发电厂的过电压保护和接地装置 PPT
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《过电压保护》PPT课件
特点:过电压持续时间较长，频率低 . 会引起电压互感器损坏和阀型避雷器爆炸。 防止措施 :电压互感器组采用V/V接线
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8
3．操作过电压
操作过电压是指电力系统中由于操作或事 故，使设备运行状态发生改变,引起振荡， 从而产生过电压。
例: 切、合高压空载长线路 （空载变压器、 电容器、高压电动机）
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20
1.掌握继电保护基本要求。
2.掌握变压器（线路、高压电动机、电力电 容器）保护的配置及作用、保护原理。
3.掌握自动重合闸的作用、装置及要求。
4.掌握备用电源自动投入装置的作用、及基 本要求。
5.掌握变电站的操作电源（直流、交流）。
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21
第一节 继电保护任务及基本要求
雷电过电压
内部过电压
工频过电压和谐振过电压 称为暂时过电压
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4
三.雷电过电压
1． 形成： 雷电是带电荷的云所引起的放电现象。（一般情 况负电荷的雷云较多）
2. 雷云对地放电大多数要重复2-3次 第一次主放电电流最大，时间很短，只有 50-100μS 余 辉放电电流很小，时间较长。
3. 直接雷击过电压
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9
开关设备的灭弧能力特别强 引发截流过电 压。开断空载变压器和开断高压电动机都 有可能出现强制灭弧（截流）过电压。
在中性点不接地系统中发生单相不稳定电 弧接地时，可能产生过电压，一般把这种 过电压称为电弧接地过电压。
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10
第二节 直接雷击过电压保护
为防止直接雷击电力设备，一般采用避雷 针或避雷线。 一.单支避雷针的保护范围 例：某避雷针高20m，则该避雷针在8m的高 度的保护半径为（ ）
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8
3．操作过电压
操作过电压是指电力系统中由于操作或事 故，使设备运行状态发生改变,引起振荡， 从而产生过电压。
例: 切、合高压空载长线路 （空载变压器、 电容器、高压电动机）
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20
1.掌握继电保护基本要求。
2.掌握变压器（线路、高压电动机、电力电 容器）保护的配置及作用、保护原理。
3.掌握自动重合闸的作用、装置及要求。
4.掌握备用电源自动投入装置的作用、及基 本要求。
5.掌握变电站的操作电源（直流、交流）。
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21
第一节 继电保护任务及基本要求
雷电过电压
内部过电压
工频过电压和谐振过电压 称为暂时过电压
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4
三.雷电过电压
1． 形成： 雷电是带电荷的云所引起的放电现象。（一般情 况负电荷的雷云较多）
2. 雷云对地放电大多数要重复2-3次 第一次主放电电流最大，时间很短，只有 50-100μS 余 辉放电电流很小，时间较长。
3. 直接雷击过电压
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9
开关设备的灭弧能力特别强 引发截流过电 压。开断空载变压器和开断高压电动机都 有可能出现强制灭弧（截流）过电压。
在中性点不接地系统中发生单相不稳定电 弧接地时，可能产生过电压，一般把这种 过电压称为电弧接地过电压。
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10
第二节 直接雷击过电压保护
为防止直接雷击电力设备，一般采用避雷 针或避雷线。 一.单支避雷针的保护范围 例：某避雷针高20m，则该避雷针在8m的高 度的保护半径为（ ）
发电机保护
（二）三次谐波电压比率定子接地保护
三次谐波电压比率判据只保护发电机中性点25％左右的定子接地，机端三次谐波电压取自机 端TV开口三角，中性点侧三次谐波电压取自发电机中性点TV。 1、三次谐波电压差动定子接地保护
2、三次谐波电压比率定子接地保护(我厂发电机单相接地采用此保护)
三次谐波保护延时：躲过区外故障后备保护延时，建议取6～9S，故实际取t1 = 6s。 出口方式：三次谐波定子接地保护动作于信号。
基波零序电压保护
跳闸或 信号
U>
三次谐波电 压滤过器
动作电压整定值应 躲开正常运行时的不平 衡电压（包括三次谐波 电压）； 变压器高压侧接地 时在发电机端所产生的 零序电压闭锁保护。
（一）基波零序电压保护定值（我厂发电机定子接地采用零序电压保护）
• 基波零序电压保护发电机85～95％的定子绕组单相接地。基波零序电压保护反应发电 机零序电压大小。由于保护采用了频率跟踪、数字滤波及全周傅氏算法,使得零序电压 对三次谐波的滤除比达100以上,保护只反应基波分量。按以下两个条件选取： u按躲过发电机正常运行时中性点PT的基波最大不平衡电压U unb.max整定，即动作电 压U 0.opj为：U 0.opj = K relU unb.max =1.3*Uunb.max 式中： K rel---可靠系数，取1.3； U unb.max---中性点实测基波不平衡零序电压。 按规程，取10%～15%额定电压整定，这里取10%， 考虑两种情况： 1）按规定，该延时应与110kV系统侧接地后备保护配合，而接地后备保护一般为 tmax = 0.3s，所以零序电压灵敏段保护延时为t1 = tmax + Dt = 0.5s 2）发电机单相接地时的接地电流： 假定距发电机中性点位置发生金属性单相接地，单相接地电容电流可表示为： 当发电机定子发生单相接地时，切除故障时间久，对发电机十分不利。注意到零序动 作电压已可靠躲过系统接地时耦合到低压侧的零序电压，所以动作时限可降低。同时 考虑发电机定子绕组由一点接地发展成两点接地故障时间一般不超过1.5s，故该保护 动作时间应不超过0.5s，这对发电机是有利的。故：动作时限取t1 = 0.5s。出口方式： 动作于发电机全停。
发电厂防雷接地与过电压保护
发电厂防雷接地与过电压保护一、雷电放电云层受强气流作用，内部剧烈的相对运动使云各部分带有不同极性的电荷，形成雷云。
雷云中的电荷分布不均匀，一般为密集的中心。
当雷云中电荷密集处的场强达到25〜30V/cm时，就会发生放电。
大部分只发生在云间，只有小部分对地放电，对地放电的雷云90%是负极性的。
雷云放电分三个阶段：先导放电、主放电和余光放电。
先导放电延续几毫秒，从雷云开始，以游离方式逐级向下发展，形成一条高温、高电导、高电位的通道（先导通道）伸向大地。
沿先导通道充满密集的电荷，当向下延伸的先导通道与大地接近而将空气间隙击穿短接时，开始主放电，通道产生突发的明亮，并有巨大的雷响，大量电荷对地放电，产生幅值很大的冲击电流（一般几十万安培），时间短，一般不超过0.1毫秒。
然后剩余的电荷沿通道继续放电，亮光很小，称为余光放电，大约再持续几毫秒。
雷过电压又称为大气过电压，分直击雷过电压和感应雷过电压。
二、避雷针与避雷线保护为防止直击雷的破坏，电气设备要采取防雷措施，避雷针和避雷线。
避雷针用于保护发电厂和变电所。
分接闪器（针头）、引下线和接地体。
针头为10mm以上、长1到2m的圆钢制作，引下线不小于10mm的圆钢，接地体2.5m长的钢管或角钢。
避雷线是悬挂线在空中的水平接地导线，也叫架空地线，保护架空线路。
1避雷针的保护范围单支避雷针：当hx N h/2时，rx=(h-hx)p(m)；当hx<h/2时，rx=(1.5h-2hx)p(m)；式中：h为避雷针高度（m）;P为高度影响系数，当h W30m时，p=1；30<h W120m时，p=5.5/限双支避雷针：两支避雷针的保护范围，按经过两个避雷针顶点连线中间的下方一点的圆弧来确定，该点的高度计算如下：=h-D/7phD为避雷针间的距离(m);p与单支的形容一致。
2避雷线避雷线顶部的保护夹角为25°，比避雷针45°小，计算公式为：当hx N h/2时，rx=0.47(h-hx)p(m)；当hx<h/2时，rx=(h-1.53hx)p(m)；式中：h为避雷针高度(m);P为高度影响系数，当h W30m时，p=1；30<h W120m时，p=5.5/Vh o双避雷线保护：=h-D/4ph三、避雷器限制过电压，保护电气设备的一种装置。
发电机定子接地保护解读
I2
I2up t A I K2
2 2
I2m t(s) tup t1
负序反时限过流保护动作特性
YH
0 Y
不对称过 负荷信号 7
信 号 6
Ｉ 1 LH U<2 2 过滤器
t
5 t
I2 I2
a b c
3
I2
4
I2
发电机的失磁保护
发电机失磁故障是指发电机的励磁突然全部消失或部分消失。引 起失磁的原因有：转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误 跳闸、半导体励磁系统中某些元件损坏或回路发生故障以及误操 作等。对各种失磁故障综合起来看，有以下几种形式：励磁绕组 直接短路或经励磁电机电枢绕组闭路而引起的失磁、励磁绕组开 路引起的失磁、励磁绕组经灭磁电阻短接而失磁，励磁绕组经整 流器闭路（交流电源消失）失磁。 当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零。由于发电 机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而减小，因此，其电磁转矩 也将小于原动机的转矩，因而引起转子加速，使发电机的功角δ 增大。当δ 超过静态稳定极限角时，发电机与系统失去同步。发 电机失磁后将从电力系统中吸取感性无功功率。在发电机超过同 步转速后，转子回路中将感应出频率为ff-fs（ ff此处为对应发电 机转速的频率，fs为系统的频率）的电流，此电流产生异步转矩。 当异步转矩与原动机转矩达到新的平衡时，即进入稳定的异步运 行。
负序电流在转子中所引起的发热量，正比于负 序电流的平方及所持续的时间的乘积。在最严 重的情况下，假设发电机转子为绝热体（即不 向周围散热），则不使转子过热所允许的负序 电流和时间的关系，可用下式表示
发电厂和变电站电气设备概述课件
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预防性试验
定期对电气设备进行预 防性试验，检测设备的
性能和绝缘状况。
故障处理
当设备发生故障时，及 时进行处理和修复，恢
复设备的正常运行。
维护保养
根据设备的运行状况和 使用情况，进行适当的 维护保养，延长设备的
使用寿命。
03
电气设备保护与控制
继电保护装置
01
继电保护装置的作用
当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生故
故障诊断技术
针对发电厂和变电站电气设备的常见故障，采用多种故障诊断技术，如振动分析、红外检测、超声检 测等，快速定位故障部位。
处理措施
根据故障类型和程度，采取相应的处理措施，如更换故障部件、修复损坏结构、优化设备运行参数等 ，确保电气设备恢复正常运行。同时，还加强设备的日常维护和保养，预防故障的发生。
某500kV变电站二次设备配置与运行
二次设备配置
该变电站二次设备主要包括继电保护装置、测控装置、自动 化装置等，用于监测和控制一次设备的运行状态。
运行特点
该变电站二次设备配置先进，能够实现远程控制和监测，提 高了运行效率和可靠性。同时，该变电站还注重设备维护和 更新，确保设备的长期稳定运行。
电气设备故障诊断与处理
发电厂和变电站电气设 备概述课件
目 录
• 发电厂电气设备 • 变电站电气设备 • 电气设备保护与控制 • 发电厂和变电站电气设备的发展趋势 • 实际应用案例分析
01
发电厂电气设备
发电机的种类与工作原理
种类
水轮发电机、汽轮发电机、燃气 轮发电机等。
工作原理
基于电磁感应原理，将其他形式 的能量转换为电能。
过电压保护ppt课件
想； 间隙动作后会形成截波； 熄弧能力低
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用：
火花间隙：
作用原理：
根据火花间隙的结构，使间隙的放电时间 缩短，由于其伏秒特性曲线平缓，放电分散性 也较小，由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联，易于切断工频续流，且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙：
1.保护间隙
作用原理： 当雷电侵入波要危及它所
保护的电气设备的绝缘时， 间隙首先击穿，工作母线 接地，避免了被保护设备 上的电压升高，从而保 护了设备。
6KV和10KV保护间隙，主间隙分别不小于15mm和25mm 辅助间隙不小于10mm。
优缺点：
优点： 结构简单、制造方便 缺点： 伏秒特性曲线比较陡，绝缘配合不理
优缺点
熄弧能力比保护间隙要强，但伏秒特 性较陡且放电分散性大，且会形成截波， 并受大气条件影响较大，所只用在线路 保护和变电所进线段保护
5.金属氧化物（氧化锌）避雷器
(1)、工作原理
正常运行时，在工频电压下氧化物 电阻片具有极高阻值，呈绝缘状态；当 出现过电压时，阀片呈低阻状态，泄放 电流，避雷器两端维持较低的残压，保 护电气设备不受损坏。过电压过后，立 即恢复高电阻值，继续保持绝缘。金属 氧化物避雷器不需要设置火花间隙，也 不需要进行灭弧。
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展，直击于其上，雷电流通 过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避 雷针（线）周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
hx
h 2
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用：
火花间隙：
作用原理：
根据火花间隙的结构，使间隙的放电时间 缩短，由于其伏秒特性曲线平缓，放电分散性 也较小，由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联，易于切断工频续流，且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙：
1.保护间隙
作用原理： 当雷电侵入波要危及它所
保护的电气设备的绝缘时， 间隙首先击穿，工作母线 接地，避免了被保护设备 上的电压升高，从而保 护了设备。
6KV和10KV保护间隙，主间隙分别不小于15mm和25mm 辅助间隙不小于10mm。
优缺点：
优点： 结构简单、制造方便 缺点： 伏秒特性曲线比较陡，绝缘配合不理
优缺点
熄弧能力比保护间隙要强，但伏秒特 性较陡且放电分散性大，且会形成截波， 并受大气条件影响较大，所只用在线路 保护和变电所进线段保护
5.金属氧化物（氧化锌）避雷器
(1)、工作原理
正常运行时，在工频电压下氧化物 电阻片具有极高阻值，呈绝缘状态；当 出现过电压时，阀片呈低阻状态，泄放 电流，避雷器两端维持较低的残压，保 护电气设备不受损坏。过电压过后，立 即恢复高电阻值，继续保持绝缘。金属 氧化物避雷器不需要设置火花间隙，也 不需要进行灭弧。
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展，直击于其上，雷电流通 过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避 雷针（线）周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
hx
h 2
发电厂和变电站直击雷过电压保护
发电厂和变电站直击雷过电压保护1)发电厂、变电站的直击雷过电压保护可采用避雷针或避雷线。
下列设施应装设直击雷保护装置:屋外配电装置，包括组合导线和母线廓道。
②火力发电厂的烟囱、冷却塔和输火等系统的高建筑物。
③油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装卸油台、易燃材料仓库等建筑物。
④乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢气罐储存室、天然气调压站、天然气架空管道及其露天储罐。
多雷区的列车电站。
微波塔机房和大型计算机室。
注:上述直击雷保护装置包括兼作接闪器的设备金属外壳、电缆金属外皮、建筑物金属构件等，其接地可利用发电厂或变电站的主接地网，但应在直击雷保护装置附近装设集中接地装置。
2)雷电活动特别强烈地区的主厂房、主控制室和配电装置室宜设直击雷保护装置。
3)峡谷地区的发电厂和变电站宜用避雷线保护。
4)可不装设直击雷保护装置的设施。
发电厂的主厂房、主控制室和配电装置室。
为保护其他设备而装设的避雷针，不宜装在独立的主控制室和35kV及以下变电站的屋顶上。
但采用钢结构或钢筋混凝土结构等有屏蔽作用的建筑物的车间变电站可不受此限制。
已在相邻高建筑物保护范围内的建筑物或设备。
③露天布置的GIS 的外壳。
④发电厂的煤场。
5)主厂房如装设直击雷保护装置或为保护其他设备而在主厂房上装设避雷针，应采取加强分流、装设集中接地装置、设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点、避雷针接地引下线尽量远离电气设备等防止反击的措施，并宜在靠近避雷针的发电机出口处装设一组旋转电机阀式避雷器。
6) 主控制室、配电装置室和35kV及以下变电站的屋顶上如装设直击雷保护装置时:①若为金属屋顶或屋顶上有金属结构，则将金属部分接地。
②若屋顶为钢筋混凝土结构，则将其焊接成网接地。
③若结构为非导电的屋顶时，则采用避雷带保护，该避雷带的网络为8~10m，每隔10~20m 设引下线接地。
7)有易燃物、可燃物设施的建筑物的保护。
有爆炸危险且爆炸后可能波及发电厂和变电站内主设备或严重影响发供电的建筑物(如制氢站、露天氢气储罐、氢气罐储存室、易燃油泵房、露天易燃油储罐、厂区内的架空易燃油管道、装卸油台和天然气管道以及露天天然气储罐等)，应用独立避雷针保护，并应采取防止雷电感应的措施。
发电机定子接地保护原理(注入式、基波电压)及保护调试方法
发电机定子接地保护及调试方法
主要内容
一、定子接地保护原理 基波电压式 注入式 二、调试方法
定子接地保护原理
基波定子接地保护
假设在右图中F点的A相绕组发生 接地短路。F点到中性点的匝数
占该相绕组总匝数的百分比为
。此时机端T 点各相的对地（对 A相的F点）电压为：
定子接地保护原理
所以机端T点对地的零序电压为：
零序电压值随短路点位置α的 变化而变化的关系如图所示。 在机端单相接地时零序电压最 大，在中性点处接地时零序电 压为零。
定子接地保护原理
基波零序电压保护发电机85～95 ％的定子绕组单相接地,在中性点N附 近发生接地故障，保护有死区。
基波零序电压保护设两段定值， 一段为灵敏段，另一段为高定值段。
灵敏段基波零序电压保护，动作 跳闸时，需经主变高压侧零序电压闭 锁，防止区外故障时定子接地基波零 序电压灵敏段误动；
调试方法
注入式定子接地调试方法及步骤 1、检查注入式定子接地保护电源正常 2、检查非电量保护柜内注入式定子接地保 护闭锁输出压板退出（解、接线前先投入， 解、接后再退出） 3、检查发电机保护A柜内投注入式定子接地 保护功能压板
调试方法
注入式定子接地调试方法及步骤 4、在接地变处接入电阻箱，一端接在接地刀闸靠近定子侧，一 端接地 5、通过调节电阻进行检查，补偿后相角通常在274°左右，测量 阻值按照工序卡与输入阻值基本一致，并验证报警及跳闸值。
100%的定子绕组接地短路保护的一种方案是用三次谐 波电压和基波零序过电压两种保护联合构成。三次谐波 电压定子接地保护对于中性点附近的单相接地短路有很 高的灵敏度，它与基波零序过电压保护正好有互补性。 所以可用这两个保护联合构成100%的定子绕组接地短 路保护。
主要内容
一、定子接地保护原理 基波电压式 注入式 二、调试方法
定子接地保护原理
基波定子接地保护
假设在右图中F点的A相绕组发生 接地短路。F点到中性点的匝数
占该相绕组总匝数的百分比为
。此时机端T 点各相的对地（对 A相的F点）电压为：
定子接地保护原理
所以机端T点对地的零序电压为：
零序电压值随短路点位置α的 变化而变化的关系如图所示。 在机端单相接地时零序电压最 大，在中性点处接地时零序电 压为零。
定子接地保护原理
基波零序电压保护发电机85～95 ％的定子绕组单相接地,在中性点N附 近发生接地故障，保护有死区。
基波零序电压保护设两段定值， 一段为灵敏段，另一段为高定值段。
灵敏段基波零序电压保护，动作 跳闸时，需经主变高压侧零序电压闭 锁，防止区外故障时定子接地基波零 序电压灵敏段误动；
调试方法
注入式定子接地调试方法及步骤 1、检查注入式定子接地保护电源正常 2、检查非电量保护柜内注入式定子接地保 护闭锁输出压板退出（解、接线前先投入， 解、接后再退出） 3、检查发电机保护A柜内投注入式定子接地 保护功能压板
调试方法
注入式定子接地调试方法及步骤 4、在接地变处接入电阻箱，一端接在接地刀闸靠近定子侧，一 端接地 5、通过调节电阻进行检查，补偿后相角通常在274°左右，测量 阻值按照工序卡与输入阻值基本一致，并验证报警及跳闸值。
100%的定子绕组接地短路保护的一种方案是用三次谐 波电压和基波零序过电压两种保护联合构成。三次谐波 电压定子接地保护对于中性点附近的单相接地短路有很 高的灵敏度，它与基波零序过电压保护正好有互补性。 所以可用这两个保护联合构成100%的定子绕组接地短 路保护。
过电压保护
切、合电容器，开断高压电动机等。
切空载变压器：若开关分断能力极强，在 i 未到 零点之前 ，就强行将电流截断，则可能产生过电压，因为i的突变引 起Φ变化，产生很高的感应E，产生截断过电压。 电弧接地过电压：在中性点不接地系统中发生单相不稳定 电弧接地时，接地点的电弧间歇性的熄灭和重燃，则在健 全相和故障相都可能产生过电压。 原因：间歇性电弧作用下电磁能量的转换产生强烈震荡， 引起过电压。 特点：持续t不超过几个工频半波，幅值与电网结构、开关 特性、故障类型等因素有关。
机绝缘的电压升高称为过电压。
2、过电压的危害：
过电压对电力系统的安全运行有极大危害，如雷击会
造成人员伤亡。同样，雷击会造成电力线路或电气设
备绝缘击穿损坏，不仅中断供电，甚至引起火灾。而
且由于电气设备运行操作不当引起的内部过电压，同
样也会引起电气设备绝缘击穿损坏，造成电力系统的 极大破坏。
3、过电压的分类： 直击雷过电压 外部过电压 感应雷过电压
（6）金属氧化物避雷器使用电压 ①避雷器额定电压—指正常运行时避雷器所承受的最大 工频电压有效值。 根据行业标准，无间隙氧化物避雷器额定电压的确定应 考虑系统可能出现的暂时过电压，以及电网中单相接 地时，健全相电压升高等不利因素。因此它的额定电 压要高于系统额定电压。 ②系统额定电压（系统标称电压）和持续运行电压。
7.引下线 引下线是连接防雷装置与接地装置的一段导线，其作用 是将雷电流引入接地装置。一般可用圆钢或扁钢制成。圆钢直径 不小于8 mm；扁钢截面积不小于48 mm2，厚度不小于4 mm。 引下线可以明装，也可以暗装。明装时，必须沿建筑物的 外墙敷设。引下线应在地面上1.7 m和地面下0.3 m的一段线上用 钢管或塑料管加以保护；在1.8 m处设断接卡。暗装时，可以利 用建筑物本身的金属结构，如钢筋混凝土柱子的主筋作为引下线， 但暗装的引下线应比明装时增大一个规格，每根柱子内要焊接两 根主筋，各构件之间必须连成电气通路。屋内接地干线与防感应 雷接地装置的连接不应少于2处。
发电厂电气部分电力系统中性点接地方式课件
发电厂电气部分电力 系统中性点接地方式 课件
目录
• 引言 • 中性点接地方式的基本原理 • 中性点接地方式的类型及分析 • 中性点接地方式的选型及操作 • 中性点接地方式的安全与保护 • 总结与展望
CHAPTER 01
引言
接地方式定义与分类
定义
中性点接地方式指的是电力系统中发 电机、变压器等设备的中性点与大地 之间的连接方式。
分类
一般而言，中性点接地方式可分为三 大类，即不接地、经电阻接地和直接 接地。其中，不接地方式又分为经消 弧线圈接地和经高阻抗接地两种。
中性点接地方式的重要性
安全运行
合适的中性点接地方式可以提高 电力系统的安全运行水平，减少
事故发生的可能性。
系统稳定
良好的中性点接地方式有利于提高 电力系统的稳定性，确保在各种运 行条件下系统都能保持稳定。
接地方式与电力系统的关系
系统稳定性
中性点接地方式的选择直接影响 电力系统的稳定性。合适的接地 方式可以平衡三相电压，减少电 压偏移，提高电力系统的稳定性
。
人员安全
通过中性点接地，可以将电力系 统的故障电流迅速导入大地，降 低触电风险，保障人员的安全。
设备保护
合适的接地方式可以快速触发保 护装置，隔离故障，保护电力设 备免受损坏，提高设备的可靠性
绿色环保接地技术
环保意识的提高对中性点接地技术提出了新的要求。未来 ，中性点接地技术可能更加注重环保和可持续性，例如采 用环保材料、降低电磁辐射等，以减小对环境的影响。
对学习和实践的建议
深入学习理论知识
为了更好地理解和应用中性点接地方式，建议学习者深入学习相关的电气理论知识，包括电力系统分析、高电压技术 、继电保护等方面的内容。
目录
• 引言 • 中性点接地方式的基本原理 • 中性点接地方式的类型及分析 • 中性点接地方式的选型及操作 • 中性点接地方式的安全与保护 • 总结与展望
CHAPTER 01
引言
接地方式定义与分类
定义
中性点接地方式指的是电力系统中发 电机、变压器等设备的中性点与大地 之间的连接方式。
分类
一般而言，中性点接地方式可分为三 大类，即不接地、经电阻接地和直接 接地。其中，不接地方式又分为经消 弧线圈接地和经高阻抗接地两种。
中性点接地方式的重要性
安全运行
合适的中性点接地方式可以提高 电力系统的安全运行水平，减少
事故发生的可能性。
系统稳定
良好的中性点接地方式有利于提高 电力系统的稳定性，确保在各种运 行条件下系统都能保持稳定。
接地方式与电力系统的关系
系统稳定性
中性点接地方式的选择直接影响 电力系统的稳定性。合适的接地 方式可以平衡三相电压，减少电 压偏移，提高电力系统的稳定性
。
人员安全
通过中性点接地，可以将电力系 统的故障电流迅速导入大地，降 低触电风险，保障人员的安全。
设备保护
合适的接地方式可以快速触发保 护装置，隔离故障，保护电力设 备免受损坏，提高设备的可靠性
绿色环保接地技术
环保意识的提高对中性点接地技术提出了新的要求。未来 ，中性点接地技术可能更加注重环保和可持续性，例如采 用环保材料、降低电磁辐射等，以减小对环境的影响。
对学习和实践的建议
深入学习理论知识
为了更好地理解和应用中性点接地方式，建议学习者深入学习相关的电气理论知识，包括电力系统分析、高电压技术 、继电保护等方面的内容。
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ห้องสมุดไป่ตู้单根避雷线的保护范围计算
当hx≥h/2时, rx＝0.47(h-hx)P(m) 当hx<h/2时,rx＝(h-1.53hx)P(m) 必要时，也可架设两根等高或不 等高避雷线，其保护范围可参见有
关手册和规程。
三、避雷针(线)的设置 避雷针分为独立避雷针和架构避雷针。 避雷针的设置注意事项： (1)独立避雷针与电气设备的带电部分、电气设备的外 壳、架构和建筑物的接地部分之间的空中距离Sk不应小于 5m，其接地装置与被保护物体的接地体之间的地中距离 Sd不应小于3m。 因为避雷针落雷时其引下线 泄放雷电流瞬间具有很高电位， 可能会对较近的被保护物放电 或者对被保护物接地装置放电 (这种情形称为反击)。
发电厂的过电压保护和接地装置
发电厂的过电压保护和接地装置 1-1过电压保护概述 外部过电压：由雷电活动所引起的过电压。又称为 大气过电压。 内部过电压：由开关操作和系统故障而引起的过电 压。又称为操作过电压。 一、外部过电压 1、直击雷 2、感应雷 3、雷电侵入波 二、内部过电压 1、工频过电压 2、操作过电压 3、谐振过电压
发电厂的过电压保护和接地装置 三、防止过电压危害的措施 当过电压使设备绝缘击穿，由于设备本身有工频交流电， 当绝缘击穿后，工频交流电将流过其击穿通道(称为工频 续流)，从而造成短路事故。 1、对直击雷的防护措施 通常采用避雷针、避雷线进行保护。 2、对感应雷的防护措施 (1)较低电压等级的电气设备及母线，因其绝缘水平较 低，不可太靠近容易引雷的物体，以免发生“反击”。 (2)采用避雷器泄放感应过电压。
真的不要在 树下避雨！
由于人与雷电流 泄放通道之间的电 位差较高，引起气 隙击穿，反击到人 体造成的。
2-2 避雷针和避雷线 一、避雷针 200多年前，富兰克林通过观察发现旷野中的孤树常遭 到雷击，而树下的低矮植物却能幸免于难，于是，他设想 如果在地球的表面立起一个足够高的针体的话，地球上的 万物就会得到保护。于是，他发明了避雷针。 富兰克林避雷针要求要有足够的高度、要是尖体、但不 要求接地电阻的大小。 后来罗蒙诺索夫提出新型的避雷针，要求要有足够的高 度、要有足够小的接地电阻、但不要求是尖体。我国国家 标准中推行的避雷针是罗蒙诺索夫避雷针。 二、避雷针的工作原理：歪变了空间电场、引雷于自 身、使周围的物体得到保护。避雷针的实质是引雷装置 ！
三、对雷电侵入波的防护措施 FV作用：保护全所设备 安装避雷器。 采取进线段保护,有利于减 避雷线作用：在进线段内 少雷电侵入波的危害。 不发生绕击，雷击于进线 段以外的导线上时，导线 自身电阻将消耗入侵波能 量，来限制入侵波幅值。 FT1：限流。 FT2：保护开关。 四、对内部过电压的防护措施 采用灭弧性能良好的断路器、并联电抗器、保护间隙、 采用磁吹避雷器以及合理的运行操作方式等。
避雷针组成: 接闪器：避雷针最上端 1~2m长的一段,一般由直径不 小于12mm的圆钢或直径不小于20mm的焊接钢管制成。 接地引下线：连接接闪器和接地装置的一段导体， 采用直径不小于 8mm 的圆钢或截面积不小于 48mm2 、厚 度不小于4mm的扁钢制作。 接地装置：接地体和接地线的总和，是为了降低接 地电阻而完成的接地整体。 垂直接地体：采用长度为 2.5m 的角钢、钢管或圆钢， 埋地深度不小于0.5m，两垂直接地体之间不小于5m； 水平接地体：采用扁钢或圆钢用于连接垂直接地体， 采用扁钢时截面积不小于 100mm2、厚度不小于 4mm，采 用圆钢时截面积不小于100mm2 。
(2)独立避雷针的接地装置一般是独立的，不与被保护 对象的接地体相连，其工频接地电阻不应大于10 Ω 。当 不能满足要求时，其接地装置可与主接地网相连接，但应 保证其与主接地网的连接点远离。 35kV及以下设备接地线与主接地网的连接点≥15m。否 则，避雷针上落雷时主接地网电位升高会造成反击。 (3) 110kV及以上的变电所可以将避雷针装设在配电装 置的构架上。但避雷针的配电构架应装设辅助接地装置， 此接地装置与变电所接地网的连接点距主变压器接地装置 与变电所接地网的连接点之间的距离≥15m。 35kV及以下配电装置绝缘水平较低，不宜设架构避雷 针，以免发生反击。
两支等高避雷针的保护范围
h0=h-D/7p; bx=1.5(h0-hx) 若D≥7h，则ho为负值，说明两针的中点已超出联合保 护范围。 一般D不宜大于5h。
现场中应用的非常规避雷针简介 1、可控放电避雷针 2、提前放电避雷针 3、半导体少长针消雷装置（SLE） 4、无电磁辐射防雷装置
二、避雷线 避雷线一般采用截面不小于35mm2镀锌钢铰线。 接地引下线采用截面不小于25mm2镀锌钢铰线。
(7)如需要在主厂房上装避雷针来保护发电机到变压器 的连线时，为防止反击，除应装设集中接地装置外，还应 采取加强分流、避雷针的引下线远离电气设备及其接地点 等措施，并应在靠近避雷针的发电机出口，装设一组磁吹 式避雷器。 (8)独立避雷针不应设在人员经常通行的地方，并应距 道路不小于3m。否则，应采取均压措施或铺设砾石或沥 青路面。
(4)110kV及以上的配电装置，可将保护线路的避雷线直 接引到出线门型构架上，但土壤电阻率大于 1000 Ω · m的 地区应装设集中接地装置。 (5)35kV配电装置在土壤电阻率不大于500 Ω · m的地区， 允许将线路避雷线引到出线门型架上，亦应装设集中接地 装置。在土壤电阻率大于500 Ω · m的地区，线路避雷线应 架设到线路终端杆为止，终端杆到配电装置的一档线路， 则采用独立避雷针保护(也可在线路终端杆上装设避雷针)。 (6)在变压器的门型构架上不得装设避雷针(线)，而且任 何避雷针(线)与主接地网的地下连接点到变压器接地线与 主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不应小于15m， 以防止变压器低压绕组的绝缘遭到反击破坏。
单支避雷针的保护范围
45º h/2
h hx
当hx h / 2时 当hx h / 2时 rx (1.5h 2hx ) p (m)
1.5h rx
rx (h hx ) P ha p (m)
P 高度影响系数 h 30m, P 1.0 30 h 120m, P 5.5 / h