避雷器 培训资料(精品)
75页1、第 六 章 避 雷 器,雷击故障及防雷措施 电力避雷器分类 氧化锌避雷器的运行故障 典型避雷器产品,第一节 雷击故障及防雷措施,雷害事故是架空送电线路最频发的事故,我国历年送电事故统计中,雷害事故平均约占60%以上。在雷曝日平均40日以上的多雷地区和强雷地区,雷害事故可达送电事故的70%以上。因此线路防雷工作在架空线路的安全运行工作中是一项十分重要的工作。,一、概 述,(1)感应雷 感应雷是当雷击于线路附近地面时,在雷电放电的先导阶段,先导路径中充满了电荷(例如负电荷),它对导线产生了静电感应,在先导路径附近的导线上积累了大量的异号束缚电荷(正电荷)。当雷击大地后,主放电开始,先导路径中的电荷自下而上被迅速中和,这时导线上的束缚电荷转变为自由电荷,向导线两侧流动。由于主放电的速度很快,所以导线中的电流也很大,感应电压波(正极性)U=IZ就会达到很大的数值。,二、线路遭受雷击的形式及危害,1、线路遭受雷击的形式,图2-1感应雷,由感应雷形成的感应过电压数值常为100200kV,最大也不超过600kV。因此其对110kV以上线路的危害不大,但足以破坏35kV及以下的输电线路。,(2)直击雷
2、 指带电的雷云直接对架空线路的地线、杆塔顶或导线、绝缘子等放电,以波的形式分左右两路前进而引起直击雷过电压的现象。 直击雷过电压对于任何电压等级的线路都是危险的。 线路的雷电过电压除雷击杆顶之外,通常还有三种情况:雷电击于无避雷线的导线;雷电绕过避雷线击于导线;雷击于档距中央附近的避雷线。,图2-2直击雷,2、雷击对线路的危害 (1)绝缘子串闪络,电源开关跳闸严重时引起绝缘子串炸裂或绝缘子串脱开形成永久性的接地故障。 (2)雷击导线引起绝缘闪络,造成单相接地或相间适中短路,其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断。其烧伤的严重程度取决于短路功率及其作用的持续时间。 (3)架空地线档中落雷时,在与放电通道相连的那部分地线上,有可能灼伤、断股、强度降低,以致断地线。 (4)当线路遭受雷击时,由于导线、地线上的电压很高,还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。,图2-3感应雷雷击跳闸时零质绝缘子钢帽炸裂照片,110kV线耐张塔合成绝缘子受雷击图片,国家电网公司规定:各电压等级线路的雷击跳闸率在现阶段应力争达到如下目标: 110(60)kV:0.525次/100km.a; 220
3、kV:0.315次/100km.a; 330kV:0.2次/100km.a; 500kV:0.14次/100km.a。 35kV线路暂时不考核雷击跳闸率。,三、防雷保护措施,(1)避雷线防止线路遭受直击雷,引雷入地; (2)改善线路的接地或加强线路的绝缘保证地线遭雷击后不引起间隙击穿而使绝缘闪络; (3)减小线路绝缘上的工频电场强度或采用中性点非直接接地系统保证即使线路绝缘受冲击发生闪络,也不至于变为两相短路或跳闸。 (4)采用自动重合闸或采用双回路或环网供电保证即使线路跳闸也不至于中断供电。,四道防线,1、架设避雷线 2、适当加强线路绝缘 3、采用差绝缘方式 4、架设耦合地线 5、耦合地埋线 6、预放电棒与负角保护针(侧向避雷针) 7、升高避雷线减小保护角 8、塔顶避雷针 9、装设消雷器 10、加装悬挂式避雷器,注意:线路避雷器造价比较昂贵,500kV线路避雷器约为8.0万元/相。而且线路避雷器的运行维护与检修工作量很大。最有效的方法就是选择经常发生雷击故障,土壤电阻率高、降低杆塔接地电阻有困难的线路段杆塔上安装,可以有效降低线路的雷击跳闸率。,第二节 避雷器的分类,避雷器,又叫做过
4、电压限制器,它的作用是把已侵人电力线、信号传输线的雷电高电压限制在一定范围之内,保证用电设备不被高电压冲击击穿。常用的避雷器种类繁多,但归纳起来可分为为四大类:(1)阀型;(2)放电间隙型;(3)高通滤波型;(4)半导体型。根据用途分为两大类,即电力避雷器和电信避雷器。本章主要介绍电力避雷器和电信避雷器的基本工作原理、分类、应用。,一 电力避雷器,1 避雷器的基本要求,电力避雷器: 用在电力输配线路上限制操作引起的内部过电压或雷电过电压的装置。,2 一般工作原理: 当作用电压超过电力避雷器的放电电压时,避雷器即先放电,限制了过电压;放电体结束,绝缘强度能自己恢复,保证电力设备正常运作。,防雷器在纳秒内导通,将脉冲电压短路于地泄放,后又恢复为高阻状态,从而不影响用户设备的供电。,设 备,当电网由于雷击出现瞬时脉冲电压时,防雷器在纳秒内导通 。,例: 10kV变电所常见防雷保护,(1)伏秒特性:指电压与时间的对应关系。 (2)工频续流:指雷电压或过电压放电结束 ,但工频电压仍作用在避雷器上,使其流过的工频短路接地电流。 (3)绝缘强度自恢复能力:电气设备绝缘强度与时间的关系,即恢复到原来绝
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