5 电力系统大气过电压及保护

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1、第二篇电力系统过电压及其防护第五章第五章电力系统大气过电压及保护电力系统大气过电压及保护主要内容5.5.11雷电放电过程及雷电参数雷电放电过程及雷电参数5.5.22防雷保护装置防雷保护装置5.35.3输电线路的防雷保护输电线路的防雷保护5.45.4发电厂和变电所的防雷保护发电厂和变电所的防雷保护5.55.5变压器的防雷保护变压器的防雷保护5.6直配电机的防雷保护25.5.11雷电放电过程及雷电参数雷电放电过程及雷电参数35.1雷电放电过程及雷电参数雷电是自然中最宏伟壮观的现象也是最普遍的现象之一，它对人类的生活环境、工作条件等都造成

2、了很大的影响，因此对雷电的研究和防护意义重大。早在18世纪初，富兰克林等物理学家已经揭示了闪电就是电的本质，随着物理学的进一步发展，人们对雷电这一自然现象有了更深刻的认识。45.1雷电放电过程及雷电参数雷电放电实质上是一种超长气隙的火花放电，它所产生的雷电流高达数十、甚至数百千安，从而会引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应。从电力工程的角度来看，最值得我们注意的两个方是：雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一产生巨大电流，使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或通过电动力引起机械损坏

3、。55.1雷电放电过程及雷电参数一、雷电放电的过程二、雷电参数三、雷击时计算雷电流的等值电路65.1雷电放电过程及雷电参数一、雷电放电的过程水滴分裂起电理论：大水滴分裂成水珠和细微的水沫，出现电荷分离现象，大水珠带正电，小水沫带负电，细微水沫被上升气流带往高空，形成大片带负电的雷云。雷云中的电荷分布75.1雷电放电过程及雷电参数雷电放电就其本质而言是一种超长气隙的火花放电。雷电放电的基本过程1－先导放电通道；2－强电离区；3－主放电通道85.1雷电放电过程及雷电参数雷电放电类型l－先导；r－主放电；v－发展方向95.1雷电放电过程及

4、雷电参数105.1雷电放电过程及雷电参数二、雷电参数1、雷暴日及雷暴小时•为评价某地区雷电活动的强度，常用该地区多年统计所得到的平均出现雷暴日或雷暴小时来估计的•在一天内或一小时内只要听到雷声就作为一个雷电日T或一个雷电小时Tdh•由于不同年份的雷电日数变化很大，所以均采用多年平均值——年平均雷电日115.1雷电放电过程及雷电参数雷暴日与该地区所在纬度、当地气象条件、地形地貌有关少雷区：T<15d多雷区：T>40d强雷区：T>90d125.1雷电放电过程及雷电参数2、地面落雷密度和输电线路落雷次数地面落雷密度γ：指每个雷电日

5、每平方公里的地面上的平均落雷次数（单位：次/平方公里•雷电日）我国规程规定，对T=40的地区，取0.015次/平方公里.雷电日d若一般高度的线路的等值受雷面的宽度为10h(h为线路平均高度(m))，则输电线路年平均遭受雷击的次数：10hN100T单位：次/100公里•年1000135.1雷电放电过程及雷电参数3、雷电通道的波阻抗雷电通道长度数千米，半径仅为数厘米，类似于一条分布参数线路，具有某一等值波阻抗，称为雷电通道波阻抗。•主放电过程可看作是一个电流波沿着波阻抗为Z的雷道投射到雷击点的波过程。0•我国有关规程建议

6、取145.1雷电放电过程及雷电参数4、雷电的极性负极性雷击均占75～90%，对设备绝缘危害较大，防雷计算中一般均按负极性考虑。5、雷电流的幅值（见雷电流计算的等值电路部分）通常定义雷电流为雷击于低阻接地电阻(≤30Ω)的物体时流过雷击点的电流。它近似等于电流入射波I的两倍，即0155.1雷电放电过程及雷电参数一般地区，雷电流幅值超过的概率可按下式计算6、雷电流的波前时间、陡度及波长雷电流的波前时间T处于1～4µs的范围内，平均为12.6µs。波长T处于20～100µs的范围内，多数为40µs2左右。我国防雷设计采用2.6/50µ

7、s的波形；在绝缘的冲击高压试验中，标准雷电冲击电压的波形定为1.2/50µs165.1雷电放电过程及雷电参数雷电流波前的平均陡度为(kA/µs)7、雷电流的计算波形在防雷计算中，按不同要求采用不同的计算波形1、双指数波175.1雷电放电过程及雷电参数2、斜角波3、斜角平顶波185.1雷电放电过程及雷电参数半余弦波195.1雷电放电过程及雷电参数三、雷击时计算雷电流的等值电路ivLL205.5.11雷电放电过程及雷电参数雷电放电过程及雷电参数Z0ivZLZZ0j流经物体的电流波与被击物体的波阻抗有关当Z=0时，流经

8、被击物体j的电流定义为雷电流ivLL215.5.11雷电放电过程及雷电参数雷电放电过程及雷电参数Z0iiZLZZ0j225.5.11雷电放电过程及雷电参数雷电放电过程及雷电参数雷电流通道的波阻抗Z的数值通常取为300欧。0