电力系统中的防雷保护
电力系统的四道防线和n1原则
现代输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，即：1．防直击，就是使输电线路不受直击雷。
采取的措施是沿线路装设避雷线。
2．防闪络，就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。
采取的措施是加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻、在导线下方架设耦合地线等。
3．防建弧，就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。
采取的措施是系统采用消弧线圈接地方式、在线路上安装管形避雷器等。
4．防停电，就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。
采取的措施是装设自动重合闸、双回路线路采用不平衡绝缘方式等。
n-1原则，又称为单一故障安全检验法则，它是从电网安全运行的角度提出的一项技术要求。
正常运行方式下的电力系统中任一元件（如线路、发电机、变压器、直流单极等）无故障或因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。
电力系统的安全防雷
电力系统的安全防雷随着现代社会的发展和依赖电力的程度越来越高，电力系统的安全性变得至关重要。
雷电是一种自然灾害，会给电力系统带来严重的破坏和危险。
因此，进行安全防雷工作对电力系统的稳定运行和安全供电至关重要。
本文将从如下几个方面介绍电力系统的安全防雷。
一、了解雷电特点和危害雷电是一种极为强大且危险的自然现象。
雷电产生的电流强度很大，具有高电压、高电流和高频率的特点。
当雷电直接击中或靠近电力系统设备时，会导致设备的损坏甚至完全瘫痪，给正常的供电带来严重影响。
此外，雷电还可能引发火灾和爆炸，造成人员伤亡和财产损失。
二、合理布设避雷装置避雷装置是保护电力系统设备免受雷电攻击的关键措施之一。
合理布设避雷装置可以有效地引导和分散雷电的能量，保护设备免受雷电攻击。
在电力系统中，常用的避雷装置包括避雷针、避雷线和避雷垂线等。
1.避雷针：避雷针是避雷装置的主要组成部分，它能够将雷电引到地面上，并通过大地的导电性将其分散。
避雷针需要根据建筑物的高度和形状进行合理布设，以确保雷电能够有效地被引导到地面。
2.避雷线：避雷线通常安装在建筑物的顶部，它能够将雷电引导到地面，减少建筑物内部电器设备受到雷电攻击的风险。
避雷线需要连接到地下的接地系统，以确保雷电能够安全地分散到地面。
3.避雷垂线：避雷垂线主要用于大型的发电厂、变电站和输电线路等电力系统设施上。
避雷垂线通过合理布设，能够将雷电引导到地面，保护设备免受雷电攻击。
三、加强接地系统建设接地系统是电力系统中的重要部分，它能够保证电力系统设备的安全运行。
合理建设和维护接地系统可以减少雷电造成的危害。
1.合理选择接地电阻：接地电阻是接地系统的重要参数之一，它能够影响雷电引导的效果。
通常情况下，接地电阻越小，雷电引导的效果越好。
因此，在设计和建设接地系统时，应合理选择接地电阻，以提高接地效果。
2.确保接地系统的导电性：接地系统的导电性是保障其正常运行的关键。
接地系统应采用导电性能好的材料，并保持其良好的接触和连接。
电力系统防雷保护(二)
可将避雷器上的电压ub近似 为一斜角平顶波。波头上升 部分斜率为侵入波的陡度， 幅值为Ub-5
只要避雷器上电压<变压器冲 击电压，则可保护
17
二、距离效应
由于避雷器离被保护设备有一段距离，在波的折反射过程中，被 保护设备的电压将不同于避雷器上的电压。
at
L
B
T
at
L
B
T l2
l1
(a)
雷电波侵入变电站的典型接线
例题：
一条220kV线路架设在平原地区，绝缘子串13片，正极性50%放电 电压为1410V；杆塔冲击接地电阻为7，避雷线半径为5.5mm， 弧垂fd＝7m，导线弧垂fd＝12m。求该线路的耐雷水平和雷击跳闸 率。 解：（1） 求耦合系数
避雷线的平均高度
导线的平均高度 h
d
h b 29 . 1
13
对于110kV以下的配电装置，绝缘水平高，可 用构架避雷针，并就近装设辅助接地装置。 对于变压器，由于最重要，因此不能装设构架 避雷针 对于35kV以下的变电站，由于绝缘水平低，故 只能装设独立避雷针，接地电阻不能超过10 发电厂厂房一般不能装设避雷针。 现在国标也推荐采用避雷线。
2 降低杆塔接地电阻
工频接地电阻一般为10-30
3
架设耦合地线
在某些雷击故障频繁的线路上，在导线下方架设一条耦合地线。 可起到分流、增加耦合的作用。
4
采用不平衡绝缘方式
在同塔双回线的情况下，采用不平衡绝缘，可避免双回线同时跳 闸而完全停电。 10
常用措施（二）：
5 6 装设自动重合闸
我国110kV以上线路自动重合闸成功率在75%-95％以上
高电压技术_7电力系统防雷保护
6
1 ~ 2km
A
F1
F2
(a )
F3
F1
F2
(b )
（10-3-1） 35kv 及以上变电所的进线保护接线
(a )未沿全线路架设避雷线的 35~110kv 线路的变电所的进线保护接线 (b )全线有避雷线的变电所的进线保护接线
7
二、图中各元件的名称和作用： 图中各元件的名称和作用： 1）进线段的作用 进线段的作用：进线段内防止雷击导线，进线段 进线段的作用 以外进雷时，由于进线段本身阻抗的作用，使流经 避雷器的雷电流受到限制，同时由于冲击电晕的影 响，将使入侵波陡度和幅值下降。 2）F3的作用 F 的作用：限制入侵波的幅值。 3）(管型避雷器)F2的作用 )F2 (管型避雷器)F 的作用：在雷季保护断路器和隔 离开关.断路器闭合运行时,入侵雷电波不应使其动 作。 )F1的作用 4）(阀式避雷器)F1的作用 (阀式避雷器)F1的作用：DL合闸状态时，保护一 切绝缘。
8
§7－3 变压器中性点保护 －
一、全绝缘
变压器中性点的绝缘水平与相线端是一样的。 1、35～60KV非有效接地系统中，变压器中性点一般不需 要保护装置。 2、对110KV且为单进线的变电所，宜在中性点上加设避 雷器。
二、分级绝缘
变压器中性点的绝缘水平比相线端低得多。 对于中性点接地系统中，有些不接地的变压器需要保护。
不平衡绝缘的原则是使两回路的绝缘子串片数有差异，这 样，雷击时绝缘串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当 于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回 路的耐雷水平以保证继续供电，一般两回路绝缘水平的差异 为 3 倍的相电压(峰值)。
3
五、架设自动重合闸
雷击造成的闪络大多能在跳闸后自行恢复绝缘性能。
电力系统的安全防雷
电力系统的安全防雷引言近年来，随着电力系统的快速发展和智能化进程的推进，电力系统的安全性和可靠性需求也日益增长。
其中，雷电是电力系统运行过程中的常见天气现象，但同时也是造成电力系统设备损坏和事故发生的主要原因之一。
为了确保电力系统的安全稳定运行，各国都十分重视电力系统的安全防雷工作。
本文将对电力系统的安全防雷进行详细探讨，以提供有关的技术和指导。
一、雷电对电力系统的影响雷电是指一种天气现象，通常伴随着闪电、雷声和电场强烈变化。
雷电对电力系统造成的主要影响包括：设备损坏、线路故障、电力中断以及人员伤亡等。
设备损坏：雷电会通过接触或感应作用，对电力系统中的设备造成直接击中或间接伤害。
例如，变压器、避雷器、断路器等设备受到雷击后，可能发生断裂、烧毁、内部故障等问题。
线路故障：雷电还会对电力系统的输电线路造成损害。
例如，由于雷电击中导线或塔杆，会导致线路短路、接地故障等，进而影响供电能力。
电力中断：雷电击中电力系统的设备或线路，可能导致系统的电力中断，进而影响用户的正常用电和生活。
人员伤亡：在雷电天气下，电力系统设备和金属物体会成为电场的集中区域，当人员触碰到这些物体时，有可能引起触电事故，进而造成人员伤亡。
二、电力系统的安全防雷技术为了有效防止雷电对电力系统的影响，各国电力系统普遍采用了一系列的安全防雷技术。
以下将介绍常用的几种技术措施。
避雷器：避雷器是电力系统中常用的主要防雷设备之一。
它可以根据其特殊结构和材料，在雷电击中时将产生的过电压迅速导入地面，起到保护设备和线路免受雷击的作用。
接地系统：良好的接地系统不仅可以保护设备和线路免受雷击，还可以降低接地电阻，提高系统的防雷能力。
在电力系统中，通过合理设计和施工接地系统，可以有效分散雷电的能量，减少雷电对设备的损害。
防护罩：在电力系统的高压设备和敏感设备上设置合适的防护罩，可以起到防止雷电直接击中设备的作用。
光纤接地电阻器：光纤接地电阻器是一种新型的防雷设备，在电力系统中发挥着重要的作用。
电力系统的安全防雷
电力系统的安全防雷是指在电力系统设计、建设、运行、维护过程中，采取一系列措施，防止雷击对电力设备和供电系统造成的破坏和故障，确保电力系统的稳定运行。
雷击是由大气中产生的雷电放电引起的一种自然灾害，具有高能量和高压力的特点，对电力设备和供电系统造成的危害性非常大。
因此，电力系统的安全防雷措施至关重要，下面就对电力系统的安全防雷进行详细介绍。
电力系统的安全防雷主要包括以下几个方面：1. 合理设计：电力系统的安全防雷首先要从设计阶段开始，合理设计电力系统的结构和布置。
在选址时要避免选择雷电频繁发生的区域，特别是沿海地区和山区；在设计输电线路时要合理选择导线类型和高度，减少雷击可能性；在变电站和配电箱等设备的布置上要考虑雷电传递路径，避免强电磁场的存在。
2. 防雷装置的设置：安全防雷的关键是设置合理的防雷装置。
防雷装置主要包括避雷针、避雷带、避雷网等，它们能够将雷电放电引导到地下或地面，减少对建筑物和设备的损害。
在电力系统中，应根据具体情况设置不同类型的防雷装置，如在变电站和配电箱等设备上设置避雷带，以提高设备的防雷能力；在输电线路上设置避雷针，以增加线路的耐雷能力。
3. 接地系统的建设：接地是电力系统安全防雷的重要环节。
合理建设接地系统能够使电力系统与地之间形成良好的导电通道，将雷电放电引导到地下。
接地系统主要包括接地网、接地体和接地线，它们应具备良好的导电能力和抗雷击能力。
在接地系统的建设过程中，应严格按照相关规范和要求进行设计和施工，确保接地系统的可靠性和安全性。
4. 设备维护和巡检：定期进行设备维护和巡检对于电力系统的安全防雷至关重要。
设备维护包括设备的清洁、绝缘性能测试、连接螺丝的紧固等，以确保设备正常工作；巡检包括定期巡视设备、检查接地体的状态、观察设备周围是否有雷击痕迹等，以及时发现问题并进行处理。
设备维护和巡检的频率和方式应根据设备的重要程度和环境条件确定。
5. 人员培训和宣传教育：电力系统的安全防雷还需要加强人员培训和宣传教育。
第八章电力系统防雷保护
第八章电力系统雷电防护本章分析输电线路、发电厂和变电所以及旋转电机的防雷保护原理及措施。
§8-1 输电线路的防雷保护输电线路分布面积广,易受雷击,所以雷击是引起线路跳闸的主要起因。
同时,雷击以后雷电波将沿输电线侵入变电所,给电力设备带来危害, 因此对线路防雷保护应予以充分重视和研究。
根据过电压的形成过程,一般将线路发生的雷击过电压分为两种,一种是雷击线路附近地面, 由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。
另一种是雷击于线路引起的称为直击雷过电压。
运行经验表明,直击雷过电压对高压电力系统的危害更为严重。
输电线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果在工程计算中用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量。
耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
线路的耐雷水平较高,就是防雷性能较好。
雷击跳闸率是指折算为统一的条件下,因雷击而引起的线路跳闸的次数, 此统一条件规定为每年40个雷暴日和100km的线路长度。
应该指出,由于雷电放电的复杂性,通过工程分析得到的计算结果可以作为衡量线路防雷性能的相对指标,而运行经验的积累和实施对策的分析则应是十分重视的。
输电线路防雷一般采取下列措施 :1 .防止雷直击导线沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合。
在某些情况下可改用电缆线路,使输电线路免受直接雷击。
2 .防止雷击塔顶或避雷线后绝缘闪络输电线路的闪络是指雷击塔顶或避雷线时,使塔顶电位升高。
为此,降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数,适当加强线路绝缘,在个别杆塔上采用线路型避雷器等,是提高线路耐雷水平,减少绝缘闪络的有效措施。
3 .防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧当绝缘子串发生闪络后,应尽量使它不转化为稳定的工频电弧,不建立这一电弧,则线路就不会跳闸。
适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度,电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,防止建立稳定的工频电弧。
4 .防止线路中断供电可采用自动重合闸,或双回路、环网供电等措施,即使线路跳闸,也能不中断供电。
浅析送电线路运行中的防雷措施
浅析送电线路运行中的防雷措施送电线路是电力系统中的重要部分，为了确保线路的稳定运行和安全可靠，防雷措施必不可少。
以下是有关送电线路运行中的防雷措施的浅析。
一、线路设计防雷措施1. 设计适当的安全距离：在线路设计中，应根据雷电活动特点和区域的实际情况，合理确定线路的安全距离。
一般来说，对于高压送电线路，应采取较大的安全距离，以减少雷电对线路设备的影响。
2. 设置避雷针或避雷带：在架空线路的终端或高架设备的顶部，设置避雷针或避雷带。
这样可以引导雷电电流到达地面，减少对线路的直接冲击，保护设备的安全运行。
3. 选择合适的绝缘材料：线路上的设备和绝缘子的绝缘材料应具有良好的耐雷电性能。
选择合适的绝缘材料可以有效降低雷电对线路设备的影响，提高设备的抗雷击能力。
二、巡视检查防雷措施1. 定期检查线路设备和绝缘子的状态：定期对线路设备和绝缘子进行视察和检测，发现问题及时修复或更换，确保设备和绝缘子的完好性，减少雷击的危害。
2. 加强对线路的防火管理：雷电击中线路容易引发火灾，因此要加强线路周边的防火管理工作，保持线路周围的环境整洁，防止可燃物质的积聚，确保线路的安全运行。
三、现场维护防雷措施1. 建立完善的雷击警报系统：在送电线路附近建立雷击警报系统，及时监测雷电活动并发出警报，提醒工作人员采取相应措施，确保人员的安全。
2. 做好设备的接地保护：对于线路设备，要进行良好的接地保护工作。
合理布置接地装置，确保设备能够及时排除雷电引起的超过设备耐受能力的电压。
3. 加强人员的防雷意识培训：对送电线路相关的工作人员进行防雷意识的培训和教育，提高他们对防雷知识的理解和应对能力，增强线路的安全保障能力。
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电力系统中的防雷保护
防止雷击是电力系统运行中需要考虑的一个重要问题。
因为一
旦遭受雷击，电力设施可能受损或烧毁，甚至导致停电事故。
因此，为了保障电力系统的正常运行，我们需要进行有效的防雷保护。
一、防雷保护的基本原理
电力系统中的防雷保护主要采用两种原理：一是闪络放电原理，即通过接地使雷击电流自然分散；二是过电压保护原理，即通过
引入防雷装置，将来自雷电的过电压分流或吸收，保护设施不受
损害。
一个完善的防雷保护系统应该包括三个层面：一是对设施进行
优化设计和布置，避免设施发生雷击；二是通过设立避雷带和接
地装置等手段，使雷击电流自然分散，减小设施损害；三是通过
装设避雷器等装置，吸收或分流雷电过电压，保护设施不受过电
压损害。
二、防雷保护的常用设施
1.避雷网和避雷针：避雷网是一种覆盖在建筑物或其他设施上
的屏蔽网，避雷针是一种高耸在建筑物顶端的导体，能够在风雨
雷电天气时吸收或分散雷电。
这些设施都是基于闪络放电原理来
工作的。
2.接地装置：接地装置是电力系统中最基本的防雷设施之一，
主要目的是将雷击电流自然分散到地下。
一般情况下，接地装置
应该选取有较好导电性的地层作为接地层。
3.避雷器：避雷器是通过与雷电过电压相连接，将过电压分流
或吸收的一种防雷设备。
避雷器应该选用适合电力系统工作的额
定电压级别和额定雷电冲击电流。
4.绝缘子：绝缘子是一个将电极隔离开来的电气设备，可以防
止电流通过器件。
在防雷保护中，绝缘子是最基本的防护措施。
优质的绝缘子能够减少设施因雷击引起的故障，提高设施的可靠
性和经济效益。
三、防雷保护的实施措施
1.规范设计和施工，尽量将电力设施设置在不易受雷击的位置，并合理布置防雷设施，避免设施损毁。
2.加强维护管理，定期检查设备和防雷装置是否正常运转，在
必要时进行更换和修缮。
3.对于高耸物体，如高层建筑、广告牌等，应该加强监测和防
范措施，减少雷击带来的损害。
4.提高人员防范意识，定期进行防雷培训，教育人员如何在雷
电天气下行动，避免可能存在的危险。
在电力系统的日常运行中，防雷保护是一个至关重要的问题，能够有效地保护电力设施免受雷击损害，提高设施的可靠性和安全性。
因此，合理的防雷保护措施是我们必须要重视并严格实施的。