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。
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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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