应过电压因为地面上的导体和输电线路以及变配电设备与金属管线无法迅速流散感应到的电荷而高达数百千伏。雷击第一次放电后，后续放电会沿着首次放电的通道以三到四次的频率出现，有时可高达二十余次。之所以这样是由于大气云块以阶跃式方式向大地放电，先驱放电于主放电之前出现。因此，雷击电流幅值极高陡度极大，并且形成系列性的闪电雷电流脉冲，附近金属导体感应到的电磁感应过电压在强大瞬变脉冲磁场的影响下瞬间很高。导体的热稳定由于高达数百迁安的雷电电流持续时间过长会被破坏，机械强度也会降低。并且静电感应过电压和电磁感应过电压都会造成输电设备绝缘闪络，损坏电气设备的绝缘功能。这些都是诱发二次事故的原因。另外，瞬变脉冲电磁场还会干扰电子和通讯系统，引发微机保护误动和电力调度通信中断事件。 2 变电站雷电防护措施安装架空地线、避雷器和避雷针是变电站防护雷击的三种主要办法。在架空输电线的上部架设架空地线，并做好接地，是有效防止架空输电线遭受雷击的手段之一。35kV以上的架空输电线都必须架设的架空地线，防止雷击事件发生。避雷器可以吸收雷击后产生的静电感应过电压和电磁感应过电压，安装在变电站的进出线和各段子母线上，可以减少雷击后二次事故的发生。避雷针是有效防护直接雷击的手段，在户外变电站上均应安装避雷针预防直接雷击。在安装之前，必须调研变电站的占地面积、地形地貌以及周围建筑物的高度和分布情况，在此基础上，通过雷电防护设计来计算避雷针的安装数量和位置。户外变电站的避雷

第一节雷电种类及危害

《电气防火及火灾监控》电子教材
第一节雷电种类及危害
雷电是自然界的一种大气放电现象。当地面上的建筑物和电力系统内的电气设备遭受直接雷击或雷电感应时，其放电电压可达数百万伏至数千万伏，电流达几十万安培，远远大于发、供电系统的正常值。因此，其破坏性极大。不仅能击毙人畜，劈裂树木，击毁电气设备，破坏建筑物及各种工农业设施，还能引起火灾和爆炸事故。我国每年雷击死亡约 3000 人，受伤致伤约 6000 人，由于雷击引发的火灾、设备损毁等带来的经济损失约 70 亿人民币。《重庆晚报》载 2004 年 6～11 月，仅重庆市因雷击损失 2 个亿，《江南时报》载南京市每年雷击损失 1 亿元。
一、雷电起因
雷云是产生雷电的基本条件。雷云的形成必须是具备以下三个基本条件：（1）空气中应有足够的水蒸气；（2）有使潮湿的空气能够有上升并开始凝结为水珠的气象或地形条件；（3）使气流能强烈持久地上升。在闷热的天气里，空气中的水蒸气已接近饱和，地面的气温变化不均，使带有大量水蒸气的空气强烈上升，在气流上升过程中，水珠就会分裂为水滴。在快速分裂过程中，水滴就带上了电荷，如图 7—1 所示，使带正(或负)电荷的水滴下降，带负(或正)电荷的水滴上升。等到一定数量的电荷聚集在一个区域时，这个区域的电势就逐渐上升，在它附近的电场强度达到足以使附近空气绝缘破坏的强度(约 25~30 kV／cm)时，就发生强烈的放电现象，出现耀眼的闪光。以上简述，是雷云电荷分离过程一个称为“雨滴分裂作用”理论，这个分离过程是重复好多次，也就是说水滴可以分裂，再增大，再分裂等等。还有其他理论、学说等等。但到目前为止，还没有一个理论，可以将全部雷电现象解释清楚。只有将不同理论综合起来，才能对雷电现象给以较完善的解释。图 7—1 雷云中水滴分裂带电的过程
二、雷电种类
（一）直击雷有时雷云较低，周围又没有带异性电荷的云层，而在地面上突出物(树木或建筑物)感应出异性电荷，雷云就会通过这些物体与大地之间放电，这就是通常所说的雷击。这种直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫做直击雷。如图 7—2 所示。由于受直接雷击，被击物产生很高的电位,而引起过电压，流过的雷电流又很大(达几十千安甚至几百千安)，这样极易使设备或建筑物损坏，并引起火灾或爆炸事故。当雷击于对地绝缘的架空导线上时，会产生很高的电压(可高达几千千伏)，不仅会常常引起线路的闪络放电，造成线路发生短路事故，而且这种过电还会以图 7－2 雷云对烟筒放电
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变电站设备的防雷分析及保护措施

变电站电子设备的防雷分析及保护措施信息来源：广西达科建筑智能工程有限公司发布时间:2007-11-6 黄薇唐琦［摘要］文中对直击雷、感应雷、雷电浪涌进行了分析，阐述了雷击对变电站内电子设备的危害，提出了采取的防护措施。［关键词］雷击危害变电站电子设备措施一、概述随着我国现代化建设的不断提高，各类先进的电子设备广泛地运用到了各电压等级的变电站内。但是一方面由于电子设备内部结构高度集成化，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电（包括感应雷及操作过电压浪涌）的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。据统计，雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达26%，例如变电站线路落雷，造成主控地与设备之间的电位差而损坏大量的保护设备；变电站的微波塔落雷，由于感应过电压而造成大量的通讯、远动设备损坏，我们应当对雷电的危害性引起高度重视，加强防雷意识，做好变电站预防工作，将雷害损失降到最低限度。二、几种主要的雷击方式 2.1雷的直击和绕击雷云单体浮在大地上空，其所带电荷拖着地表相反电荷犹如一个影子随风移动。如果途经变电站的避雷针或地表其他突出物，地电荷会导致突出物顶端电场畸变集中。闪电开展之前先是雷云底部的始发先导按间歇分级跃进方式向地表发展，当距地面50～100m时，由避雷针等地表电场畸变集中的地方产生垂直向上的迎面先导。两者相接，进入直击或绕击的主放电阶段。通常当地面上突出物的高度为h，雷云正下方的平均电场强度大于和等于580h-0.7 kV/m时，则该突出物将容易受到直击雷。原因是高为h的避雷针可影响雷云单体向下的始发先导发展方向的半径，用公式表述为：R＝16.3h0.61m。该式还表明，地表安装独立避雷针后，将会在其附近出现大量的散击，甚至对避雷针进行直击，对受避雷针保护范围内的物体进行绕击。

雷电的种类及其危害(宣传版报)

防雷知识一、遇雷雨时，注意避雷的情形： (1)应该留在室内，并关好门窗；在室外工作的人应躲入建筑物内。 (2)不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，不宜使用水龙头。 (3)切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙，远离电线等带电设备或其它类似金属装置。 (4)减少使用电话和手提电话。 (5)切勿游泳或从事其它水上运动，不宜进行室外球类运动，离开水面以及其它空旷场地，寻找地方躲避。 (6)切勿站立于山顶、楼顶上或其它接近导电性高的物体。 (7)切勿处理开口容器盛载的易燃物品。 (8)在旷野无法躲入有防雷设施的建筑物内时，应远离树木和桅杆。 (9)在空旷场地不宜打伞，不宜把羽毛球、高尔夫球棍等扛在肩上。 (10)不宜开摩托车、骑自行车。二、雷电的危害形式：闪电可分为云内闪、云际闪和云地闪。前者对飞行器危害大，后者对建（构）筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。地球上每天约发生８００万次云地闪电，平均每秒１００次。雷电流总是选择距离最近，最易导电的路径向大地泄放，凡是空气中导电微粒较多、地面上高耸物体、地面与地下的电阻率较小的地

段容易落雷。雷电侵入地面的建（构）筑物、设备、人、畜等会造成灾害，其形式主要有：直接雷击（包括直击雷、侧击雷）——在雷电活动区内，雷电直接通过人体、建（构）筑物、设备等对地放电产生的电击现象为直接雷击。间接雷击——雷电流通过静电感应、电磁感应、电磁脉冲辐射、雷电过电压入侵、雷电反击等（统称感应雷）形式侵入建（构）筑物内，使建（构）筑物、设备部件损坏或人身伤亡。雷电灾害的严重性表现在它具有巨大的破坏性上，其特点是雷电放电电压高，闪电电流幅值大，变化快，放电时间短，闪电电流波形陡度大。雷电的破坏作用在于强大的电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、剧变的电磁场以及强烈的电磁辐射等物理效应，给人类社会带来极大的危害，造成人员伤亡、巨大破坏、起火爆炸、严重损失。雷电灾害波及面广，人类社会活动、农业、林业、牧业、建筑、电力、通信、航空航天、交通运输、石油化工、金融证券等各行各业，几乎无所不及。随着高科技的发展，雷电灾害显得越来越严重。三、雷电的形成：雷电是一种极为宏伟壮观的自然现象，是一门古老而富有神秘色彩的科学。雷电孕育了地球的生命，又促成了地球上的文明，功莫大焉！但是，雷电的巨大破坏力，又给人类社会带来惨重的灾难。而人类与自然的斗争从未停息过，与雷电的斗争是卓有成效的。随着社会

建筑物电源线路雷电波侵入防护

建筑物电源线路雷电波侵入防护雷电防护理论都是在一定的物理条件下成立，科技的发展正在改变着我们身边的物理条件，使防雷理论的发展可分为机械时代、电气时代和电子信息时代三大时期。雷害问题从过去的以直击雷的形式击毁地上的人和物为主发展成为以通过金属线传输的雷电波为主；其防雷方法由简单的避雷针、避雷带防护转变为ＡＤＢＳＧＰ方法。雷电波侵入是指直击雷或感应雷从输电线、通信电缆、无线电天线等金属的引入线引入建筑物内，发生闪击而造成的雷击事故。这种事故的发生率很高，而且往往事故严重。美国能源部系统在１９９０～１９９８年期间由于雷电引起事故高达４６１起，其中电源线路过电压造成的物理性装备损失约占８０％左右，计算机安全部门在１９９８年内，雷电波侵入使１０万台计算机受损，价值１．２亿美元；１９９６年６月６日，重庆市农业银行大厦的计算机网络设备因雷击损失１０７万元，其下属的信托证券公司证券部通信网络中断数小时，引起股民恐慌；１９９９年８月２０日，万盛电信局遭雷击，由于雷电波侵入造成该区电信设备损坏，９５％以上电话（１．１万余门）中断信号，经济损失高达２５０万元；２０００年８月１１日，石坪桥卫星发送台遭雷击，致使全市９５％寻呼台陷入瘫痪；２００２年３月１２日和５月２３日，渝北区双凤加油站两次遭雷击，均是雷电波从电源线引入造成加油机被雷击坏：因

此，研究雷电波侵入及防护非常有必要。１雷电波侵入及危害１．１雷电波侵入的方式雷电波侵入的方式通常有三种：其一是直击雷击中金属导线，让高压雷电波以波的形式沿着导线两边传播而引入室内；第二种是来自感应雷的高电压脉冲，即由于雷云对大地放电或雷云之间迅速放电形成的静电感应和电磁感应，他们在各种电线中感应出几ｋＶ到几十ｋＶ的高电位，以波的形式沿着导线传播而引入室内的；第三种是由于直击雷在房子或房子附近入地，因其通过地网入地时，在地网上会发生数十千伏到数百千伏的高电位，这高电位通过电力线的零线、保安接地线和通信系统的地线，也是以波的形式传入室内，并沿着导线传播到别处，殃及更大范围。其示意图如图１、图２所示。１．２雷电波侵入的危害１．２．１直击雷（雷电直击）的雷电波侵入危害所谓直击雷，是指雷电直接击中了架空电线或埋地电缆，雷电流以１／２０～１／２的光速以波的形式向线路两端移动，对电力设备及用电设施构成危害。雷击时电流高达几十千安，最高达２００～３００ｋＡ，一般在２０～４０ｋＡ，其时间甚短，一般仅为１０～１００μｓ。雷击架空线路导线产生的直击雷过电压：ＵＳ≈１００Ｉ

高压输电线路与变电站雷电防护现状与相关对策分析

高压输电线路与变电站雷电防护现状与相关对策分析发表时间：2018-01-20T19:34:42.580Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：唐一柱[导读] 摘要：现阶段，我国高压输电线路发生跳闸的事故非常频繁，通过线路运维单位对输电线路跳闸事故的分析，线路受到雷电攻击引起跳闸的原因较为突出。 (国网昌吉供电公司新疆昌吉市 831100) 摘要：现阶段，我国高压输电线路发生跳闸的事故非常频繁，通过线路运维单位对输电线路跳闸事故的分析，线路受到雷电攻击引起跳闸的原因较为突出。尤其在地势非常恶劣，土壤含电量高，雷电发生频率高的地区，出现雷击的现象比较多，从而导致电力系统无法正常运行。对此，为确保发生雷电频率高的地区高压输电线路与变电站安全运行，必须找出有效的防护对策，减少电路跳闸的次数。本文主要分析高压输电线路与变电站雷电防护的现状，针对问题，提出有效的解决对策。关键词：高压输电线路；变电站；雷电防护；现状对策引言：变电站设备结构出现故障的根本原因就是雷电波沿着输电线路进入到了变电站内。变电站是电力系统的核心，变电站内的重要电力设备的内绝缘都不具备恢复功能，如果遭遇到雷击，就会导致大面积停电，给人们的生活及企业的生产效益带来严重的影响。对此，制定切实可行的雷电防护对策是非常有必要的。 1.高压输电线路预防雷电的对策 1.1输电线路的选择在选择安全的高压输电线路的过程中，要选择雷区少的地带，这样可以在最大程度上减少雷击事故的发生率。在前期选择安全输电线路过程中，首先要对周围的地势条件、自然环境以及温度湿度进行充分的勘察和分析。选择雷区较少的地带，架设安全的输电线路，为输电线路的安全运行提供有利的保障。 1.2安装避雷线在架设高压线路过程中，为了更好的预防雷击，最有效的对策就是安装避雷线，并且线路中的电压越高，效果就越好。通常情况下，在架设高压线路过程中，同时安装避雷线是保障线路稳定运行的关键，可以很好的预防雷击事故的发生，对电流进行有效的分流，并且避雷线对高压线路自身具备电压屏蔽的作用，这样有效的减少输电线路的感应电压，降低雷电事故的发生。 1.3保证输电杆有效接地在高压输电线路过程中，当输电杆被雷击中时，一旦塔杆有效接地，就能把雷电传入到地下，起到避雷的作用。经过分析发现，输电杆和土壤直接接地，那么电阻就会变小，防雷作用就会越好。对此，供电公司就要采用有效的防护对策，减少输电杆和土壤的接地电阻,有效的发挥出防雷作用。 1.4在线路中安装避雷器目前，供电企业最常用的避雷器是无间隙型避雷器和串联间隙型避雷器。当高压输电线路的距离缩小时，如果电杆被雷击中，线路中的避雷器能够产生负反射波，减轻绝缘子串上承受的电压，从而加强线路的抗雷度。但与其他对此具有先进水平的国家在避雷器使用情况对比来看，无论是安装避雷器的专业技术、项目的深入研究，还是资金投入量，均有待提升。 1.5利用创新型输电线路结构随着我国技术的不断进步，国家引进了先进的防雷技术，各个企业对输电线路的结构也进行了深层次的分析探讨，企业引进了先进的七平行线架结构来替换传统的五平行线架设结构。根据分析得出，五平行线架结构的防雷电效果不是很明显，而先进的七平行线架结构的分流作用强，在一定程度上减弱了雷击的强度，减少为企业带来的经济损失，提高人们的生活质量，这对高压输电线路的防雷电效果起到了决定性作用。 2.变电站雷电防护对策雷击对变电站的影响有很多种，最关键两种分别是对变电站内部的电气设备带来的影响，还有架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波入侵影响。对此，供电公司可以依据这两方面对预防雷击现象进行合理的分析。 2.1电气设备预防雷击的对策根据我国现阶段的防雷效果来说，电气设备预防雷击的对策主要有安装避雷针和避雷器。二者的主要作用是把雷电所产生的电流传送到土壤中，在一定程度上减轻电流对电气设备的冲击性。对此，在预防过程中，工作人员必须要时刻观察雷电引导的频率，把控好接地电阻。为有效减轻接地电阻的频率，需要加大接地面积或在土壤中添加降阻剂，这样能够在很大程度上避免雷击的发生。 2.2预防雷电波入侵的对策做好预防雷电波入侵工作，是为了更好的保护电气设备，合理安装避雷器，并在变电站的每组母线上合理安装避雷器，安装距离要和变压器的位置接近。与此同时，也要充分考虑其它设备的运行情况。要想防止雷电波入侵变电站，保护电气设备不受到任何伤害，还需接近变电站的线路上安装避雷线，确保雷波能够及时分流，电气设备在可承受雷波范围内。此外，还要定期对避雷装置进行维护和检修，及时维修或更换带病作业的避雷装置。 3.高压输电线路与变电站雷电防护的发展期望随着科学技术的快速发展，高压输电线路（变电站）雷电防护技术已无法适应社会发展所需。对此，我们应结合现有成熟技术对高压输电线路与变电站雷电防护加以研究。为满足当前电力系统的发展需求，如：我国引进了新的雷电防护技术，传统的高压输电线路从五平行线结构加到七平行线结构，在雷电防护方面起到了良好的保护作用。避雷设备完善后，相关设备能够更好的把控高强度的电流，在可控制放电、避雷效果方面得到很好地提升。避雷设备在高压输电线路与变电站雷电防护中被广泛应用。如果合理使用变电站设备，还能够产生电磁场微电子设备，从而起到很好的电磁屏蔽效果，预防雷电攻击的发生。此外，预防雷电攻击的方法还有很多，高压输电线路与变电站雷电防护工作也有了显著的效果。当然，不同的雷电防护所起的效果也有很大差距，企业根据设备线路差异还需进一步选择使用。如提高电力系统的防雷工作，还要根据地势的不同以及周围环境的差异深入分析雷电特征，筛选出有效的防护措施。通常来讲，瞬变电磁场是微电子设备受到雷电干扰的主要原因，针对此类问题，我们应采取电磁屏蔽等方法来预防电磁的干扰。另外，为了更好的预防电子设备出现问题，就必须在微电子系统中的核心部位安置保护装置。

变电站事故处理的一般原则(终审稿)

变电站事故处理的一般原则公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

变电站事故处理的一般原则、汇报程序及注意事项事故处理的一般原则、汇报程序及注意事项一、事故处理的一般原则： 1. 正确判断事故的性质和范围，迅速限制事故的发展，消除事故的根源，解除对人身和设备的威协； 2. 用一切可能的方法保持无故障设备继续运行，以保证对用户的正常供电； 3. 尽快对已停电的用户恢复供电，并优先恢复站用电和重要用户的供电； 4. 调整电力系统的运行方式，使其恢复正常运行； 5. 将损坏设备隔离，为检修工作做好安全措施，以便缩短抢修时间。二、值班人员在事故情况下可进行紧急处理的项目：为防止事故扩大、损坏设备，值班人员在紧急情况下，可先行处理，然后报告值班调度员的操作项目： 1. 将危及人身安全和可能扩大事故的设备立即停止运行； 2. 将已损坏的设备以及运行中有受损坏可能的设备进行隔离；

3. 母线电压消失后，将连接在该所有母线上的断路器拉开； 4. 电压互感器保险熔断或二次开关跳闸时，将可能引起误动的保护退出运行； 5. 站用电和直流系统全部停电或部分停电，恢复其电源。三、事故情况下的记录、汇报程序及注意事项： 1、事故发生后，值班长立即复归音响，指派合格的值班员对以下内容进行准确记录： 1) 事故发生的时间； 2) 断路器位置变化情况指示； 3) 主设备运行参数指示（电压、电流）； 4) 操作员站全部光字牌；主要事故报文；记录人将记录情况核对无误后，复归所有报文、光字，向值班长汇报。 2、值班长根据以上事故象征对事故性质进行综合判断，将事故简要情况汇报调度，汇报内容如下： 1)

变电站防雷

变电站防雷一、变电站遭受雷击的主要原因电力系统在正常运行时，电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下，但是由于雷击过电压的原因，供配电系统中某些部分的电压会大大超过正常状况下的数值，通常情况下变电站雷击有几种情况：一是雷直击于变电站的设备上；二是架空线路的雷电咸应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站；三是通讯线路遭雷击侵入变电站电脑系统。其具体表现形式如下： 1、直雷击过电压。雷击直接击中电力装置时，形成强大的雷电流和较高电压，将产生有破坏的热效应和机械效应，将设备损坏。 2、感应过电压。当雷击在架空导线上方，由于静电感应，在架空导线上积聚了大量的异线束缚电，在雷云对大地放电时，产生很高的过电压，此过电压会对电力网络造成危害。因此，架空线路的雷电感应过电压和直击过电压形成的雷电波沿线路（通讯线）侵入变电站，是导致变电站雷害的主要原因，若不采取防护措施，势必造成变电站设备绝缘损坏，并引发事故。二、变电站防雷的原则针对变电站的特点，其总的防雷原则有三个方面：其一：将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄散（外部保护）。其二：阻塞沿电源线或通讯线引入的过电压波（内部保护及过电压保护）。其三：限制被保护设备上浪涌过压幅值（过电压保护）。具体分析为： 1、外部防雷和内部防雷避雷针或避雷带、避雷网引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护设备、建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故，而内部防雷系统则是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。 2、防雷等电位连接为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位连接，电源线，信号线，金属管道等都要通过过电压保护器进行等电位连接，并最后与主等电位体相连。三、变电站防雷的具体措施变电站遭受的雷击是下行雷，主要雷直击在变电站的电气设备上，或架空线路和感应雷过电压和直雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站，是防雷的关健。 1、变电站装设避雷针、装设避雷针是变电站防直击雷的常用措施，避雷针是防护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接收器，其作用是把雷电吸引到避雷针上并安全地将雷电流引入大地中，从而起到保护设备效果。变电站装设避雷针时应使所有设备都处于避雷针保护范围之内，此外，还应采取措施，防止雷击避雷针时的反击事故。对于35KV变电站，保护室外设备及架构安全，必须装有独立的避雷针。独立避雷针及其接地装置与被保护建筑物及电缆等金属物之间的距离不应小于五米，主接地网与独立避雷针的地下距离不能小于三米，独立避雷针的独立接地装置的引下

海杂波的建模与仿真

信息与通信工程学院综合实验(1)设计报告海杂波的建模与仿真学号：S310080092 专业：通信与信息系统学生姓名：韩鹏任课教师：穆琳琳 2011年6月

海杂波的建模与仿真韩鹏摘要：海杂波的建模与仿真是雷达目标模拟中环境模拟的重要部分。仿真得到的海杂波数据良好与否是雷达最优化设计及雷达信号处理的关键。海杂波的存在对雷达的目标检测、定位跟踪的性能都将产生影响，因此，在海杂波为主要干扰源的情况下，有必要对雷达探测区域内的海杂波特性进行分析，本文给出了海杂波的一些相关特性和几种分布下海杂波的模型以及两种海杂波的模拟方法，一种是无记忆非线性变换法(Zero Memory Nonlinearity,ZMNL)，另一种是球形不变随机过程法(Spherically Invariant Random Process,SIRP)，最后给出ZMNL模拟方法的仿真。关键词：海杂波随机过程建模与仿真ZMNL SIRP 一、实验目的海面上反射回来的不需要的杂波称为海杂波。海杂波的存在对雷达的目标检测、定位跟踪的性能都将产生影响，因此，在海杂波为主要干扰源的情况下，有必要对雷达探测区域内的海杂波特性进行分析，建立准确的海杂波模型，一方面可以为雷达系统仿真提供逼真的杂波环境的模型；另一方面则有助于雷达杂波滤波器的设计和实现，提高抑制杂波的能力，提高雷达的探测性能。因此，海杂波的建模与仿真具有重要意义。二、实验内容简介 2.1海杂波的概念和统计性质 2.1.1海杂波的概念大家都知道，雷达系统的主要功能是目标检测，即发现目标。还可以在一个或者多个雷达坐标上，粗略的确定目标的位置。雷达可以对目标进行重复测量的方法，沿目标轨道对目标进行跟踪，可以外推到未来位置，估计拦截点或落点，也可以向后外推，估计发射点。但是当雷达探测位于陆地或海面上的目标时，雷达接受的不仅有目标的回波，而且叠加有不需要的被照射区域的回波，这部分回波在雷达术语里就被称为杂波。雷达杂波就是雷达波束在物体表面形成的后向散射，海杂波就是海面上反射回来的杂波，它表现出更强的动态特性。海面作为雷达波的反射面，其性能十分复杂，海风、海流、海浪、潮汐和不同的水质等都对海杂波的产生有着不同的影响。 2.1.2海杂波的统计性质雷达接受信号一般包括下面三个组成部分：1)有用的雷达目标回波；2)由于电干扰和雷达设备本身等形成的噪声；3)地面、海面及空中的云雨、干扰箔条等背景形成的杂波。由于杂波信号的强度远远超过目标信号，并且杂波谱常常接近于目标，同时还受雷达设备参数的影响，这些因素增大了雷达对杂波的处理难度。