全國注冊電氣工程師考試防雷及過電壓保護(hù)

全國注冊電氣工程師考試

——供配電專業(yè)部分2004-7-22防雷及過電壓保護(hù)1了解電力系統(tǒng)過電壓的種類和過電壓水平；2熟悉交流電氣裝置過電壓保護(hù)設(shè)計要求及限制措施；3掌握建筑物防雷的分類及措施；4掌握建筑物防雷設(shè)計的計算方法和設(shè)計要求。13.1電力系統(tǒng)過電壓的種類和過電壓水平

1.系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)于設(shè)備絕緣上的電壓（1）系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)于設(shè)備絕緣上的電壓有：a)正常運(yùn)行時的工頻電壓；b)暫時過電壓(工頻過電壓、諧振過電壓)；c)操作過電壓；d)雷電過電壓。（2）相對地暫時過電壓和操作過電壓的標(biāo)么值如下：a)工頻過電壓的；b)諧振過電壓和操作過電壓的。注：Um為系統(tǒng)最高電壓。

系統(tǒng)最高電壓的范圍：a)范圍Ⅰ，3.6kV≤Um≤252kV；b)范圍Ⅱ，Um=＞252kV。2.電器設(shè)備在運(yùn)行中承受的過電壓

電力系統(tǒng)內(nèi)部的過電壓主要有：（1）工頻過電壓：由于電網(wǎng)運(yùn)行方式的突然改變，引起某些電網(wǎng)工頻電壓的升高。（2）操作過電壓：由于電網(wǎng)內(nèi)開關(guān)操作引起的過電壓。（3）諧振過電壓：由系統(tǒng)電感和電容組成的諧振回路引起的過電壓。3.電力系統(tǒng)的過電壓水平

（1）系統(tǒng)的工頻過電壓水平線路斷路器的變電所側(cè)1.3p.u.線路斷路器的線路側(cè)1.4p.u.對110kV及220kV系統(tǒng)，工頻過電壓一般不超過1.3p.u.；3kV～10kV和35kV～66kV系統(tǒng)，一般分別不超過和。

（2）系統(tǒng)的操作過電壓水平

相對地110kV中性點(diǎn)直接接地：3.0p.u.66kV及以下中性點(diǎn)不接地或低阻抗接地：4.0p.u35kV及以下中性點(diǎn)低阻抗接地：3.2p.u

相間3~110kV系統(tǒng)是相對地操作過電壓的1.5倍。13.2交流電氣裝置過電壓保護(hù)設(shè)計要求及限制措施

雷電放電過程

放電開始時，微弱發(fā)光通道以107～108cm/s的平均速度以斷續(xù)脈沖形式向地面伸長，這一階段稱為先導(dǎo)放電。當(dāng)先導(dǎo)到達(dá)地面或與迎面先導(dǎo)會合后，就開始從地面向雷云發(fā)展的主放電階段。在主放電階段中，雷云與大地之間所聚焦的大量電荷發(fā)生強(qiáng)烈“中和”，放出能量，發(fā)出強(qiáng)烈的閃光和震耳的雷鳴。主放電持續(xù)時間約為50s～100s。

隨后進(jìn)入持續(xù)時間為0.05s～0.15s的間歇階段，雷云中的殘余電荷經(jīng)原先的主放電通道向地面?zhèn)鞑?，形成余輝階段。在第一次放電過程完成之后，還可能發(fā)生第二次或隨后多次的放電，這是因?yàn)槔自浦写嬖谥鄠€空間電荷聚焦中心。雷電參數(shù)1．雷電日與雷雷電小時為了表示不同同地區(qū)雷電活活動的頻繁程程度，通常利利用每年平均均雷電日為計計量單位。雷電日的定義義是在一天內(nèi)內(nèi)只要聽到雷雷聲（一次或或一次以上））就算一個雷雷電日。在不不同年份觀測測到的雷電日日數(shù)變化較大大，一般是取取多年的平均均值，即年平平均雷電日。。我國把年平均均雷電日不超超過15的地區(qū)叫做少少雷區(qū)；超過過15但不超過40地區(qū)叫中雷區(qū)區(qū)；超過40不超過90地區(qū)叫多雷區(qū)區(qū)，超過90及根據(jù)運(yùn)行經(jīng)經(jīng)驗(yàn)雷害特殊殊重地區(qū)的叫叫強(qiáng)雷區(qū)。雷電參數(shù)2．地面落雷密密度雷云對地放電電的頻繁程度度，用地面落落雷密度表示示，其定義是是每個雷電日日每平方公里里上的年平均均落雷次數(shù)。。式中——年平均密度，，次/km2a；——年平均雷暴日日，d/a。雷電流與雷電電過電壓的近近似表示對于單極性的的雷電流和雷雷電暫態(tài)過電電壓脈沖波形形，通常采用用幅值、波頭頭時間和波長長時間等三個個參數(shù)加以描描述.對于振蕩型波波形，還要附附加上主振頻頻率這個參數(shù)數(shù)。雷電流與雷電電過電壓的近近似表示1．雷電流幅值值的累積概率率對于年平均雷雷電日大于20的地區(qū)，我國國傳統(tǒng)采用以以下經(jīng)驗(yàn)公式式來表示雷電電流幅值累積積概率：式中——雷電流幅值，kA；——表示雷電流幅幅值超過過的概率。雷電流與雷電電過電壓的近近似表示波頭與波長時時間定義的作作圖方法示意意雷電流與雷電電過電壓的近近似表示2．波頭時間間先由縱軸上上的0.1、0.9和1.0三個刻度分分別作三條條平行于橫橫軸的平行行線，前兩兩條平行線線分別與波波形曲線的的波頭部分分相交于A、B兩點(diǎn)，過A、B兩點(diǎn)作一條條直線，該該直線與第第三條平行行線和橫軸軸分別交于于C、D兩點(diǎn)，由C點(diǎn)引橫軸的的垂線，其其垂足E點(diǎn)與D點(diǎn)之間的時時間即定義義為波頭時時間，用表表示。。雷電流與雷雷電過電壓壓的近似表表示為了定義波波長時間，，再由縱軸軸上0.5刻度作橫軸軸的平行線線，該平行行線與波形形曲線的波波尾部分相相交于F點(diǎn)，從F點(diǎn)引橫軸的的垂線，其其垂足G點(diǎn)與D點(diǎn)之間的時時間即定義義為波長時時間，用表表示。。由于波長長時間也是是波形曲線線衰減到半半幅值所需需要的時間間,它習(xí)慣上也也被稱為半半幅值時間間。感應(yīng)過電壓壓1．靜電感應(yīng)應(yīng)當(dāng)線路或設(shè)設(shè)備附近發(fā)發(fā)生雷云放放電時，雖雖然雷電流流沒有直接接擊中線路路或設(shè)備，，但在導(dǎo)線線上會感應(yīng)應(yīng)出大量的的和雷云極極性相反的的束縛電荷荷，當(dāng)雷云云對大地上上其他目標(biāo)標(biāo)放電后，，雷云中所所帶電荷迅迅速消失，，導(dǎo)線上的的感應(yīng)電荷荷就會失去去雷云電荷荷的束縛而而成為自由由電荷，并并以光速向向?qū)Ь€兩端端急速涌去去，從而出出現(xiàn)過電壓壓，稱為靜靜電感應(yīng)過過電壓。一般由雷電電引起局部部地區(qū)感應(yīng)應(yīng)過電壓，，在架空線線路可達(dá)300～400kV，在低壓架空空線路上可可達(dá)100kV，在通信線路路上可達(dá)40～60kV。感應(yīng)過電壓壓2．電磁感應(yīng)應(yīng)由于雷電流流有極大的的峰值和陡陡度，在它它周圍有強(qiáng)強(qiáng)大的變化化電磁場，，處在此電電磁場中的的導(dǎo)體會感感應(yīng)出極大大的電動勢勢，使有氣氣隙的導(dǎo)體體之間放電電，產(chǎn)生火火花，引起起火災(zāi)。由雷電引起起的靜電感感應(yīng)和電磁磁感應(yīng)統(tǒng)稱稱為感應(yīng)雷雷（又叫二二次雷）。。解決的辦辦法是將建建筑物的金金屬屋頂、、建筑物內(nèi)內(nèi)的大型金金屬物品等等，做良好好的接地處處理，使感感應(yīng)電荷能能迅速流向向大地，防防止在缺口口處形成高高電壓和放放電火花。直擊雷過電電壓帶電的雷云云與大地上上某一點(diǎn)之之間發(fā)生迅迅猛的放電電現(xiàn)象，稱稱作直擊雷雷。當(dāng)雷云云通過線路路或電氣設(shè)設(shè)備放電時時，放電瞬瞬間線路或或電氣設(shè)備備將流過數(shù)數(shù)十萬安的的巨大雷電電流，此電電流以光速速向線路兩兩端涌去，，大量電荷荷將使線路路發(fā)生很高高的過電壓壓，勢必將將絕緣薄弱弱處擊穿而而將雷電流流導(dǎo)入大地地，這種過過電壓為直直擊雷過電電壓。直擊雷電流流（在短時時間內(nèi)以脈脈沖的形式式通過）的的峰值有幾幾十千安，，甚至上百百千安。雷雷電流的峰峰值時間（（從雷電流流上升到1/2峰值開始，，到下降到到1/2峰值為止的的時間間隔隔）通常有有幾微秒到到幾十微秒秒。防止直擊雷雷的措施主主要采取避避雷針、避避雷帶、避避雷線、避避雷網(wǎng)作為為接閃器，，把雷電流流接受下來來，通過接接地引下線線和接地裝裝置，將雷雷電流迅速速而安全送送到大地雷電波的侵侵入雷電波的侵侵入主要是是指直擊雷雷或感應(yīng)雷雷從輸電線線路、通信信光纜、無無線天線等等金屬的引引入線引入入建筑物內(nèi)內(nèi)，發(fā)生閃閃擊和雷擊擊事故。由于直擊雷雷在建筑物物或建筑物物附近入地地，通過接接地網(wǎng)入地地時，接地地網(wǎng)上會有有數(shù)十千伏伏到數(shù)百千千伏的高電電位，這些些高電位可可以通過系系統(tǒng)中的N線、保護(hù)接接地線或通通信系統(tǒng)的的地線，以以波的形式式傳入室內(nèi)內(nèi)，沿著導(dǎo)導(dǎo)線的傳播播方向擴(kuò)大大范圍。防止雷電波波侵入的主主要措施是是在輸電線線路等能夠夠引起雷電電波侵入的的設(shè)備，在在進(jìn)入建筑筑物前裝設(shè)設(shè)避雷器保保護(hù)裝置，，它可以將將雷電高電電壓限制在在一定的范范圍內(nèi)，保保證用電設(shè)設(shè)備不被高高電壓沖擊擊擊穿。雷電及防雷雷設(shè)備1.雷電過電壓壓及其對保保護(hù)設(shè)計的的要求（1）避雷針和和避雷線1）單支避雷雷針的保護(hù)護(hù)范圍單支避雷針針的保護(hù)范范圍(h≤30m時，θ＝45°)a)避雷針在地地面上的保保護(hù)半徑，，應(yīng)按下式式計算：r＝1.5hP式中r——保護(hù)半徑，，m；h——避雷針的高高度，m；P——高度影響系系數(shù)，h≤30m，P＝1；30m＜h≤120m，；當(dāng)h＞120m時，取其等于120m。b)在被保護(hù)物物高度hx水平面上的的保護(hù)半徑徑應(yīng)按下列列方法確定定：1)當(dāng)hx≥0.5h時rx＝(h-hx)P＝haP式中rx——避雷針在hx水平面上的的保護(hù)半徑徑，m；hx——被保護(hù)物的的高度，m；ha——避雷針的有有效高度，m。2)當(dāng)hx＜0.5h時rx＝(1.5h-2hx)P2）兩支等高避避雷針的保保護(hù)范圍高度為h的兩等高避避雷針的保保護(hù)范圍a)兩針外側(cè)的的保護(hù)范圍圍應(yīng)按單支支避雷針的的計算方法法確定。b)兩針間的保保護(hù)范圍應(yīng)應(yīng)按通過兩兩針頂點(diǎn)及及保護(hù)范圍圍上部邊緣緣最低點(diǎn)O的圓弧確定定，圓弧的的半徑為。O點(diǎn)為假想避避雷針的頂頂點(diǎn)，其高高度應(yīng)按下下式計算式中hO——兩針間保護(hù)護(hù)范圍上部部邊緣最低低點(diǎn)高度，m；D——兩避雷針間間的距離，，m。兩針間hx水平面上保保護(hù)范圍的的一側(cè)最小小寬度應(yīng)按按圖確定。。當(dāng)時，取。求得bx后，可按圖圖繪出兩針針間的保護(hù)護(hù)范圍。兩針間距離離與針高之之比D/h不宜大于5。3）多支等高高避雷針的的保護(hù)范圍圍a)三支等高避避雷針?biāo)涡纬傻娜墙切蔚耐鈧?cè)側(cè)保護(hù)范圍圍應(yīng)分別按按兩支等高高避雷針的的計算方法法確定。如如在三角形形內(nèi)被保護(hù)護(hù)物最大高高度hx水平面上，，各相鄰避避雷針間保保護(hù)范圍的的一側(cè)最小小寬度bx≥0時，則全部部面積受到到保護(hù)。(a)三支等高避避雷針在hx水平面上的的保護(hù)范圍圍；(b)四支等高避避雷針在hx水平面上的的保護(hù)范圍圍b)四支及以上上等高避雷雷針?biāo)纬沙傻乃慕切涡位蚨嘟切涡?，可先將將其分成兩兩個或數(shù)個個三角形，，然后分別別按三支等等高避雷針針的方法計計算。如各各邊的保護(hù)護(hù)范圍一側(cè)側(cè)最小寬度度bx≥0，則全部面積積即受到保保護(hù)。4）單根避雷雷線在hx水平面上每每側(cè)保護(hù)范范圍的寬度度(圖6)：a)當(dāng)時時rx＝0.47(h-hx)P式中rx—每側(cè)保護(hù)范范圍的寬度，，m。b)當(dāng)時rx＝(h-1.53hx)P單根避雷線線的保護(hù)范范圍(h≤30m時，θ＝25°)5）兩根等高平平行避雷線線的保護(hù)范范圍a)兩避雷線外外側(cè)的保護(hù)護(hù)范圍應(yīng)按按單根避雷雷線的計算算方法確定定。b)兩避雷線間間各橫截面面的保護(hù)范范圍應(yīng)由通通過兩避雷雷線1、2點(diǎn)及保護(hù)范范圍邊緣最最低點(diǎn)O的圓弧確定定。O點(diǎn)的高度應(yīng)應(yīng)按下式計計算：式中：hO——兩避雷線間間保護(hù)范圍圍上部邊緣緣最低點(diǎn)的高高度，m；D——兩避雷線間間的距離，m；h——避雷線的高高度，m。兩根平行避避雷線的保保護(hù)范圍c）兩避雷線端端部的兩側(cè)側(cè)保護(hù)范圍圍仍按單根根避雷線保保護(hù)范圍計計算。兩線線間保護(hù)最最小寬度按按下列方法法確定：當(dāng)時時bx＝0.47(hO-hx)P當(dāng)時時bx＝(hO－1.53hx)P6）不等高避避雷針、避避雷線的保保護(hù)范圍兩支不等高高避雷針的的保護(hù)范圍圍a)兩支不等高高避雷針外外側(cè)的保護(hù)護(hù)范圍應(yīng)分分別按單支支避雷針的的計算方法法確定。b)兩支不等高高避雷針間間的保護(hù)范范圍應(yīng)按單單支避雷針針的計算方方法，先確確定較高避避雷針1的保護(hù)范圍圍，然后由由較低避雷雷針2的頂點(diǎn)，作作水平線與與避雷針1的保護(hù)范圍圍相交于點(diǎn)點(diǎn)3，取點(diǎn)3為等效避雷針的的頂點(diǎn)，再按兩兩支等高避雷針針的計算方法確確定避雷針2和3間的保護(hù)范圍。。通過避雷針2、3頂點(diǎn)及保護(hù)范圍圍上部邊緣最低低點(diǎn)的圓弧，其其弓高應(yīng)按下式式計算：式中f——圓弧的弓高，m；D′——避雷針2和等效避雷針3間的距離，m。c)對多支不等高避避雷針?biāo)纬傻牡亩嘟切?，各相相鄰兩避雷針的的外?cè)保護(hù)范圍圍按兩支不等高高避雷針的計算算方法確定；三三支不等高避雷雷針，如在三角角形內(nèi)被保護(hù)物物最大高度hx水平面上，各相相鄰避雷針間保保護(hù)范圍一側(cè)最最小寬度bx≥0，則全部面積即受受到保護(hù)；四支支及以上不等高高避雷針?biāo)纬沙傻亩嘟切?，其其?nèi)側(cè)保護(hù)范圍圍可仿照等高避避雷針的方法確確定。d)兩根不等高避雷雷線各橫截面的的保護(hù)范圍，應(yīng)應(yīng)仿照兩支不等等高避雷針的方方法計算。7）山地和坡地上上的避雷針，由由于地形、地質(zhì)質(zhì)、氣象及雷電電活動的復(fù)雜性性，避雷針的保保護(hù)范圍應(yīng)有所所減小。避雷針針的保護(hù)范圍可可按式(4)～式(6)的計算結(jié)果和依依圖4確定的bx等乘以系數(shù)0.75求得；式(7)可修改為；式(13)可修改為。利用山勢設(shè)立的的遠(yuǎn)離被保護(hù)物物的避雷針不得得作為主要保護(hù)護(hù)裝置。8）相互靠近的避避雷針和避雷線線的聯(lián)合保護(hù)范范圍可近似按下下列方法確定：：避雷針、線外側(cè)側(cè)保護(hù)范圍分別別按單針、線的的保護(hù)范圍確定定。內(nèi)側(cè)首先將將不等高針、線線劃為等高針、、線，然后將等等高針、線視為為等高避雷線計計算其保護(hù)范圍圍。避雷針和避雷線線的聯(lián)合保護(hù)范范圍（3）閥式避雷器1）采用閥式避雷雷器進(jìn)行雷電過過電壓保護(hù)時，，除旋轉(zhuǎn)電機(jī)外外，對不同電壓壓范圍、不同系系統(tǒng)接地方式的的避雷器選型如如下：a)有效接地系統(tǒng)，，范圍Ⅱ應(yīng)該選用金屬氧氧化物避雷器；；范圍Ⅰ宜采用金屬氧化化物避雷器。b)氣體絕緣全封閉閉組合電器(GIS)和低電阻接地系系統(tǒng)應(yīng)該選用金金屬氧化物避雷雷器。c)不接地、消弧線線圈接地和高電電阻接地系統(tǒng)，，根據(jù)系統(tǒng)中諧諧振過電壓和間間歇性電弧接地地過電壓等發(fā)生生的可能性及其其嚴(yán)重程度，可可任選金屬氧化化物避雷器或碳碳化硅普通閥式式避雷器。2）旋轉(zhuǎn)電機(jī)的雷雷電侵入波過電電壓保護(hù)，宜采采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)金金屬氧化物避雷雷器或旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)磁吹閥式避雷雷器。有串聯(lián)間隙金屬屬氧化物避雷器器和碳化硅閥式式避雷器的額定定電壓，在一般般情況下應(yīng)符合合下列要求：a)110kV及220kV有效接地系統(tǒng)不不低于0.8Um。b)3kV～10kV和35kV、66kV系統(tǒng)分別不低于于1.1Um和Um；3kV及以上具有發(fā)電電機(jī)的系統(tǒng)不低低于1.1Um·g。注：Um·g為發(fā)電機(jī)最高運(yùn)運(yùn)行電壓。c)中性點(diǎn)避雷器的的額定電壓，對對3kV～20kV和35kV、66kV系統(tǒng)，分別不低低于0.64Um和0.58Um；4）采用無間隙金金屬氧化物避雷雷器作為雷電過過電壓保護(hù)裝置置時，應(yīng)符合下下列要求：a)避雷器的持續(xù)運(yùn)運(yùn)行電壓和額定定電壓應(yīng)不低于于表3所列數(shù)值。b)避雷器能承受所所在系統(tǒng)作用的的暫時過電壓和和操作過電壓能能量。5）閥式避雷器標(biāo)標(biāo)稱放電電流下下的殘壓，不應(yīng)應(yīng)大于被保護(hù)電電氣設(shè)備(旋轉(zhuǎn)電機(jī)除外)標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全全波耐受電壓的的71%。6）發(fā)電廠和變電電所內(nèi)35kV及以上避雷器應(yīng)應(yīng)裝設(shè)簡單可靠靠的多次動作記記錄器或磁鋼記記錄器。氧化鋅避雷器1.理想的非線性伏伏安特性ZnO的伏安特性如圖圖所示，可分為小電流區(qū)區(qū)、非線性區(qū)和和飽和區(qū)。在1mA以下的區(qū)域?yàn)樾⌒‰娏鲄^(qū)，非線性系系數(shù)較高，在0.2左右，電流在1mA到3kA范圍內(nèi)，避雷器的伏安特特性通常為非線性區(qū)區(qū)，值在0.02～0.05左右，電流大于于3kA，一般進(jìn)入飽和區(qū)區(qū)，隨電壓的增增加電流增長不不快。氧化鋅避雷器2.基本特性起始動作電壓又又稱轉(zhuǎn)折電壓，，從這一點(diǎn)開始始，電流將隨電電壓升高而迅速速增加，也即其其非線性系數(shù)將將迅速進(jìn)入0.02～0.05的區(qū)域。通常是是以1mA下的電壓作為起起始動作電壓。。其值約為最大大允許工作電壓壓峰值的105％～115％。壓比是指氧化鋅鋅避雷器通過大大電流時的殘壓壓與通過1mA直流電流時電壓壓之比。例如10kA壓比是指通過沖沖擊電流10kA時的殘壓與1mA（直流）時電壓之之比，壓比越小小，意味著通過過大電流時之殘殘壓越低，則ZnO避雷器的保護(hù)性性能越好。目前前，此值約為1.6～2.0。氧化鋅避雷器3.應(yīng)用氧化鋅避雷器在在電壓等級較低低時（如110kV及以下）大部分分是采用無間隙隙。對于超高壓避雷雷器或帶大幅度度降低壓比時，，則采用并聯(lián)或或串聯(lián)間隙的方方法。為了降低大電流流時的殘壓而又又不加大閥片在在正常運(yùn)行中的的電壓負(fù)擔(dān)以減減輕氧化鋅閥片片的老化，往往往也采用并聯(lián)或或串聯(lián)間隙的方方法。（3）排氣式避雷器器1）在選擇排氣式式避雷器時，開開斷續(xù)流的上限限，考慮非周期期分量，不得小小于安裝處短路路電流的最大有有效值；開斷續(xù)續(xù)流的下限，不不考慮非周期分分量，不得大于于安裝處短路電電流的可能最小小值。2）如按開斷續(xù)流流的范圍選擇排排氣式避雷器，，最大短路電流流應(yīng)按雷季電力力系統(tǒng)最大運(yùn)行行方式計算，并并包括非周期分分量的第一個半半周短路電流有有效值。如計算算困難，對發(fā)電電廠附近，可將將周期分量第一一個半周的有效效值乘以1.5；距發(fā)電廠較遠(yuǎn)遠(yuǎn)的地點(diǎn)，乘以以1.3。最小短路電流流應(yīng)按雷季電力力系統(tǒng)最小運(yùn)行行方式計算，且且不包括非周期期分量。3）排氣式避雷器器外間隙的距離離，在符合保護(hù)護(hù)要求的條件下下，應(yīng)采用較大大的數(shù)值。排氣氣式避雷器外間間隙的距離一般般采用表13-2-7所列數(shù)值。為減少排氣式避避雷器在反擊時時動作，應(yīng)降低低與避雷線的總總接地電阻，并并增大外間隙距距離，一般可增增大到表13-2-8所列的外間隙最最大距離。（4）保護(hù)間隙1）如排氣式避雷雷器的滅弧能力力不能符合要求求，可采用保護(hù)護(hù)間隙，并應(yīng)盡盡量與自動重合合閘裝置配合，，以減少線路停停電事故。保護(hù)護(hù)間隙的主間隙隙距離不應(yīng)小于于表13-2-9所列數(shù)值。2）除有效接地系系統(tǒng)和低電阻接接地系統(tǒng)外，應(yīng)應(yīng)使單相間隙動動作時有利于滅滅弧，并宜采用用角形保護(hù)間隙隙。保護(hù)間隙宜在其其接地引下線中中串接一個輔助助間隙，以防止止外物使間隙短短路。輔助間隙隙的距離可采用用表13-2-10所列數(shù)值。a)距架空線路S＞65m處，雷云對地放放電時，線路上上產(chǎn)生的感應(yīng)過過電壓最大值可可按下式計算：：式中Ui——雷擊大地時感應(yīng)應(yīng)過電壓最大值值，kV；I——雷電流幅值(一般不超過100)，kA；hc——導(dǎo)線平均高度，，m；S——雷擊點(diǎn)與線路的的距離，m。線路上的感應(yīng)過過電壓為隨機(jī)變變量，其最大值值可達(dá)300kV～400kV，一般僅對35kV及以下線路的絕絕緣有一定威脅脅。輸電線路的防雷雷保護(hù)1.架空線路上的雷雷電過電壓（1）線路上的感應(yīng)應(yīng)過電壓當(dāng)雷云對線路附附近的地面放電電時，先到通路路中的負(fù)電荷被被中和，電場迅迅速降低，導(dǎo)線線上的正電荷被被釋放，沿導(dǎo)體體向兩側(cè)運(yùn)動形形成感應(yīng)雷過電電壓。由于靜電場突然然消失而引起的的感應(yīng)電壓稱為為感應(yīng)過電壓的的靜電分量。同同時，雷電流在在通道周圍空間間產(chǎn)生了強(qiáng)大的的磁場，此磁場場的變化形成感感應(yīng)過電壓的電電磁分量。（2）距架空線路S＞65m處，雷云對地放放電時，線路上上產(chǎn)生的感應(yīng)過過電壓最大值可可按下式計算：：式中Ui——雷擊大地時感應(yīng)應(yīng)過電壓最大值值，kV；I——雷電流幅值(一般不超過100)，kA；hc——導(dǎo)線平均高度，，m；S——雷擊點(diǎn)與線路的的距離，m。線路上的感應(yīng)過過電壓為隨機(jī)變變量，其最大值值可達(dá)300kV～400kV，一般僅對35kV及以下線路的絕絕緣有一定威脅脅。（3）雷擊架空線路路導(dǎo)線產(chǎn)生的直直擊雷過電壓，，可按下式確定定：式中：US——雷擊點(diǎn)過電壓最最大值，kV。雷直擊導(dǎo)線形成成的過電壓易導(dǎo)導(dǎo)致線路絕緣閃閃絡(luò)。架設(shè)避雷雷線可有效地減減少雷直擊導(dǎo)線線的概率。（4）因雷擊架空線路路避雷線、桿頂頂形成作用于線線路絕緣的雷電電反擊過電壓，，與雷電參數(shù)、、桿塔型式、高高度和接地電阻阻等有關(guān)。宜適當(dāng)當(dāng)選取取桿塔塔接地地電阻阻，以以減少少雷電電反擊擊過電電壓的的危害害。（5）雷直直擊于于避雷雷線線線路的的情況況有：：雷擊桿桿塔塔塔頂雷擊避避雷線線檔距距中間間雷繞過過避雷雷線擊擊于導(dǎo)導(dǎo)線——繞擊2.防直擊擊雷的的措施施（1）架設(shè)設(shè)避雷雷線1）有避避雷線線的線線路應(yīng)應(yīng)防止止雷擊擊檔距距中央央反擊擊導(dǎo)線線。15℃℃無風(fēng)時時，檔檔距距中央央導(dǎo)線線與避避雷線線間的的距離離宜符符合下下式：：s1＝0.012l＋1式中s1——導(dǎo)線與與避雷雷線間間的距距離，，m；l——檔距長長度，，m。當(dāng)檔距距長度度較大大，按按上式式計算算出的的s1大于3m的數(shù)值值時，，可按按后者者要求求。2）各級電電壓的的線路路，一一般采采用下下列保保護(hù)方方式：：a)35kV及以下下線路路，一一般不不沿全全線架架設(shè)避避雷線線。b)除少雷雷區(qū)外外，3kV～10kV鋼筋混混凝土土桿配配電線線路，，宜采采用瓷瓷或其其他絕絕緣材材料的的橫擔(dān)擔(dān)；如如果用用鐵橫橫擔(dān)，，對供供電可可靠性性要求求高的的線路路宜采采用高高一電電壓等等級的的絕緣緣子，，并應(yīng)應(yīng)盡量量以較較短的的時間間切除除故障障，以以減少少雷擊擊跳閘閘和斷斷線事事故。。桿塔上上避雷雷線對對邊導(dǎo)導(dǎo)線的的保護(hù)護(hù)角，，一般般采用用20°°～30°°。220kV～330kV雙避雷雷線線線路，，一般般采用用20°°左右，，500kV一般不不大于于15°°，山區(qū)區(qū)宜采采用較較小的的保護(hù)護(hù)角。。桿塔塔上兩兩根避避雷線線間的的距離離不應(yīng)應(yīng)超過過導(dǎo)線線與避避雷線線間垂垂直距距離的的5倍。2.降低桿桿塔接接地電電阻（1）有避雷雷線的的線路路，在在一般般土壤壤電阻阻率地地區(qū)，，其耐耐雷水水平不不宜低低于下下表所所列數(shù)數(shù)值。。標(biāo)稱電壓kV

35耐雷水平kA

一般線路20～30大跨越檔中央和變電所進(jìn)線保護(hù)段30（2）有避避雷線線的線線路，，每基基桿塔塔不連連避雷雷線的的工頻頻接地地電阻阻，在在雷季季干燥燥時，，不宜宜超過過表所所列數(shù)數(shù)值。。土壤電阻率Ω·m≤100＞100～500＞500～1000＞1000～2000＞2000接地電阻Ω10152025303.架設(shè)耦耦合地地線雷電活活動強(qiáng)強(qiáng)烈的的地方方和經(jīng)經(jīng)常發(fā)發(fā)生雷雷擊故故障的的桿塔塔和線線段，，應(yīng)改改善接接地裝裝置、、架設(shè)設(shè)避雷雷線、、適當(dāng)當(dāng)加強(qiáng)強(qiáng)絕緣緣或架架設(shè)耦耦合地地線。。4.采用不不平衡衡絕緣緣方式式在同桿桿架設(shè)設(shè)的雙雙回線線路中中，使使兩回回線路路中的的絕緣緣子串串片數(shù)數(shù)量不不等，，雷電電在少少的絕絕緣子子回路路先閃閃絡(luò)，，閃絡(luò)絡(luò)后的的導(dǎo)線線相當(dāng)當(dāng)于地地線，，增加加了對對另一一回路路導(dǎo)線線的耦耦合作作用，，提高高了另另一回回路的的耐雷雷電水水平使使之不不發(fā)生生閃絡(luò)絡(luò)，繼繼續(xù)供供電。。兩回路路的絕絕緣水水平相相差倍倍的的相電電壓（（峰值值）。。5.裝設(shè)重重合閘閘6.采用消消弧線線圈接接地方方式7.裝設(shè)管管型避避雷器器8.加強(qiáng)絕絕緣變電所所的防防雷保保護(hù)變電所所遭受受的雷雷害有有：直擊雷雷雷電波波侵入入主要的的保護(hù)護(hù)措施施：避雷針針、避避雷線線避雷器器1.變電所所的直直擊雷雷過電電壓保保護(hù)——避雷針針（1）變電電所的的直擊擊雷過過電壓壓保護(hù)護(hù)可采采用避避雷針針或避避雷線線。（2）為保保護(hù)其其他設(shè)設(shè)備而而裝設(shè)設(shè)的避避雷針針，不不宜裝裝在獨(dú)獨(dú)立的的主控控制室室和35kV及以下下變電電所的的屋頂頂上。。但采采用鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)或鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)等有有屏蔽蔽作用用的建建筑物物的車車間變變電所所可不不受此此限制制。雷電活活動特特殊強(qiáng)強(qiáng)烈地地區(qū)的的控制制室和和配電電裝置置室宜宜設(shè)直直擊雷雷保護(hù)護(hù)裝置置。主控制制室、、配電電裝置置室和和35kV及以下下變電電所的的屋頂頂上如如裝設(shè)設(shè)直擊擊雷保保護(hù)裝裝置時時，若若為金金屬屋屋頂或或屋頂頂上有有金屬屬結(jié)構(gòu)構(gòu)，則則將金金屬部部分接接地；；若屋屋頂為為鋼筋筋混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，，則將將其焊焊接成成網(wǎng)接接地；；若結(jié)結(jié)構(gòu)為為非導(dǎo)導(dǎo)電的的屋頂頂時，，則采采用避避雷帶帶保護(hù)護(hù)，該該避雷雷帶的的網(wǎng)格格為8m～10m，每隔10m～20m設(shè)引下下線接接地。。（3）獨(dú)立立避雷雷針、、避雷雷線與與配電電裝置置帶電電部分分間的的空氣氣中距距離以以及獨(dú)獨(dú)立避避雷針針、避避雷線線的接接地裝裝置與與接地地網(wǎng)間間的地地中距距離。。a)獨(dú)立避避雷針針與配配電裝裝置帶帶電部部分、、發(fā)電電廠和和變電電所電電氣設(shè)設(shè)備接接地部部分、、架構(gòu)構(gòu)接地地部分分之間間的空空氣中中距離離，應(yīng)應(yīng)符合合下式式的要要求：：Sa≥0.2Ri＋0.1h式中：：Sa——空氣中中距離離，m；Ri——避雷針針的沖沖擊接接地電電阻，，Ω；h——避雷針針校驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)的的高度度，m。b)獨(dú)立避避雷針針的接接地裝裝置與與發(fā)電電廠或或變電電所接接地網(wǎng)網(wǎng)間的的地中中距離離，應(yīng)應(yīng)符合合下式式的要要求：：Se≥0.3Ri式中Se——地中距距離，，m。c)避雷線線與配配電裝裝置帶帶電部部分、、發(fā)電電廠和和變電電所電電氣設(shè)設(shè)備接接地部部分以以及架架構(gòu)接接地部部分間間的空空氣中中距離離，應(yīng)應(yīng)符合合下列列要求求對一端端絕緣緣另一一端接接地的的避雷雷線Sa≥0.2Ri＋0.1(h＋Δl)式中h——避雷線線支柱柱的高高度，，m；Δl——避雷線線上校校驗(yàn)的的雷擊擊點(diǎn)與與接地地支柱的距距離，，m。對兩端端接地地的避避雷線線Sa≥β′［0.2Ri＋0.1(h＋Δl)］式中β′———避雷線線分流流系數(shù)數(shù)；Δl——避雷線線上校校驗(yàn)的的雷擊擊點(diǎn)與最近近支柱柱間的的距離離，m。避雷線線分流流系數(shù)數(shù)可按按下式式計算算：式中l(wèi)2——避雷線線上校校驗(yàn)的的雷擊擊點(diǎn)與與另一一端支柱柱間的的距離離，l2＝l′－Δl，m；l′———避雷線線兩支支柱間間的距距離，，m；τt——雷電流流波頭頭長度度，一一般取取2.6μs。d)避雷線線的接接地裝裝置與與發(fā)電電廠或或變電電所接接地網(wǎng)網(wǎng)間的的地中中距離離，應(yīng)應(yīng)符合合下列列要求求：對一端端絕緣緣另一一端接接地的的避雷雷線，，應(yīng)按按Se≥0.3Ri校驗(yàn)。。對兩兩端接接地的的避雷雷線應(yīng)應(yīng)按下下式校校驗(yàn)：：Se≥0.3β′Rie)除上述述要求求外，，對避避雷針針和避避雷線線，Sa不宜小小于5m，Se不宜小小于3m。對66kV及以下下配電電裝置置，包包括組組合導(dǎo)導(dǎo)線、、母線線廊道道等，，應(yīng)盡盡量降降低感感應(yīng)過過電壓壓，當(dāng)當(dāng)條件件許可可時，，Sa應(yīng)盡量量增大大。（4）直擊擊雷保保護(hù)裝裝置包包括兼兼作接接閃器器的設(shè)設(shè)備金金屬外外殼、、電纜纜金屬屬外皮皮、建建筑物物金屬屬構(gòu)件件等，，其接接地可可利用用發(fā)電電廠或或變電電所的的主接接地網(wǎng)網(wǎng)，但但應(yīng)在在直擊擊雷保保護(hù)裝裝置附附近裝裝設(shè)集集中接接地裝裝置。。（5）獨(dú)立立避雷雷針(線)宜設(shè)獨(dú)獨(dú)立的的接地地裝置置。在在非高高土壤壤電阻阻率地地區(qū)，，其接接地電電阻不不宜超超過10ΩΩ。當(dāng)有困困難時時，該該接地地裝置置可與與主接接地網(wǎng)網(wǎng)連接接，但但避雷雷針與與主接接地網(wǎng)網(wǎng)的地地下連連接點(diǎn)點(diǎn)至35kV及以下下設(shè)備備與主主接地地網(wǎng)的的地下下連接接點(diǎn)之之間，，沿接接地體體的長長度不不得小小于15m。獨(dú)立避避雷針針不應(yīng)應(yīng)設(shè)在在人經(jīng)經(jīng)常通通行的的地方方，避避雷針針及其其接地地裝置置與道道路或或出入入口等等的距距離不不宜小小于3m，否則應(yīng)應(yīng)采取取均壓壓措施施，或或鋪設(shè)設(shè)礫石石或?yàn)r瀝青地地面，，也可可鋪設(shè)設(shè)混凝凝土地地面。。（6）110kV及以上的配電裝置置，一般將避雷針針裝在配電裝置的的架構(gòu)或房頂上，，但在土壤電阻率率大于1000Ω·m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)獨(dú)立避雷針。否則則，應(yīng)通過驗(yàn)算，，采取降低接地電電阻或加強(qiáng)絕緣等等措施。66kV的配電裝置，允許許將避雷針裝在配配電裝置的架構(gòu)或或房頂上，但在土土壤電阻率大于500Ω·m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)獨(dú)立避雷針。35kV及以下高壓配電裝裝置架構(gòu)或房頂不不宜裝避雷針。裝在架構(gòu)上的避雷雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連連接，并應(yīng)在其附附近裝設(shè)集中接地地裝置。裝有避雷雷針的架構(gòu)上，接接地部分與帶電部部分間的空氣中距距離不得小于絕緣緣子串的長度；但但在空氣污穢地區(qū)區(qū)，如有困難，空空氣中距離可按非非污穢區(qū)標(biāo)準(zhǔn)絕緣緣子串的長度確定定。裝設(shè)在架構(gòu)(不包括變壓器門型型架構(gòu))上的避雷針與主接接地網(wǎng)的地下連接接點(diǎn)至變壓器接地地線與主接地網(wǎng)的的地下連接點(diǎn)之間間，沿接地體的長長度不得小于15m。（7）在變壓器門型架架構(gòu)上和在離變壓壓器主接地線小于于15m的配電裝置的架構(gòu)構(gòu)上，當(dāng)土壤電阻阻率大于350Ω·m時，不允許裝設(shè)避避雷針、避雷線；；如不大于350Ω·m，則應(yīng)根據(jù)方案比較較確有經(jīng)濟(jì)效益，，經(jīng)過計算采取相相應(yīng)的防止反擊措措施，并至少遵守守下列規(guī)定，方可可在變壓器門型架架構(gòu)上裝設(shè)避雷針針、避雷線：a)裝在變壓器門型架架構(gòu)上的避雷針應(yīng)應(yīng)與接地網(wǎng)連接，，并應(yīng)沿不同方向向引出3根～4根放射形水平接地地體，在每根水平平接地體上離避雷雷針架構(gòu)3m～5m處裝設(shè)一根垂直接接地體；（9）露天布置的GIS的外殼不需裝設(shè)直直擊雷保護(hù)裝置，，但應(yīng)接地。（10）發(fā)電廠和變電所所有爆炸危險且爆爆炸后可能波及發(fā)發(fā)電廠和變電所內(nèi)內(nèi)主設(shè)備或嚴(yán)重影影響發(fā)供電的建構(gòu)構(gòu)筑物(如制氫站、露天氫氫氣貯罐、氫氣罐罐儲存室、易燃油油泵房、露天易燃燃油貯罐、廠區(qū)內(nèi)內(nèi)的架空易燃油管管道、裝卸油臺和和天然氣管道以及及露天天然氣貯罐罐等)，應(yīng)用獨(dú)立避雷針針保護(hù)，并應(yīng)采取取防止雷電感應(yīng)的的措施。2.變電所的進(jìn)線段保保護(hù)——避雷器（1）變電所應(yīng)采取措措施防止或減少近近區(qū)雷擊閃絡(luò)。未未沿全線架設(shè)避雷雷線的35kV～110kV架空送電線路，應(yīng)應(yīng)在變電所1km～2km的進(jìn)線段架設(shè)避雷雷線。35kV～110kV線路在1km～2km進(jìn)線保護(hù)段范圍內(nèi)內(nèi)的桿塔耐雷水平平應(yīng)該符合表12-2-4的要求。進(jìn)線保護(hù)段上的避避雷線保護(hù)角宜不不超過20°，最大不應(yīng)超過30°。35kV～110kV變電所的進(jìn)線保護(hù)護(hù)接線（2）未沿全線架設(shè)避避雷線的35kV～110kV線路，其變電所的的進(jìn)線段應(yīng)采用上上圖所示的保護(hù)接接線。在雷季，如變電所所35kV～110kV進(jìn)線的隔離開關(guān)或或斷路器可能經(jīng)常常斷路運(yùn)行，同時時線路側(cè)又帶電，，必須在靠近隔離離開關(guān)或斷路器處處裝設(shè)一組排氣式式避雷器FE。FE外間隙距離的整定定，應(yīng)使其在斷路路運(yùn)行時，能可靠靠地保護(hù)隔離開關(guān)關(guān)或斷路器，而在在閉路運(yùn)行時不動動作。如FE整定有困難，或無無適當(dāng)參數(shù)的排氣氣式避雷器，則可可用閥式避雷器代代替。全線架設(shè)避雷線的的35kV～220kV變電所，其進(jìn)線的的隔離開關(guān)或斷路路器與上述情況相相同時，宜在靠近近隔離開關(guān)或斷路路器處裝設(shè)一組保保護(hù)間隙或閥式避避雷器。（3）變電所的35kV及以上電纜進(jìn)線段段，在電纜與架空空線的連接處應(yīng)裝裝設(shè)閥式避雷器，，其接地端應(yīng)與電電纜金屬外皮連接接。對三芯電纜，，末端的金屬外皮皮應(yīng)直接接地圖a)；對單芯電纜，應(yīng)經(jīng)經(jīng)金屬氧化物電纜纜護(hù)層保護(hù)器(FC)或保護(hù)間隙(FG)接地圖b)。具有35kV及以上電纜段的變變電所進(jìn)線保護(hù)接接線(a)三芯電纜段的變電電所進(jìn)線保護(hù)接線線；(b)單芯電纜段的變電電所進(jìn)線保護(hù)接線線如電纜長度不超過過50m或雖超過50m，但經(jīng)校驗(yàn)，裝一組組閥式避雷器即能能符合保護(hù)要求，，圖中可只裝F1或F2。如電纜長度超過50m，且斷路器在雷季可可能經(jīng)常斷路運(yùn)行行，應(yīng)在電纜末端端裝設(shè)排氣式避雷雷器或閥式避雷器器。連接電纜段的1km架空線路應(yīng)架設(shè)避避雷線。全線電纜—變壓器組接線的變變電所內(nèi)是否需裝裝設(shè)閥式避雷器，，應(yīng)視電纜另一端端有無雷電過電壓壓波侵入的可能，，經(jīng)校驗(yàn)確定。（4）具有架空進(jìn)線的的35kV及以上發(fā)電廠和變變電所敞開式高壓壓配電裝置中閥式式避雷器的配置。。a)每組母線上應(yīng)裝設(shè)設(shè)閥式避雷器。閥閥式避雷器與主變變壓器及其他被保保護(hù)設(shè)備的電氣距距離超過表13-2-1或表13-2-2的參考值值時，可可在主變變壓器附附近增設(shè)設(shè)一組閥閥式避雷雷器。變電所內(nèi)內(nèi)所有閥閥式避雷雷器應(yīng)以以最短的的接地線線與配電電裝置的的主接地地網(wǎng)連接接，同時時應(yīng)在其其附近裝裝設(shè)集中中接地裝裝置。b)35kV及以上裝裝有標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)絕緣水水平的設(shè)設(shè)備和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)特性性閥式避避雷器且且高壓配配電裝置置采用單單母線、、雙母線線或分段段的電氣氣主接線線時，碳碳化硅普普通閥式式避雷器器與主變變壓器間間的最大大電氣距距離可參參照表13-2-1確定。對對其他電電器的最最大距離離可相應(yīng)應(yīng)增加35%。金屬氧化化物避雷雷器與主主變壓器器間的最最大電氣氣距離可可參照表表13-2-2確定。對對其他電電器的最最大距離離可相應(yīng)應(yīng)增加35%。c)架空進(jìn)線線采用雙雙回路桿桿塔，有有同時遭遭到雷擊擊的可能能，確定定閥式避避雷器與與變壓器器最大電電氣距離離時，應(yīng)應(yīng)按一路路考慮，，且在雷雷季中宜宜避免將將其中一一路斷開開。d)對電氣接接線比較較特殊的的情況，，可用計計算方法法或通過過模擬試試驗(yàn)確定定最大電電氣距離離。3.35kV小容量變變電所的的簡化進(jìn)進(jìn)線保護(hù)護(hù)——避雷器（1）3150kVA～5000kVA的變電所所35kV側(cè)，可根根據(jù)負(fù)荷荷的重要要性及雷雷電活動動的強(qiáng)弱弱等條件件適當(dāng)簡簡化保護(hù)護(hù)接線，，變電所所進(jìn)線段段的避雷雷線長度度可減少少到500m～600m，但其首端端排氣式式避雷器器或保護(hù)護(hù)間隙的的接地電電阻不應(yīng)應(yīng)超過5Ω(圖)。3150kVA～5000kVA、35kV變電所的的簡易保保護(hù)接線線（2）小于3150kVA供非重要要負(fù)荷的的變電所所35kV側(cè)，根據(jù)據(jù)雷電活活動的強(qiáng)強(qiáng)弱，可可采用圖圖(a)的保護(hù)接接線；容容量為1000kVA及以下的的變電所所，可采采用圖(b)的保護(hù)接接線。小于3150kVA變電所的的簡易保保護(hù)(a)采用避雷雷線保護(hù)護(hù)的接線線；(b)不采用避避雷線保保護(hù)的接接線（3）小于3150kVA供非重要要負(fù)荷的的35kV分支變電電所，根根據(jù)雷電電活動的的強(qiáng)弱，，可采用用下圖的的保護(hù)接接線。小于3150kVA分支變電電所的簡簡易保護(hù)護(hù)(a)分支線較較短時的的保護(hù)接接線；(b)分支線較較長時的的保護(hù)接接線（4）簡易保保護(hù)接線線的變電電所35kV側(cè)，閥式式避雷器器與主變變壓器或或電壓互互感器間間的最大大電氣距距離不宜宜超過10m。4.氣體絕緣緣全封閉閉組合電電器(GIS)變電所的的雷電侵侵入波過過電壓保保護(hù)（1）66kV及以上進(jìn)進(jìn)線無電電纜段的的GIS變電所，，在GIS管道與架架空線路路的連接接處，應(yīng)應(yīng)裝設(shè)金金屬氧化化物避雷雷器(FMO1)，其接地端端應(yīng)與管管道金屬屬外殼連連接，如如圖所示示。圖14無電纜段段進(jìn)線的的GIS變電所保保護(hù)接線線如變壓器器或GIS一次回路路的任何何電氣部部分至FMO1間的最大大電氣距距離不超超過下列列參考值值或雖超超過，但但經(jīng)校驗(yàn)驗(yàn)，裝一一組避雷雷器即能能符合保保護(hù)要求求，則圖圖中可只只裝設(shè)FMO1：66kV50m110kV及220kV130m連接GIS管道的架架空線路路進(jìn)線保保護(hù)段的的長度應(yīng)應(yīng)不小于于2km。（2）66kV及以上進(jìn)進(jìn)線有電電纜段的GIS變電所，，在電纜纜段與架架空線路路的連接接處應(yīng)裝裝設(shè)金屬屬氧化物物避雷器器(FMO1)，其接地端端應(yīng)與電電纜的金金屬外皮皮連接。。對三芯芯電纜，，末端的的金屬外外皮應(yīng)與與GIS管道金屬屬外殼連連接接地地圖(a)；對單芯電電纜，應(yīng)應(yīng)經(jīng)金屬屬氧化物物電纜護(hù)護(hù)層保護(hù)護(hù)器(FC)接地圖(b)。有電纜段段進(jìn)線的的GIS變電所保保護(hù)接線線(a)三芯電纜纜段進(jìn)的的GIS變電所保保護(hù)接線線(b)單芯電纜纜段進(jìn)的的GIS變電所保保護(hù)接線線電纜末端端至變壓壓器或GIS一次回路路的任何何電氣部部分間的的最大電電氣距離離不超過過（1）中的參參考值或或雖超過過，但經(jīng)經(jīng)校驗(yàn)，，裝一組組避雷器器即能符符合保護(hù)護(hù)要求，，圖中可可不裝設(shè)設(shè)FMO2。對連接電電纜段的的2km架空線路路應(yīng)架設(shè)設(shè)避雷線線。（3）進(jìn)線全全長為電電纜的GIS變電所內(nèi)內(nèi)是否需需裝設(shè)金金屬氧化化物避雷雷器，應(yīng)應(yīng)視電纜纜另一端端有無雷雷電過電電壓波侵侵入的可可能，經(jīng)經(jīng)校驗(yàn)確確定。（1）與架空空線路連連接的三三繞組自自耦變壓壓器、變變壓器(包括一臺臺變壓器器與兩臺臺電機(jī)相相連的三三繞組變變壓器)的低壓繞繞組如有有開路運(yùn)運(yùn)行的可可能和發(fā)發(fā)電廠雙雙繞組變變壓器當(dāng)當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)斷開由由高壓側(cè)側(cè)倒送廠廠用電時時，應(yīng)在在變壓器器低壓繞繞組三相相出線上上裝設(shè)閥閥式避雷雷器，以以防來自自高壓繞繞組的雷雷電波的的感應(yīng)電電壓危及及低壓繞繞組絕緣緣；但如如該繞組組連有25m及以上金金屬外皮皮電纜段段，則可可不必裝裝設(shè)避雷雷器。三繞組變變壓器的的防雷保保護(hù)（2）變電所所的3kV～10kV配電裝置置(包括電力力變壓器器)，應(yīng)在每每組母線線和架空空進(jìn)線上上裝設(shè)閥閥式避雷雷器(分別采用用電站和和配電閥閥式避雷雷器)，并應(yīng)采采用下圖圖所示的的保護(hù)接接線。母母線上閥閥式避雷雷器與主主變壓器器的電氣氣距離不不宜大于于表13-2-3所列數(shù)值值。3kV～10kV配電裝置置雷電侵侵入波的的保護(hù)接接線有電纜段段的架空空線路，，閥式避避雷器應(yīng)應(yīng)裝設(shè)在在電纜頭頭附近，，其接地地端應(yīng)和和電纜金金屬外皮皮相連。。如各架架空進(jìn)線線均有電電纜段，，則閥式式避雷器器與主變變壓器的的最大電電氣距離離不受限限制。閥式避雷雷器應(yīng)以以最短的的接地線線與變電電所、配配電所的的主接地地網(wǎng)連接接(包括通過過電纜金金屬外皮皮連接)。閥式避避雷器附附近應(yīng)裝裝設(shè)集中中接地裝裝置。3kV～10kV配電所，，當(dāng)無所所用變壓壓器時，，可僅在在每路架架空進(jìn)線線上裝設(shè)設(shè)閥式避避雷器。。注：配電電所指所所內(nèi)僅有有起開閉閉和分配配電能作作用的配配電裝置置，而母母線上無無主變壓壓器。（1）自耦變變壓器必必須在其其兩個自自耦合的的繞組出出線上裝裝設(shè)閥式式避雷器器，該閥閥式避雷雷器應(yīng)裝裝在自耦耦變壓器器和斷路路器之間間，并采采用下圖圖的保護(hù)護(hù)接線。。（2）35kV～220kV開關(guān)站，，應(yīng)根據(jù)據(jù)其重要要性和進(jìn)進(jìn)線路數(shù)數(shù)等條件件，在母母線上或或進(jìn)線上上裝設(shè)閥閥式避雷雷器。自耦變壓壓器的典典型保護(hù)護(hù)接線自耦變壓壓器的防防雷保護(hù)護(hù)（3）與架空空線路連連接的三三繞組自自耦變壓壓器、變變壓器(包括一臺變壓壓器與兩臺電電機(jī)相連的三三繞組變壓器器)的低壓繞組如如有開路運(yùn)行行的可能和發(fā)發(fā)電廠雙繞組組變壓器當(dāng)發(fā)發(fā)電機(jī)斷開由由高壓側(cè)倒送送廠用電時，，應(yīng)在變壓器器低壓繞組三三相出線上裝裝設(shè)閥式避雷雷器，以防來來自高壓繞組組的雷電波的的感應(yīng)電壓危危及低壓繞組組絕緣；但如如該繞組連有有25m及以上金屬外外皮電纜段，，則可不必裝裝設(shè)避雷器。。（1）有效接地系系統(tǒng)中的中性性點(diǎn)不接地的的變壓器，如如中性點(diǎn)采用用分級絕緣且且未裝設(shè)保護(hù)護(hù)間隙，應(yīng)在在中性點(diǎn)裝設(shè)設(shè)雷電過電壓壓保護(hù)裝置，，且宜選變壓壓器中性點(diǎn)金金屬氧化物避避雷器。如中中性點(diǎn)采用全全絕緣，但變變電所為單進(jìn)進(jìn)線且為單臺臺變壓器運(yùn)行行，也應(yīng)在中中性點(diǎn)裝設(shè)雷雷電過電壓保保護(hù)裝置。變壓器中性點(diǎn)點(diǎn)保護(hù)不接地、消弧弧線圈接地和和高電阻接地地系統(tǒng)中的變變壓器中性點(diǎn)點(diǎn)，一般不裝裝設(shè)保護(hù)裝置置，但多雷區(qū)區(qū)單進(jìn)線變電電所且變壓器器中性點(diǎn)引出出時，宜裝設(shè)設(shè)保護(hù)裝置；；中性點(diǎn)接有有消弧線圈的的變壓器，如如有單進(jìn)線運(yùn)運(yùn)行可能，也也應(yīng)在中性點(diǎn)點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝裝置。該保護(hù)護(hù)裝置可任選選金屬氧化物物避雷器或碳碳化硅普通閥閥式避雷器。。配電系統(tǒng)的雷雷電過電壓保保護(hù)（1）3kV～10kV配電系統(tǒng)中的的配電變壓器器應(yīng)裝設(shè)閥式式避雷器保護(hù)護(hù)。閥式避雷雷器應(yīng)盡量靠靠近變壓器裝裝設(shè)，其接地地線應(yīng)與變壓壓器低壓側(cè)中中性點(diǎn)(中性點(diǎn)不接地地時則為中性性點(diǎn)的擊穿保保險器的接地地端)以及金屬外殼殼等連在一起起接地。（2）3kV～10kVY,yn和Y，y(低壓側(cè)中性點(diǎn)點(diǎn)接地和不接接地)接線的配電變變壓器，宜在在低壓側(cè)裝設(shè)設(shè)一組閥式避避雷器或擊穿穿保險器，以以防止反變換換波和低壓側(cè)側(cè)雷電侵入波波擊穿高壓側(cè)側(cè)絕緣。但廠廠區(qū)內(nèi)的配電電變壓器可根根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)確定。低壓側(cè)中性點(diǎn)點(diǎn)不接地的配配電變壓器，，應(yīng)在中性點(diǎn)點(diǎn)裝設(shè)擊穿保保險器。（3）35kV～0.4kV配電變壓器，，其高低壓側(cè)側(cè)均應(yīng)裝設(shè)閥閥式避雷器保保護(hù)。（4）3kV～10kV柱上斷路器和和負(fù)荷開關(guān)應(yīng)應(yīng)裝設(shè)閥式避避雷器保護(hù)。。經(jīng)常斷路運(yùn)運(yùn)行而又帶電電的柱上斷路路器、負(fù)荷開開關(guān)或隔離開開關(guān)，應(yīng)在帶帶電側(cè)裝設(shè)閥閥式避雷器，，其接地線應(yīng)應(yīng)與柱上斷路路器等的金屬屬外殼連接，，且接地電阻阻不應(yīng)超過10Ω。裝設(shè)在架空線線路上的電容容器宜裝設(shè)閥閥式避雷器保保護(hù)。（1）與架空線路路直接連接的的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(發(fā)電機(jī)、同步步調(diào)相機(jī)、變變頻機(jī)和電動動機(jī)，簡稱直直配電機(jī))的保護(hù)方式，，應(yīng)根據(jù)電機(jī)機(jī)容量、雷電電活動的強(qiáng)弱弱和對運(yùn)行可可靠性的要求求確定。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的雷雷電過電壓保保護(hù)（2）在多雷區(qū)，，經(jīng)變壓器與與架空線路連連接的非直配配電機(jī)，如變變壓器高壓側(cè)側(cè)的系統(tǒng)標(biāo)稱稱電壓為66kV及以下時，為為防止雷電過過電壓經(jīng)變壓壓器繞組的電電磁傳遞而危危及電機(jī)的絕絕緣，宜在電電機(jī)出線上裝裝設(shè)一組旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電機(jī)閥式避避雷器。變壓壓器高壓側(cè)的的系統(tǒng)標(biāo)稱電電壓為110kV及以上時，電電機(jī)出線上是是否裝設(shè)避雷雷器可經(jīng)校驗(yàn)驗(yàn)確定。電力系統(tǒng)工頻頻過電壓工頻電壓升高高包括：1）突然甩負(fù)荷荷引起的工頻頻電壓升高；；2）空載線路末末端的電壓升升高；3）系統(tǒng)不對稱稱短路時的電電壓升高。1.突然甩負(fù)荷引引起的工頻電電壓升高發(fā)電機(jī)電樞反反應(yīng)的變化引引起的工頻電電壓升高一般系統(tǒng)所帶帶的是感性負(fù)負(fù)荷，感性負(fù)負(fù)荷的電流對對發(fā)電機(jī)起去去磁的電樞反反應(yīng)，當(dāng)系統(tǒng)統(tǒng)突然甩掉負(fù)負(fù)荷時，這個個去磁的電樞樞反應(yīng)也隨之之消失，但根根據(jù)磁鏈?zhǔn)睾愫阍?，穿過過勵磁繞組的的磁通來不及及變化，故發(fā)發(fā)電機(jī)端電壓壓將升高到。。同時時，甩掉感性性負(fù)荷的長線線路呈容性，，容性的電流流又對發(fā)電機(jī)機(jī)起助磁的電電樞反應(yīng)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速上上升引起的工工頻電壓升高高。發(fā)電機(jī)突突然甩負(fù)荷后后，由于發(fā)電電機(jī)的調(diào)速器器及調(diào)壓器來來不及起作用用，發(fā)電機(jī)的的轉(zhuǎn)速將要上上升，而電壓壓幾乎隨著轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的上升成成正比增加。。母線及輸電線線上的電壓，，由于突然甩甩負(fù)荷，可達(dá)達(dá)額定值的1.2～1.3倍。當(dāng)線路電電容較大時，，此值還可能能更高。這種種電壓上升時時間約為幾分分之一秒，但但實(shí)際上受機(jī)機(jī)組調(diào)壓器、、調(diào)速器以及及變壓器、發(fā)發(fā)電機(jī)磁飽和和的限制，實(shí)實(shí)際電壓上升升視具體情況況而定。2.空載線路末端端的電壓升高高線路越長，電電感、電容越越大，線路常常數(shù)越小，空空載線路末端端電壓也就越越高，這也就就是常說的長長線路的電容容效應(yīng)?！峨娏ο到y(tǒng)安全全穩(wěn)定導(dǎo)則》規(guī)定，線路末末端電壓不能能超過系統(tǒng)額額定電壓的1.15倍，持續(xù)時間間不應(yīng)大于20min，因此，在給線線路充電時，，必須估算可可能產(chǎn)生的過過電壓，當(dāng)可可能產(chǎn)生的過過電壓超過允允許值時，要要采取相應(yīng)措措施。特別對對500kV線路，連同電電抗器一起充充電，是限制制其末端電壓壓升高的有效效手段。3.不對稱短路時時的電壓升高高在發(fā)生不對稱稱短路時，非非故障相電壓壓將升高。當(dāng)中性點(diǎn)接地地系統(tǒng)發(fā)生單單相接地故障障時，非故障障相的電壓升升高一般不超超過1.3~1.4倍相電壓的數(shù)數(shù)值。當(dāng)中性點(diǎn)不接接地或經(jīng)消弧弧線圈接地系系統(tǒng)發(fā)生單相相接地故障時時，非故障相相的電壓升高高達(dá)1.73倍相電壓的數(shù)數(shù)值。常見的操作過過電壓有：1）切除空載線線路引起的過過電壓；2）切除空載變變壓器的過電電壓。3）電弧接地過過電壓；4）電感性負(fù)載載的拉閘過電電壓；5）空載線路合合閘時的過電電壓；電力系統(tǒng)操作作過電壓1.切除空載線路路時的過電壓壓切斷空載線路路或并聯(lián)電容容器組時，可可能引起電感感-電容回路振蕩蕩過程，引起起過電壓，產(chǎn)產(chǎn)生電弧重燃燃，引起電氣氣設(shè)備的多次次絕緣閃絡(luò)或或擊穿事故。。用開關(guān)切除空空載線路時，，可能在線路路或母線側(cè)出出現(xiàn)危險的過過電壓。在工工頻條件下，，由于，空載載線路表現(xiàn)為為一個等值的的電容負(fù)荷，，所以切除空空載長線時產(chǎn)產(chǎn)生的過電壓壓與切除電容容器組時產(chǎn)生生的過電壓性性質(zhì)完全相同同。限制措施:改善斷路器性性能,增大觸頭滅弧弧能力采用帶并聯(lián)電電阻（約3000）的開關(guān)并聯(lián)電抗器采用專門的磁磁吹避雷器2）切除空載變變壓器引起的的過電壓切除空載變壓壓器是電網(wǎng)中中常見的一種種操作形式。。在正常運(yùn)行行的情況下，，空載變壓器器表現(xiàn)為一個個勵磁電感（（它的漏感較較小得多，可可以忽略），，因此切除空空載變壓器也也即是切除電電感負(fù)載。切除電動機(jī)、、電抗器時，，開關(guān)中的電電感電流突然然被切斷，電電感中儲存的的磁能將在被被切除的電器器和開關(guān)上引引起過電壓。。限制措施:采用帶并聯(lián)電電阻的開關(guān)。。3）弧光接地過過電壓在中性點(diǎn)不接接地系統(tǒng)中發(fā)發(fā)生單相接地地故障時，各各相的相電壓壓升高，則流流過故障點(diǎn)的的接地電流也也隨著增加，，許多暫時性性的單相弧光光接地故障往往往能自行熄熄滅，在接地地電流不大的的系統(tǒng)中，不不會產(chǎn)生穩(wěn)定定的電弧，這這種間歇性的的電弧引起系系統(tǒng)運(yùn)行方式式瞬息變化，，導(dǎo)致多次重重復(fù)性電磁振振蕩，在無故故障相和故障障相上產(chǎn)生嚴(yán)嚴(yán)重的弧光過過電壓。限制措施:采用消弧線圈圈接地。4）電感性負(fù)載載的拉閘過電電壓當(dāng)切除電感性性負(fù)載時，由由于斷路器強(qiáng)強(qiáng)制熄弧，隨隨著電感電流流的遮斷，電電感中的磁能能將轉(zhuǎn)為靜電電能，出現(xiàn)過過電壓。5）空載線路的的合閘過電壓壓系統(tǒng)在合閘初初瞬間的暫態(tài)態(tài)過程中，電電源電壓通過過系統(tǒng)的電感感和電容，在在回路中會發(fā)發(fā)生諧振，因因起過電壓。。合閘過電壓有有計劃性合閘閘操作和故障障后自動重合合閘。限制措施:采用帶并聯(lián)電電阻的開關(guān)。。a）對工頻過電壓壓應(yīng)采取措施施加以降低。。一般主要采采用在線路上上安裝并聯(lián)電電抗器的措施施限制工頻過過電壓。在線線路上架設(shè)良良導(dǎo)體避雷線線降低工頻過過電壓時，宜宜通過技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較加以以確定。系統(tǒng)統(tǒng)的工頻過電電壓水平一般般不宜超過下下列數(shù)值：線路斷路器的的變電所側(cè)1.3p.u.線路斷路器的的線路側(cè)1.4p.u.b)對范圍Ⅰ中的110kV及220kV系統(tǒng)，工頻過過電壓一般不不超過1.3p.u.；3kV～10kV和35kV～66kV系統(tǒng)，一般分分別不超過和和。應(yīng)避免在110kV及220kV有效接地系統(tǒng)統(tǒng)中偶然形成成局部不接地地系統(tǒng)，并產(chǎn)產(chǎn)生較高的工工頻過電壓。。對可能形成成這種局部系系統(tǒng)、低壓側(cè)側(cè)有電源的110kV及220kV變壓器不接地地的中性點(diǎn)應(yīng)應(yīng)裝設(shè)間隙。。因接地故障障形成局部不不接地系統(tǒng)時時該間隙應(yīng)動動作；系統(tǒng)以以有效接地方方式運(yùn)行發(fā)生生單相接地故故障時間隙不不應(yīng)動作。間間隙距離的選選擇除應(yīng)滿足足這兩項(xiàng)要求求外，還應(yīng)兼兼顧雷電過電電壓下保護(hù)變變壓器中性點(diǎn)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)分級絕絕緣的要求。。電力系統(tǒng)中具具有許多非線線性鐵心電感感元件，它們們和系統(tǒng)中的的電容元件組組成許多復(fù)雜雜的振蕩回路路，可能激發(fā)發(fā)起持續(xù)時間間較長的諧振振過電壓。諧振過電壓有有線性諧振、、鐵磁諧振、、參數(shù)諧振三三種類型。電力系統(tǒng)諧振振過電壓1.線性諧振線性諧振中電電路的參數(shù)是是常數(shù),不隨電壓或電電流的變化而而變化，又不不帶鐵心的電電感元件（線線路的電感、、變壓器的漏漏感）或勵磁磁特性接近線線性的帶鐵心心的電感元件件（消弧線圈圈）和系統(tǒng)中中的電容元件件形成的諧振振回路。2.非線性諧振（（鐵磁諧振））鐵磁諧振過電電壓，可以是是基波諧振，，可以是高次次諧波諧振，，也可以是分分次諧波諧振振。鐵磁諧振過電電壓可以在3～500kV的任何系統(tǒng)統(tǒng)中甚至在在有載長線線的情況下下發(fā)生，過過電壓幅值值一般不超超過1.5～2.5倍的系統(tǒng)最最高運(yùn)行相相電壓，個個別可達(dá)3.5倍。諧振過過電壓持續(xù)續(xù)時間可達(dá)達(dá)十分之幾幾秒以上，，不能用避避雷器限制制。鐵磁諧振過過電壓表現(xiàn)現(xiàn)形式可能能是單相、、兩相或三三相對地電電壓升高，，或以低頻頻擺動，或或產(chǎn)生高值值零序電壓壓分量。常見的發(fā)生生鐵磁諧振振過電壓的的情況有：：1）各相不對對稱斷開時時的過電壓壓2）配在中性性點(diǎn)絕緣系系統(tǒng)中，電電磁式電壓壓互感器引引起的鐵磁磁諧振過電電壓3）開關(guān)斷口口電容與母母線PT之間的串聯(lián)聯(lián)諧振過電電壓4）傳遞過電電壓1）各相不對對稱斷開時時的過電壓壓線路只斷開開一相或兩兩相的情況況叫作不對對稱斷開。。當(dāng)線路末末端接有中中性點(diǎn)絕緣緣的空載或或輕載變壓壓器時，不不對稱斷開開可能引起起鐵磁諧振振過電壓。。若變壓器器中性點(diǎn)直直接接地，，則不會產(chǎn)產(chǎn)生此種類類型的過電電壓。2）在中性點(diǎn)點(diǎn)絕緣系統(tǒng)統(tǒng)中，電磁磁式電壓互互感器引起起的鐵磁諧諧振過電壓壓電壓互感器器通常接在在變電所或或發(fā)電機(jī)的的母線上，，其一次側(cè)側(cè)繞組接成成星形，中中性點(diǎn)直接接接地，因因此各相對對地勵磁電電感與導(dǎo)線線對地電容容之間各自自組成獨(dú)立立的振蕩回回路，并可可看成是對對地的三相相負(fù)荷。在正常運(yùn)行行條件下，，三相對地地負(fù)荷是平平衡的，電電網(wǎng)的中性性點(diǎn)處在零零電位。當(dāng)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生生沖擊擾動動時，可能能使一相或或兩相的對對地電壓瞬瞬間提高。。使得相互互感器的勵勵磁電流突突然增大而而發(fā)生炮和和，其等值值勵磁電感感相應(yīng)減小小，這樣，，三相對地地負(fù)荷變成成不平衡了了，中性點(diǎn)點(diǎn)就發(fā)生位位移電壓。。結(jié)果可能能使一相對對地電壓升升高，另外外兩相則降降低；也可可能使兩相相對地電壓壓升高，另另一相降低低，一般后后者常見，，這就是基基波譜振的的表現(xiàn)形式式。3）開關(guān)斷口口電容與母母線