过电压及接地
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。
过电压问题及其解决方案
过电压问题及其解决方案过电压问题及其解决方案1. 引言过电压是在电力系统中经常遇到的一个问题，它给电力设备和系统带来了许多隐患和安全风险。
在本篇文章中，我们将探讨过电压的概念、原因和解决方案。
希望通过深入了解这个主题，可以帮助读者更好地理解和应对过电压问题。
2. 过电压的定义和原因过电压是指电力系统中电压瞬时或持续上升到超过额定电压的现象。
它可能由电力系统中的各种原因引起，包括雷击、开关操作、电力设备故障、突然负载变化等等。
2.1 雷击雷击是导致过电压的最常见原因之一。
当雷电击中地面或电力线路附近的物体时，会引发短暂而强大的电压脉冲，进而导致电力系统中的过电压。
2.2 开关操作电力系统中的开关操作也会导致过电压问题。
当电力系统中的开关打开或关闭时，会产生感应电动势，导致电压瞬时上升。
如果这种瞬时电压超过了设备的额定电压，则可能产生过电压。
2.3 电力设备故障电力设备故障是另一个常见的过电压原因。
变压器内部短路或绕组接地故障可能会导致电压上升。
2.4 突然负载变化突然的负载变化也可能引发过电压。
一台大型电机的突然开动可能使电压短期内上升。
3. 过电压的危害过电压问题对电力设备和系统都带来了一系列的危害。
过电压会导致设备的过载和过热，从而降低设备的寿命。
过电压可能引发设备的击穿和损坏，甚至会导致火灾和爆炸风险。
过电压还会导致系统的不稳定和停电，给用户带来不便和损失。
4. 过电压的解决方案为了应对过电压问题，我们可以采取以下几种解决方案：4.1 避雷器避雷器是一种能够保护电力设备不受雷击和过电压影响的装置。
它通过将过电压分散到大地来保护设备。
避雷器通常安装在输电线路、变压器和电力设备之间。
4.2 电力保护装置电力保护装置是另一种解决过电压问题的常用方法。
它可以及时检测到过电压事件，并采取相应的保护措施，例如切断电力供应或将过电压引导到地面。
4.3 负载调节和平衡合理的负载调节和平衡是减少过电压问题的一种有效方法。
电力设备过电压防护与接地
1.1.2中性点不接地
A
B C
•
IK
•
EC
•
IK
UB'
UK 0 UA'
•
•
EB EA
a单相接地的电流回路
b相量图
图7-3 发生单相接地的中性点直接接地系统
非故障相对地电压值升高 3 倍，变为线电压。中性 点处的电压由0升高到相电压。设备的相对地绝缘要按线电 压来考虑，从而提高了设备的绝缘成本。
接地故障系数定义：在三相系统的选定地点(通常为设备 的安装地点)以及给定的系统结构，接地故障(系统中任一 点发生的单相或多相接地故障)时，健全相的最高相对地 工频电压有效值与该选定地点无故障时的相对地工频电压 有效值之比。
6000
6000
图7-1典型的多接地极接地网
为加强对雷电流的散流作用、降低对地电位，发电厂 和变电站中还装设集中接地装置。
防雷接地装置可采用垂直接
地极，作为避雷针、避雷线和 避雷器附近加强集中接地和散 泄雷电流之用，一般敷设3～5 根垂直接地极。在土壤电阻率 较高的地区，则敷设3～5根放 射形水平接地极。
消弧线圈补偿网络和传递过电压的线性谐振；线路断 线和电磁式电容器饱和引起的铁磁谐振及发电机同步或异 步自励磁引起的参数谐振。 防止谐振过电压的措施：
对消弧线圈采用过补偿方式，超高压线路并联电抗器 的中性点串小电抗，选用不发生非全相拒动的断路器，电 磁式电压互感器中性点接阻尼电阻或防谐装置等。同时可 通过安排合理的运行方式和操作程序来减少谐振过电压。
自然接地极：直接与大地相接触的各种金属构件、金 属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础、金属管道和 设备等。
发电厂和变电站中的地，通常是
预先埋设在地下，由垂直和水平接地 极组成的大型水平地网(称为接地网 或复合接地极)，其主要作用是电力 设备的泄流和均压。
城市配电网络过电压与接地保护方式的探讨
幅 值甚 大 的冲 击 电流 作 用下 ，其 接 地 电阻 要小 于 工频 电流 下 的数 值 ，这种 效 应称 为 火花 效 应 。防 雷接 地 由于 雷 电流 的等 值频 率 较高 ，这 就 使接 地体
电感 的影 响增 大 ， 阻碍 电流 向接 地 体远 端流 通 ，对 于 长度 长 的接 地体 ，这 种 影 响更 加 明显 ，结 果使 接 地体 得 不到 充分 利用 ，使 接地 装置 的 电 阻值大 于 工频接 地 电阻值 ，这种现 象 称为 电感 影响 。 ３接 地保 护 中降低 电 阻的措 施 为 了降低 接 地装 置 的接地 电阻 ，保证 城 市配 电 网络系 统 的安全 可 靠运 行 ，人 们采 用 了各 种各 样 的措 施 。常 见 的主 要包 括 ：扩 大接 地 网面 积 、外 引接 地 、增加 地 网埋设 深度 、利 用 自然接 地体 、深 井接 地和 局部 换土 等 。 ３ １扩大城 市 配 电接地 网面 积 ． 均 匀 土壤 条件 下 ，变 电站 接地 网的接 地 电阻与 接 地 网面积 平方 根近 似 成 反 比 ，地 网面 积越 大 ，其 接地 电阻 值也 就越 低 。增 大地 网的 面积 无疑 是
流过 接地 网的短 路 电流 Ｉ 在接 地 网上造 成 的电压 Ｉ不 太大 ，在 中性 点直 接接 Ｒ 地系 统 中 ，要 求 Ｉ ≤２ ０Ｖ Ｒ ０ ０ ，如 Ｉ ０ ０ ，可取 Ｒ ．Ｓ ， 当大地 土壤 电阻 ＞４ ０Ａ ≤ＯＳ ２
路 、 电气 设备 等造 成损 坏 ［ ３ 。笔者 将深 入剖 析城 市配 电 网络系 统过 电压 卜 ］
【 技术 应用 】 ｉ
城 市 配 电 网络 过 电压 与 接 地 保 护 方 式 的探 讨
杨薇薇
（ 国网北京经济技术研究 徐州勘测 设计中心 江苏 徐州 ２１０ ） ２０５
接地过电压继电保护
Secret
64— 64—接地过电压继电保护
64继电器的应用
另一组接成开口三角形，正常时 三相对称两端开口处电压为 “零”，无报警信号输出，当1相 接地时，接地的那相电压为 “零”，另两个相差120度的相电 压叠加在开口处出现电压，两端 输出173V信号给64，零序电压表 显示读数。
Vo--TD Vo
Secret
64— 64—接地过电压继电保护
64继电器的工作原理
电压互感器二次绕组中零序电压的产生
系统发生单相接地时，电压互感器一次三相绕组中出现零序电压(完全接地时，其 值为负的接地相正常时的相电压)，从而在互感器铁芯内产生零序磁通，如果采用 三芯柱的电压互感器，由于零序磁通是同相的，则零序磁通不可能在铁芯内闭合， 而只能经周围气隙和外壳闭合，而气隙的导磁率很小，所以不能在二次绕组和辅 助二次绕组中感应出零序电压。采用五柱铁芯，则零序磁通可经两边柱闭合，这 样就可在二次绕组及辅助二次绕组中感应出零序电压，从而可进行系统相对地的 绝缘监察。
Secret
FROM:ALARM(HV CB
86X)
64— 64—接地过电压继电保护
64继电器的跳闸控制回路
继电保护跳闸 控制回路
当线路发生缺相，接地等故障而使三相电流不平衡时，67继电 器动作。信号一方面取自GPT,另外一方面取自所在柜上的ZCT 二次侧。利用正常状态的零序电流为零，故障时零序电流增大 的特点，来实现有选择的接地保护，它动作需要两个条件：零 序电压，零序电流，零序电压可通过GPT副线圈获得，零序电 流可通过安装在各线路的零序电流互感器获得。
CLR
64G
P42 F2A L P52 F2A L P62 F2A L
200
3-PF 7.2KV 1A
接地及过电压保护装置维护检修规程
接地及过电压保护装置维护检修规程1. 维护检修目的接地及过电压保护装置是电力系统中重要的安全设备，它的维护检修能够确保电力系统的稳定运行。
本规程旨在规范接地及过电压保护装置的维护检修工作，提高设备的可靠性和使用寿命，保障电力系统的安全运行。
2. 维护检修内容2.1 接地装置的维护检修接地装置作为电力系统中的安全防护装置，需要定期进行维护检修。
主要包括以下内容：•接地电阻的检查和测试：定期检查接地电阻是否正常，并进行必要的测试，确保接地电阻符合规定要求，保证电力系统的接地功能。
•接地装置的清洁和防腐处理：清洁接地装置表面，及时清除积尘和杂物，防止腐蚀和污染，延长接地装置的使用寿命。
•接地引线的检查和更换：检查接地引线的连接是否紧固可靠，如有松动及时进行调整。
若发现接地引线损坏或老化，需及时更换，保证电力系统的接地可靠性。
2.2 过电压保护装置的维护检修过电压保护装置用于对电力系统中的过电压情况进行检测和保护。
为了确保装置的正常运行，需进行以下维护检修工作：•检查过电压保护装置的确保电源：定期检查过电压保护装置的工作电源是否正常，如有问题需及时处理，确保装置能够正常工作。
•检查过电压保护装置的信号传输线路：定期检查过电压保护装置的信号传输线路是否畅通，如发现故障需及时修复，保证装置的信号传输正常。
•校验过电压保护装置的功能：定期进行过电压保护装置的功能校验，确保装置能够准确检测和保护电力系统中的过电压情况。
3. 维护检修周期3.1 接地装置的维护检修周期接地装置的维护检修周期根据装置的具体情况及运行环境而定，一般建议按照以下周期进行维护检修：•接地电阻的检查和测试：每年一次；•接地装置的清洁和防腐处理：每季度一次；•接地引线的检查和更换：每两年一次。
3.2 过电压保护装置的维护检修周期过电压保护装置的维护检修周期也根据装置的具体情况而定，建议按照以下周期进行维护检修：•检查过电压保护装置的电源：每年一次；•检查过电压保护装置的信号传输线路：每半年一次；•校验过电压保护装置的功能：每三年一次。
高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理
高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理高压低压配电柜在工业生产和民用建筑中起到了至关重要的作用，它负责将电力从高压输电线路传输到低压供电系统，供给各种电气设备使用。
然而，由于电力系统存在着过电压和接地故障等问题，高压低压配电柜的过电压保护和接地保护成为了必不可少的安全措施。
本文将介绍高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理。
一、过电压保护原理过电压是指在电力系统中，电压超过了正常工作范围或设备所能承受的范围，导致设备受损或工作异常。
过电压保护的主要目的是保护电气设备免受过电压的损害，降低安全事故的发生概率。
过电压保护系统通常由避雷器和保护器两部分组成。
避雷器安装在高压侧，主要用于对抗来自输电线路的大气过电压，将过电压引入地下。
而保护器则安装在低压配电柜内，主要用于保护电气设备免受内部故障产生的过电压的影响。
保护器可以根据不同的过电压类型分为过电压保护和过电流保护。
过电压保护通常由过压继电器实现，它通过监控系统的电压变化，一旦电压超过设定的阈值，就会触发保护动作，切断电气设备的供电，避免设备受损。
而过电流保护则采用过电流继电器实现，它通过监控系统的电流变化，一旦电流异常增大，就会触发保护动作，切断电路供电，避免设备遭受过电流的冲击。
二、接地保护原理接地保护是指将电气设备等与地建立电气连接，以确保人身安全和设备正常工作。
在发生接地故障时，接地保护系统能够及时检测到故障，并采取相应的保护措施，避免电气设备和人员遭受伤害。
接地保护系统主要由接地电阻、接地切换开关和接地继电器组成。
接地电阻通常安装在高压低压配电柜内，它通过将电气设备等接地，将电流引入地下，从而保护人员和设备免受触电和漏电的危害。
接地切换开关则可以实现手动或自动地将电气设备的中性点接地或脱离接地，从而达到接地保护的目的。
接地继电器则负责感知电气设备的接地状态，一旦发生接地故障，就会触发保护动作，切断电路供电，以保护人员和设备的安全。
总结：高压低压配电柜的过电压保护与接地保护原理是保护电气设备和人员安全的重要措施。
接地及过电压保护装置维护检修规程
接地及过电压保护装置维护检修规程接地及过电压保护装置是现代电气系统中非常重要的保护措施，它们在防止电气设备受到过电压和电击的同时还可以保障用户的安全。
为了确保这些安全装置的可靠性和稳定性，维护检修工作是至关重要的。
一、定期维护保养1. 检查接地引线：接地引线应定期进行检查，发现无法连接到接地点的以及漏电量大的需要重新安装并进行接地测试。
2. 检查接地电阻：接地电阻的检查应该在一年内至少进行一次。
如发现接地电阻增大需要及时处理。
3. 检查过电压保护器：检查过电压保护装置的可靠性，及时发现故障现象。
在进行维护时，需要先将保护器脱离现场电压，再进行检查和维护。
4. 维护标签牌：维护过程中需要检查所有的标签牌，这些标签牌一般包括装置编号、操作规程、维护记录等。
如果标签有损坏或缺失需要及时更换。
二、维护检修注意事项1. 保证安全：在进行维护检修时，必须保证安全。
需要在维修前为设备做好漏电保护措施，避免电气危险。
2. 制定维修方案：在维护检修之前需要制定详细的维修方案，包括检查项目、维修方法、安全措施等。
对于复杂的维修，可能需要根据实际情况制定细节方案。
3. 选择适当的工具：在维修时，需要根据具体的维修项目选择适当的工具。
而且维修人员必须熟练掌握这些工具的使用方法和操作技巧。
4. 全面记录维修记录：维护检修工作完成后，需要全面记录维修记录。
有关记录应包括对设备的检查、维护过程中发现的问题、解决方法以及维修人员的日志。
维护检修是一个全面、细致的工作，所以需要有专门的维护人员从事。
而且在实际操作中，维护人员需要根据实际情况进行灵活的处理。
只有这样才能更好地保障电气设备及用户的安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在高层建筑中，推荐利用柱子、基础 内的钢筋作为引下线和接地装置。主要 优点： (1)接地电阻低。 (2)电位分布均匀，均压效果好。 (3)施工方便．可省去大量土方挖掘工程量。 (4)节约钢材。 (5)维护工程量少。
（四）避雷器 1.阀式避雷器 • 普通型（FS、FZ〕
主用于保护变配电所的电气设备。 • 磁吹型（FCD〕
第二节 建筑物及变电所对 雷击的防护
一 防雷设备 （一）接闪器 1.避雷针
宜采用圆钢或焊接钢管，其直径不应小 于： 1m以下 ： 圆钢为12mm，钢管为20mm。 1～2m： 圆钢为16mm，钢管为 25mm。
2.避雷带或避雷网 圆钢直径不应小于8mm。 扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于 4mm。
(2)防间接(感应)雷
• 通过将建筑物的金属屋顶、房屋中的大 型金属物品，全部加以良好的接地处理 来消除。
• 防雷装置与建筑物内外电气设备、电线 或其它金属线的绝缘距离应符合防雷的 安全距离。
• 将相互靠近的金属物体全部可靠地连成 一体并加以接地的办法来消除。
(3)防高电位侵入 在整个雷害事故中占50％～70％ 。
• 水平接地体宜采用扁钢、圆钢。 • 圆钢直径不应小于10mm。 • 扁钢截面不应小于100m2，厚度不应小于
4mm。
• 角钢厚度不应小于4mm。 • 钢管厚度不应小于3.5mm。 2.自然接地体
兼作接地体用的直接与大地接触的各种 金属构件、管道和建筑物的钢筋混凝土 基础等。
对于变配电所，只能利用它本身的建筑 钢筋混凝土基础作为自然接地体。
筑、高度超过100m的其它建筑。
2.二类防雷建筑物 • 重要的或人员密集的大型建筑。 • 省级文物保护的建筑物及构筑物。 • 19层及以上的住宅建筑和高度超过50m
的其它建筑。
• 省级及以上的大型计算中心和装有重要 电子设备的建筑物。
3.三类防雷建筑物
• 10至18层的普通住宅。
• 高度不超过50 m的教学楼、普通旅馆、 办公楼、图书馆等建筑。
3.避雷线 截面不应小于35m2 的镀锌钢绞线。
4.金属屋面 除一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑 物宜利用其屋面作为接闪器。
（二）引下线
圆钢直径不应小于8mm。 扁钢截面不应小于48m2，厚度不应小于
4mm。
（三）接地装置
1.人工接地体
• 垂直接地体宜采用圆钢、钢管或角钢， 最常用为钢管长2.5，直径50mm。
• 应优先利用基础内的钢筋作为接地。
（当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含 水量不低于4％，基础外表面无防水层 时。）
利用基础内的钢筋作为接地极，利用 地圈梁组成闭环回路，其接地装置应满 足冲击接地电阻要求。
第八章 建筑防雷及接地
第一节 过电压与防雷
一 有关概念 （一）内部过电压 （二）雷电过电压 1.直击雷过电压 2.感应雷过电压 3.入侵波过电压
（三）雷电的危害 1.雷电的 机械效应 2.雷电的热效应 3.雷电的电磁效应 4.雷电的闪络放电
（四）雷电活动情况 1.雷暴日
多雷区：雷暴日大于40的为多雷区。 少雷区：雷暴日小于15的为多雷区。 2.雷击次数
• 配电线路全部采用地下电缆; • 进户线采用50~100m长的一段电缆;
• 在架空线进户之处，加装避雷器或放电 保护间隙。
2.二类、三类建筑物，防直击雷和防雷电 波侵入的措施。
3.不属一、二、三类建筑物，应有防雷电 波侵入的措施。
4.易遭雷击的部位（与屋顶的坡度有关） 装设避雷针或避雷带、避雷网。
主筋作为引下线时，引下线间距不应大 于18m(一类)/20m（二类〕/ /25m(三类)， 但建筑外廓各角，垂直接地 体的长度一般为2.5m，其顶距地面0.6～ 0.7m,相距5m。
• 水平及垂直接地体应离建筑物外墙、出 入口、人行道不小于3m,否则，可采用深 埋接地极等方式。
• 采用人工引下线应在1.7m左右，设引下 线断接卡，以便测量接地电阻。
利用柱内钢筋作为引下线时，顶部及室 外离地0.3m处各预埋与主筋相连的钢板， 上部与避雷带相连，下部用作外形接地 极或测量接地电阻用。当利用柱内主筋 作为引下线又利用基础主筋作接地装置， 两者相互连接时，则不必设断接卡。
• 专设引下线时，其根数不应少于2根，宜 对称布置，引下线间距不应大于18m(一 类)/20m（二类〕/25m(三类)。利用柱内
主要用于保护绝缘比较薄弱的旋转电机。
2.管型避雷器（排气式避雷器〕 只用于室外，一般用于架空线上防雷保 护。
3.保护间隙 只装于室外且负荷次要的线路上。
4.金属氧化物避雷器(压敏电阻避雷器〕 广泛用于低压设备的防雷保护，只用于 室内。
二 民用建筑物的防雷等级及措施
（一）防雷等级
1.一类防雷建筑物 • 具有特别重要用途的建筑物。 • 国家级文物保护的建筑物及构筑物。 • 超高层建筑物，如40层及以上的住宅建
（二）建筑物的防雷措施
1.一类防雷建筑及二类防雷建筑物中有爆 炸危险场所，应有防直击雷、防雷电感 应和防雷电波侵入的措施。
(1)防直接雷 采用避雷针，避雷带或避雷网。
接闪器：避雷针、避雷带和避雷网。
接闪器引来雷电流，通过引下线和接 地体安全地引导入地， 使接闪器下面一 定范围内的建筑物免遭直接雷击。
（三）具体实施
1.防直击雷
(1)接闪器：
• 在易遭雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋 面四周的檐口设25×4mm2的镀锌扁钢或 φ12的镀锌圆钢避雷带，并在屋面设置不 大于10m ×10m(一类建筑物)/ 15m ×15m(二类建筑物)/ 20m ×20m(三类级 建筑物)的25×4mm2的镀锌扁钢的网格， 与避雷带相连，作为防直击雷的接闪器。
• 凸出屋面的物体，沿四周设避雷带；在 屋面接闪器保护范围之外的物体，包括
其低层的群房都应装设避雷带；屋面上 的金属物体应与屋面避雷带相连。
（2）引下线
• 沿外墙明敷时按引下线的要求；沿外墙 明敷时,引下线截面加大一级。
• 优先考虑利用柱内钢筋，当柱内钢筋直 径为16mm及以上时，应利用其中两根绑 扎或焊接作为一组引下线；当柱内钢筋 直径为10mm及以下时，应利用其中四根 绑扎或焊接作为一组引下线。