雷击过电压
第六 雷电过电压防护
地电阻时，可采用多根放射形接地体，或连续伸 长接地体，或采用某种有效的降阻剂降低接地电
Hale Waihona Puke 阻值土壤电阻 率 Ω.m接地电阻 Ω
≤10 100~5 0 00
≤10 ≤15
500~10 00
≤20
1000~20 00
≤25
>200 0
≤30
3）尽量缩短避雷器与被保护设备间的电气距 离。
三、变电站避雷器保护配置
（1）配电装置每组母线上应装设避雷器，但是进出 线都装有避雷器的除外。
（2）旁路母线是否装设避雷器视其运行时避雷器到 被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
（3）330KV及以上变压器和并联电抗器处必须装设 避雷器，避雷器应尽可能靠近设备本体。
第六章 雷电过电压防护
输电线路上的雷电过电压
1、直击雷过电压：是由雷电直接击中杆塔、避雷 线或导线引起的过电压；一般采用避雷线保护
2、感应雷过电压：是由雷击线路附近大地，由于 电磁感应在导线产生的过电压
运行经验表明，直击雷过电压对电力系统的危害 最大，感应雷过电压只对35KV及以下的线路会造 成雷害。
3
五、采用消弧线圈接地方式
适用条件： 雷电活动强烈、接地电阻又难以降低的地区
作用原理： 单相对地闪络时，消弧线圈使其不至于发展成持
续工频电弧 两相或三相对地闪络时，第一相闪络并不会造成
跳闸，先闪络的导线相当于一根避雷线，增加了分流和对 未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从 而提高了线路的耐雷水平。
与通信线路之间的交叉跨越档、过江大跨越高杆塔、变电 站的进线保护段等处。
九、采用线路型金属氧化物避雷器
雷击过电压的防护措施
雷击过电压的防护措施
雷击过电压防护措施：
① 安装避雷针或避雷带，引导雷电安全入地；
② 在重要设备附近设置电涌保护器（SPD），吸收过电压；
③ 采用等电位连接，将金属物体连接在一起，减少电位差；
④ 确保接地系统良好，接地电阻符合安全标准；
⑤ 电缆进出建筑物处加装屏蔽层，防止感应雷侵入；
⑥ 重要电路使用隔离变压器，增加电气隔离；
⑦ 定期检查防雷设施，确保其功能正常；
⑧ 敏感设备加装稳压电源，避免电压波动损害；
⑨ 在雷电多发地区，增加防护措施的密度和强度；
⑩ 提高建筑物本身的屏蔽性能，减少直击雷的危害；
⑪ 对于户外设备，尽可能采用地下布线方式；
⑫ 加强员工安全教育，了解雷电防护的基本知识。
35kV线路雷击过电压原因与处理措施
35kV线路雷击过电压原因与处理措施发表时间：2018-06-25T16:33:40.527Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：张帅力[导读] 摘要：35kV线路因受路径地理条件的限制，特别是山区线路大多都穿越山岗，就很容易遭受雷击。
（湖南水口山有色金属集团有限公司湖南衡阳 421500）摘要：35kV线路因受路径地理条件的限制，特别是山区线路大多都穿越山岗，就很容易遭受雷击。
本文将根据防雷现状，深入分析35kV线路雷击过电压的原因以及相关的处理措施。
关键词：35kV线路；雷击；过电压一、防雷现状经过长期的不懈努力，电力部门在雷电观测、雷电形成机理研究及防雷保护等方面已取得了一系列科技成果。
这些科技成果广泛运用于架空输电线路的设计施工中，对线路防雷保护起到有效作用。
但是在现阶段雷害仍然是影响其安全的重要乃至主要因素。
因此山区无架空地线线路的防雷方案：第一，在10个雷击点挂装35kV有机复合绝缘交流无间隙金属氧化物避雷器；第二，在大档距的杆塔上对绝缘子串上增加一片悬式瓷瓶5处。
实施后，线路运行一年跳次数减少，基本满足了电网安全运行的要求。
对35kV送电线路来说，考虑经济效益一般不宜沿全线架设避雷器，一般在变电所或发电厂的进线段，架设1-2km避雷线。
到目前为止，35kV输电线路的防雷设计均是在线路进出变电所1-2km的范围内架设避雷线，其余地方的线路不架设避雷线。
目前35kV线路的防雷，主要有二种措施：一种是安装避雷器，另一种是降低接地电阻。
二、雷击过电压的主要原因通常情况下，35kV线路因绝缘水平较低，雷闪放电引起导线对地闪络是无法避免的，线路由于雷击过电压而跳闸一定要具备两个条件：一个是在出现雷击时雷电过电压超过线路的绝缘水平引起线路绝缘冲击闪络，不过其所持续的时间仅仅只有几十微秒，线路开关还没有来得及跳闸。
第二个是冲击闪络然后转成稳定的工频电弧，这对35kV线路来说就是形成单相接地短路，从而造成线路跳闸，而导致线路跳闸的因素主要有两个：第一，线路杆塔的接地电阻值。
雷电流幅值雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平
雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平
（3）耐雷水平的计算
I1
(1
K )
U 50% (Rch
Lgt ) 2.6
hd 2.6
雷击杆塔时的耐雷水平与分流系数，杆塔的等值电感，耦合系数及内
络电压有关
雷击避雷线档距中央时的过电压
流入雷击点的雷电流波为：
iZ
iL 1 Zb
（2）绕击跳闸率
n2 0.6hbPa P2
（四）、输电线路的防雷措施
架设避雷线 降低杆塔接地电阻 架设耦合地线 采用不平衡绝缘方式 装设自动重合闸 采用销弧线圈接地方式 装设管型避雷器 加强绝缘
三、输电线路的防雷措施
1、3~10kV线路防雷保护
不架设避雷线，可利用水泥杆的自然接地，为提高供电可 靠性可投入自动重合闸。在雷电特别强烈地区可因地制宜 采用高一电压等级的绝缘子，或顶相用针式两边改用两片 悬式绝缘子，也用采用瓷横担，以提高线路的绝缘水平。 对特殊用户应用用环形供电或不同杆双回路供电，必要时 改为电缆供电。
防止雷击闪络后建立工频短路电弧 防止线路中断供电
一、输电线路的感应雷击过电压
1、无避雷线时
当雷击点离开线路的距离大于６５米时，导线上的 感应雷过电压最大值按下式计算：
Ug 25 ILhd S
感应电压一般不超过500kV，对35kV及其以下的 水泥杆线路可能会引起闪络事故，对110kV及其以 上线路，由于线路绝缘水平较高，所以一般不会 引起闪络事故。
2
Z0
过电压为
uA
iL
Z0Zb 2Z0 Zb
（三）输电线路的雷击跳闸率 （1）建弧率
冲击闪络转为稳定工频电弧的概率称为建弧率
雷击过电压的分类
雷击过电压的分类
雷击过电压是指由于雷电等自然灾害引起的电压过高，对电力系统设备和电力用户造成的损害。
雷击过电压的分类主要有三种：直接雷击过电压、感应雷击过电压和接地电流过电压。
一、直接雷击过电压
直接雷击过电压是指由于雷电直接击中电力系统设备或电力用户，产生的电压过高。
当雷电击中电力系统设备或电力用户时，会产生一定的电流，这些电流会通过设备或用户的接地线路流入地面，从而产生电压过高的现象。
直接雷击过电压的特点是电压过高、电流大、时间短暂，对设备和用户的损害较为严重。
二、感应雷击过电压
感应雷击过电压是指由于雷电在地面附近产生的电磁场作用，使得电力系统设备或电力用户中的导体内部产生电压过高的现象。
当雷电在地面附近产生电磁场时，会使得地面附近的导体内部产生电流，这些电流会通过电力系统设备或电力用户的接地线路流入地面，从而产生电压过高的现象。
感应雷击过电压的特点是电压较高、电流较小、时间较长，对设备和用户的损害较为轻微。
三、接地电流过电压
接地电流过电压是指由于电力系统设备或电力用户的接地线路中存在电流，导致接地电阻产生电压过高的现象。
当电力系统设备或电力用户的接地线路中存在电流时，会使得接地电阻产生电压过高的现象，从而对设备和用户造成损害。
接地电流过电压的特点是电压较低、电流较大、时间较长，对设备和用户的损害较为严重。
雷击过电压的分类主要有三种：直接雷击过电压、感应雷击过电压和接地电流过电压。
不同类型的雷击过电压对电力系统设备和电力用户的损害程度不同，因此在电力系统的设计和运行中，需要采取相应的措施来防止雷击过电压的产生和传播，保障电力系统的安全稳定运行。
输电线路如何防止雷击跳闸
输电线路如何防止雷击跳闸摘要：近年来，雷击引起的输电线路跳闸故障较多。
雷击已成为影响输电线路安全可靠运行的主要因素。
对供电工区来说防雷显得尤为重要，如果发生雷击事故，将造成大面积停电，事态严重时甚至会直接影响到井下职工的生命安全，因此有必要对雷击闪络做一系统分析，提出针对性的措施，降低雷击跳闸率，保证设备的安全稳定运行。
关键词：电力系统；输电线路；雷击跳闸一、线路雷击过电压种类1、雷电感应过电压。
雷击于输电线路附近的地面时，可在导线上感应产生过电压，称为雷电感应过电压。
感应过电压只会危害电压等级较低（如35kV以下）的输电线路。
感应过电压的出现极为普遍，只要雷击线路附近的地面时，便会在架空线路的三相导线上出现感应过电压。
此时的感应过电压的幅值一般不会超过300～400kV，因此不会引起导线闪络。
2、直击雷过电压。
就是雷电直接击中线路引起直击雷过电压。
直击雷过电压要比感应过电压的幅值大得多，因此对于线路防雷来说，主要是防直击雷。
直击雷过电压又可分为反击雷过电压和绕击雷过电压两种：（1）反击雷过电压。
雷击于输电线路的杆塔或避雷线时，在杆塔的塔顶和横担上形成很高的电位，相应地在线路绝缘子串两端（即导线和横担之间）产生较高的电位差，造成雷击的线路跳闸故障。
（2）绕击雷过电压。
当雷电绕过避雷线，即避雷线保护失效，直接击在导线上，由此造成的雷击线路跳闸故障。
二、雷击跳闸原因分析1、避雷线的保护角度问题架空线路对于避雷线的设置有着至关重要的作用，也是进行防雷最基础的措施。
避雷线和导线保护角度，也就是避雷线与外侧导线间的连接线与避雷线和对面垂直线间的夹角都有着密切的联系。
增加或减小保护角都会对避雷效果产生影响。
跳闸的几率和保护角的大小存在正比关系，角度增大导致雷击概率增加，反之雷击概率降低，只有保护角减小到一定角度时，才可能有完全屏蔽雷电的效果。
根据实际经验，直线杆塔出现雷击跳闸的几率和保护角有关，保护角的降低可有效地减少雷击。
线路直击雷过电压及耐雷水平资料
中央导、地线间的空气间距S，一般不会发生避雷 线 对导线的反击故障。
3、直击或绕击：
装设避雷线的线路，仍有雷绕过避雷线击于导线的 可能
发生绕击的概率称为绕击率Ka Ka与避雷线保护角α、杆塔高度h及线路通过地区 的地形地貌有关。 山区线路因地面附近电场受山坡地形影响，绕击率 约为平原线路的3倍。 虽然绕击率很小，但一旦发生绕击，产生的雷过电 压很高，即使是绝缘水平很高的超高压线路也往往 难免闪络。 (1) 雷击点电压幅值： 研究表明，雷电流通道具有分布参数特征，其波阻 抗用Z0表示。
令 U Lj U 50% ，即可求得 雷击塔顶反击时的耐雷水 平I1，即 影响I1的因素：
I1
U 50% Lt hc (1 k ) Ri T T 1 1
杆塔分流系数β，杆塔等值电感Lt，杆塔冲击接 地电阻Ri，耦合系数k和绝缘子串的U50%冲击放 电电压。
此即国标中用来估算绕击时过电压的近似公式
(2) 绕击时的耐雷水平： 令 U A U 50% ，可得绕击时的耐雷水平I2：I 2
U 50%
100
例如：采用13片XP-70型绝缘子的220kV线路绝缘子 串的U50%≈1200kV，可求得其I2＝12 kA ，大于I2的 雷电流出现概率P1≈73.1%。同理110、500kV线路 绕击时耐雷水平分别只有7、27.4kA，雷电流幅值超 过7、27.4kA的概率分别为83.3%、48.8%！
反击：本来是地（低）电位的物体，由于某种原因 导致其电位（绝对值）突然升高，当其与周围导体 的电压超过了该间隙的击穿电压或表面放电电压时 ，发生的击穿或闪络现象。
绝缘子串上 电压幅值为： (3) 耐雷水平：
U j
浅谈变电站与雷击过电压问题及解决措施
浅谈变电站与雷击过电压问题及解决措施摘要：本文主要对某110kV变电站接线情况，针对雷击过电压理论及110kV 变压器中性点绝缘性能，对比分析各种情况下变压器中性点过电压的计算结果，并提出改善变压器中性点过电压的措施。
关键词：电力系统110kV变电站雷击线路仿真防雷电网架空输电线路以及变电站容易遭受雷击，而雷电波沿输电线路侵入或直击变电站在变压器中性点上产生过电压，对中性点绝缘构成威胁，因此并研究雷击下变压器中性点过电压表现特性及引入过电压保护设备后的限压效果具有实际意义。
1架空输电线路分析1.1雷击线路分析架空输电线路遭受雷击时将产生雷电波沿导线传播的渡过程。
变电站内有许多联络短线(如变压器到母线和避雷器的连线等)，它们和输电线路一样，在持续时间极短的雷电波作用下，表现为各个联络线段间行波的传播和快速折、反射过程，并且通常在此过程中产生瞬时幅值极高的过电压，容易对设备造成危害。
1.2雷电波冲击下变压器Y型绕组参数分析电力变压器的三相绕组一般按Y、Y0或△等接线方式联接。
当变压器采用YO接线时，如果不计三相绕组间的电磁耦合，则不论一相、两相或三相进波，均可按三个末端接地的独立绕组来分析。
2110kV级变压器中性点绝缘情况110kV级变压器中性点采用分级绝缘方式，即分为35kV、44kV、60kV，现在厂家主要生产中性点60kV级绝缘的变压器，不同绝缘级别的中性点绝缘特性不同，它们的绝缘耐压水平见表1。
考虑实际情况、绝缘老化及工频电压的安全系数等，绝缘耐压值应取一定的系数，取中性点综合耐受雷电冲击裕度系数为0.6，综合耐受工频裕度系数为0185，实际取各级绝缘耐压参考值见表1。
3仿真计算设某110kV变电站2台变压器(Y/△)并列运行，2回110kV进线，4回35kV 出线，一次接线见图1。
在雷电波冲击下不接地变压器的中性点上必然会产生很高的过电压，对中性点绝缘构成威胁，下面用ATP程序对各种情况进行仿真分析计算。
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直接雷击过电压雷云直接对电器设备或电力线路放电，雷电流流过这些设备时，在雷电流流通路径的阻抗（包括接地电阻）上产生冲击电压，引起过电压。
这种过电压称为直接雷击过电压。
雷电反击过电压雷云对电力架空线路的杆塔顶部放电，或者雷云对电力架空线路杆塔顶部的避雷线放电，这时雷电流经杆塔入地。
雷电流流经杆塔入地时，在杆塔阻抗和接地装置阻抗上存在电压降。
因此，杆塔顶部出现高电位，这个高电位作用于线路的导线绝缘子上，如果电压足够高，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。
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缚电荷，形成雷电过电压。
在输电线路附近有雷云，当雷云处于先导放电阶段，先导通道中的电荷对输电线路产生静电感应，将与雷云异性的电荷由导线两端拉到靠近先导放电的一段导线上成为束缚电荷。
雷云在主放电阶段先导通道中的电荷迅速中和，这时输电线路导线上原有束缚电荷立即转为自由电荷，自由电荷向导线两侧流动而造成的过电压为感应过电压。
雷电侵入波过电压因直接雷击或感应雷击在输电线路导线中形成迅速流动的电荷称它为雷电进行波。
雷电进行波对其前进道路上的电气设备构成威胁，因此也称为雷电侵入波。
一般的变电所，如果有架空进出线，则必须考虑对雷电侵入波的预防。
雷电侵入波对电气设备的严重威胁还在于：当雷电侵入波前行时，例如遇到处于分闸状态的线路开关，或者来到变压器线圈尾端中性点处，则会产生进行波的全反射。
这个反射与侵入波迭加，过电压增高一倍，极容易造成击穿事故。