第15章电力系统的过电压课件

电气工程基础第十五章 电力系统的过电压第十五章第十五章 电力系统的过电压电力系统的过电压 电力系统中的各种绝缘在运行中除了受电力系统中的各种绝缘在运行中除了受长期工作电压的作用外，还会受到各种比工长期工作电压的作用外，还会受到各种比工作电压高得多的过电压的作用。所谓作电压高得多的过电压的作用。所谓过电压过电压就是指电系统中出现的对绝缘有危险的电压就是指电系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位升高。升高和电位升高。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压n合闸后0.1秒内的电压升高：高幅值、强阻尼、高频操作过电压n0.1秒至1秒内的电压升高：是由于发电机的调压装置的惰性和线路的电容效应，称为暂态工频电压升高n大于1秒后，发电机自动电压调整器发生作用，电压下降，2、3秒后，系统进入稳定状态，这时主要是长线路电容效应引起的稳态工频电压升高 500kV500kV、336km336km空载线路合闸过电压空载线路合闸过电压倍数倍数 K K 随时间的变化曲线随时间的变化曲线电气工程基础第十五章 电力系统的过电压第一节第一节第一节第一节 电力系统过电压的定义和分类电力系统过电压的定义和分类电力系统过电压的定义和分类电力系统过电压的定义和分类电气工程基础第十五章 电力系统的过电压操作过电压：电力系统中由于开关操作或发生事故，使运行状态发生突变，引起电容和电感元件之间电磁场能量互相转换，出现一种振荡性过电压。切除空载线路过电压：工频电容电流超前电源电压90，电流为0时电弧熄灭，电压最大。合闸空载线路过电压：比切除空载线路过电压要小。切空载变压器过电压：电感电流突变感应高电压。弧光接地过电压：中性点不接地系统：直接接地和间歇性电弧。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 工频过电压：线路参数匹配(电容效应)工频稳态过电压：主要是指空载长线路上电压升高；此外，在三相中性点不接地系统中，当发生单相接地时，其他两个非故障相的对地电压升高也属于稳态过电压。空载长线路加装并联电抗器的作用：可限制电压升高。工频暂态过电压：对于超高压大容量线路，如果 从满负荷状态下突然甩掉全部负荷，则会引起暂 态工频过电压。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压（1）由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发）由于工频电压升高大都在空载或轻载条件下发生，所以它们有可能同时出现、相互叠加。生，所以它们有可能同时出现、相互叠加。（2）工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作）工频电压升高是决定某些过电压保护装置工作条件的重要依据，所以它直接影响到避雷器的保条件的重要依据，所以它直接影响到避雷器的保护特性和电力设备的绝缘水平。护特性和电力设备的绝缘水平。（3）由于工频电压升高是不衰减或弱衰减现象，持）由于工频电压升高是不衰减或弱衰减现象，持续时间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大续时间很长，对设备绝缘及其运行条件也有很大影响。影响。工频电压升高的危害工频电压升高的危害:电气工程基础第十五章 电力系统的过电压谐振过电压：L、C元件串联，谐振条件XL=XC。谐振过电压的危害：持续时间长，造成严重后果。线性谐振过电压：电路的自振角频率=电源的谐波频率相等铁磁谐振过电压：正常运行情况下，XLXC，某种因数引起XLXC，相位相反，引起的铁磁谐振。参数谐振过电压：水轮发电机或汽轮发电机引起的电抗周期性变动线性谐振过电压趋于无穷大，铁磁谐振过电压有一固定值。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 输电线路空载并且在长度不很大时可简化如图所示的输电线路空载并且在长度不很大时可简化如图所示的等值电路。等值电路。RLUR.UL.EUCC.空载长线的简化等值电路 一般一般R要比要比XL和和XC小得多，可以忽略线路电阻小得多，可以忽略线路电阻R。另。另外，空载线路的工频容抗外，空载线路的工频容抗XC又要大于工频感抗又要大于工频感抗XL，因此因此在工频电势的作用下，线路上流过的容性电流在感抗上在工频电势的作用下，线路上流过的容性电流在感抗上造成的压降将使容抗上的电压高于电源电势。造成的压降将使容抗上的电压高于电源电势。空载长线的电容效应空载长线的电容效应第二节第二节第二节第二节 暂时过电压的电路基础暂时过电压的电路基础暂时过电压的电路基础暂时过电压的电路基础电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 由于电感与电容上的压降反相，且由于电感与电容上的压降反相，且UCUL，可，可见电容上的压降大于电源电势见电容上的压降大于电源电势.末端对首端电压升高倍数以电压传递系数表示：末端对首端电压升高倍数以电压传递系数表示：电气工程基础第十五章 电力系统的过电压线路上个点电压由末端向始端按余弦函数分布。线路上个点电压由末端向始端按余弦函数分布。末端电压会随首端电压增加而成比例提高。末端电压会随首端电压增加而成比例提高。采用并联电抗器来补偿线路的电容电流以削弱电容采用并联电抗器来补偿线路的电容电流以削弱电容效应。效应。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 线路末端接入并联电抗器，由于电抗器的感性无功功率部分地补偿了线路的容性无功功率，相当于减小了线路长度，降低了末端电压升高n并联电抗器的接入可同时降低线路首端及末端的工频电压升高n补偿度（QL/QC）表示并联电抗器的容量，一般在60%左右n确定合理的方案，涉及无功平衡、自激过电压、非全相状态下的谐振等方面的问题20040060090012001500 12 24 36 54 72 901.021.091.241.703.24 空载时线路末端电压升高与线路长度的关系电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 谐振过电压电力系统中存在大量电感和电容元件电力系统中存在大量电感和电容元件电力系统中存在大量电感和电容元件电力系统中存在大量电感和电容元件电感元件：电感元件：电感元件：电感元件：电力变压器、互感器、发电机、消弧电力变压器、互感器、发电机、消弧电力变压器、互感器、发电机、消弧电力变压器、互感器、发电机、消弧线圈、电抗器、线路导线电感等线圈、电抗器、线路导线电感等线圈、电抗器、线路导线电感等线圈、电抗器、线路导线电感等电容元件：电容元件：电容元件：电容元件：线路导线对地和相间电容、补偿用的线路导线对地和相间电容、补偿用的线路导线对地和相间电容、补偿用的线路导线对地和相间电容、补偿用的并联和串联电容器组、高压设备的杂散电容。并联和串联电容器组、高压设备的杂散电容。并联和串联电容器组、高压设备的杂散电容。并联和串联电容器组、高压设备的杂散电容。当系统进行操作或发生故障时，电感、电容元当系统进行操作或发生故障时，电感、电容元当系统进行操作或发生故障时，电感、电容元当系统进行操作或发生故障时，电感、电容元件可形成各种振荡回路，如某一自由振荡频率等于件可形成各种振荡回路，如某一自由振荡频率等于件可形成各种振荡回路，如某一自由振荡频率等于件可形成各种振荡回路，如某一自由振荡频率等于外加强迫频率，发生谐振。谐振是一种周期性或准外加强迫频率，发生谐振。谐振是一种周期性或准外加强迫频率，发生谐振。谐振是一种周期性或准外加强迫频率，发生谐振。谐振是一种周期性或准周期性的运行状态。周期性的运行状态。周期性的运行状态。周期性的运行状态。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 发生谐振时谐波的振幅会急剧上升，且持续时间长，甚发生谐振时谐波的振幅会急剧上升，且持续时间长，甚发生谐振时谐波的振幅会急剧上升，且持续时间长，甚发生谐振时谐波的振幅会急剧上升，且持续时间长，甚至稳定存在，性质上属于暂时过电压至稳定存在，性质上属于暂时过电压至稳定存在，性质上属于暂时过电压至稳定存在，性质上属于暂时过电压谐振过电压的严重性既取决于它的幅值，也取决于它的谐振过电压的严重性既取决于它的幅值，也取决于它的谐振过电压的严重性既取决于它的幅值，也取决于它的谐振过电压的严重性既取决于它的幅值，也取决于它的持续时间持续时间持续时间持续时间 谐振过电压危及电气设备的绝缘谐振过电压危及电气设备的绝缘谐振过电压危及电气设备的绝缘谐振过电压危及电气设备的绝缘 持续的过电流烧毁小容量的电感元件，还影响保护持续的过电流烧毁小容量的电感元件，还影响保护持续的过电流烧毁小容量的电感元件，还影响保护持续的过电流烧毁小容量的电感元件，还影响保护装置的工作条件，如避雷器的灭弧条件装置的工作条件，如避雷器的灭弧条件装置的工作条件，如避雷器的灭弧条件装置的工作条件，如避雷器的灭弧条件系统中的有功负荷系统中的有功负荷系统中的有功负荷系统中的有功负荷是限制是限制是限制是限制谐振过电压得有利因素。谐振过电压得有利因素。谐振过电压得有利因素。谐振过电压得有利因素。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 电力系统中的电容和电阻元件，一般可认电力系统中的电容和电阻元件，一般可认电力系统中的电容和电阻元件，一般可认电力系统中的电容和电阻元件，一般可认为是线性参数。可是电感元件则不然。由于振为是线性参数。可是电感元件则不然。由于振为是线性参数。可是电感元件则不然。由于振为是线性参数。可是电感元件则不然。由于振荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振将有荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振将有荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振将有荡回路中包含不同特性的电感元件，谐振将有三种不同的类型：三种不同的类型：三种不同的类型：三种不同的类型：（1 1）线性谐振）线性谐振）线性谐振）线性谐振 （2 2）铁磁谐振）铁磁谐振）铁磁谐振）铁磁谐振 （3 3）参数谐振）参数谐振）参数谐振）参数谐振电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 一、线性谐振过电压 谐振回路由谐振回路由不带铁芯的电感元件不带铁芯的电感元件（如输电（如输电线路的电感、变压器的漏感）或线路的电感、变压器的漏感）或励磁特性接近励磁特性接近线性的带铁芯线性的带铁芯的电感元件（如消弧线圈，其铁的电感元件（如消弧线圈，其铁芯中有气隙）和系统中的电容元件所组成。在芯中有气隙）和系统中的电容元件所组成。在正弦电源作用下，系统自振频率与电源频率相正弦电源作用下，系统自振频率与电源频率相等或接近时，可能产生线性谐振。等或接近时，可能产生线性谐振。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 电力系统中可能电力系统中可能发生发生线性谐振的情况线性谐振的情况n当当空空载载线线路路到到达达一一定定长长度度时时，会会发发生生工工频频线线性性谐振谐振 不不对对称称接接地地故故障障或或非非全全相相操操作作则则使使谐谐振振时时的的导线长度更加缩短导线长度更加缩短p消弧线圈补偿电网中的线性谐振消弧线圈补偿电网中的线性谐振p超高压补偿线路（并联电抗器）中不对称超高压补偿线路（并联电抗器）中不对称切合引起的工频谐振切合引起的工频谐振 n两种补偿电网中的线性谐振两种补偿电网中的线性谐振电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 空长线的电容效应以及中性点经消弧线圈空长线的电容效应以及中性点经消弧线圈接地时中性点位移属于线性谐振。接地时中性点位移属于线性谐振。线性谐振的特点：线性谐振的特点：非谐振点上也有过电压；非谐振点上也有过电压；过电压受电阻限制；过电压受电阻限制；过电压值随参数连续变化。过电压值随参数连续变化。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压二、铁磁谐振过电压ULLEICUC 谐振回路由谐振回路由带铁芯的电感元件带铁芯的电感元件（如空载变压器、（如空载变压器、电压互感器）和系统的电容元件组成。因为铁芯电感电压互感器）和系统的电容元件组成。因为铁芯电感元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，在元件的饱和现象，使回路的电感参数是非线性的，在满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。满足一定谐振条件时，会产生铁磁谐振。产生串联铁磁谐振的必要条件是：产生串联铁磁谐振的必要条件是：电感和电容的伏安特性必须相交，铁磁元件的非电感和电容的伏安特性必须相交，铁磁元件的非线性是产生铁磁谐振的根本原因。线性是产生铁磁谐振的根本原因。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压在很大范围内铁磁谐振都可能发生在很大范围内铁磁谐振都可能发生；需要需要“激发激发”才会出现谐振才会出现谐振；电容越大时，出现铁磁谐振的可能性将减小电容越大时，出现铁磁谐振的可能性将减小；由于铁芯电感的饱和效应，铁磁谐振过电压幅值一由于铁芯电感的饱和效应，铁磁谐振过电压幅值一般不会很高，而电流却可能很大般不会很高，而电流却可能很大；谐振状态可能谐振状态可能“自保持自保持”；产生铁磁谐振时，电流的相角将有产生铁磁谐振时，电流的相角将有180的转变，的转变，即即电流的电流的“翻相翻相”；具有各次谐波谐振（实际上多为具有各次谐波谐振（实际上多为13、12、1和和3次）的可能次）的可能，和电路的固有频率有关和电路的固有频率有关。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 由电感由电感参数作周期性变化的电感元件参数作周期性变化的电感元件（如旋转电（如旋转电机的电感大小周期性变化）和系统的电容元件（如空机的电感大小周期性变化）和系统的电容元件（如空载长线）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期载长线）组成回路，当参数配合时，通过电感的周期变化，不断向谐振系统输送能量，将会造成参数谐振变化，不断向谐振系统输送能量，将会造成参数谐振过电压。过电压。三、参数谐振过电压电气工程基础第十五章 电力系统的过电压参数谐振的特点参数谐振的特点参数谐振的特点参数谐振的特点谐振所需的能量由改变参数的原动机所供给，不需谐振所需的能量由改变参数的原动机所供给，不需要单独的电源电压要单独的电源电压实际电网中存在着一定的损耗电阻，所以每次参数实际电网中存在着一定的损耗电阻，所以每次参数变化所引入的能量应当足够大，以便不仅可以补偿电变化所引入的能量应当足够大，以便不仅可以补偿电阻中的能量损耗，并使回路中的储能愈积愈多，保证阻中的能量损耗，并使回路中的储能愈积愈多，保证谐振的发展谐振的发展若谐振发生后，回路中的电流和电压的幅值，理论若谐振发生后，回路中的电流和电压的幅值，理论上能趋于无穷大。上能趋于无穷大。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压参数谐振的特点参数谐振的特点参数谐振的特点参数谐振的特点参数谐振发生后，随着电流的增大，电感线圈达到参数谐振发生后，随着电流的增大，电感线圈达到磁饱和状态，电感值迅速变小，使回路自动地偏离谐磁饱和状态，电感值迅速变小，使回路自动地偏离谐振条件，从而限制了谐振过电压和过电流的幅值振条件，从而限制了谐振过电压和过电流的幅值当参数变化的频率与谐振频率之比等于当参数变化的频率与谐振频率之比等于2时，谐振时，谐振最容易发生。最容易发生。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压消除参数谐振的措施消除参数谐振的措施消除参数谐振的措施消除参数谐振的措施采用快速自动调节励磁装置，一般能消除同步自励采用快速自动调节励磁装置，一般能消除同步自励磁；磁；增大回路中的阻尼电阻，可防止自励磁；增大回路中的阻尼电阻，可防止自励磁；若条件许可，空载线路的充电合闸，应在大容量的若条件许可，空载线路的充电合闸，应在大容量的系统侧进行，不在孤立电机侧进行。系统侧进行，不在孤立电机侧进行。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压第三节 不同初始条件下通断LC回路与操作过电压u空载线路的合闸可分为正常合闸和自动重合闸。这时出现的空载线路的合闸可分为正常合闸和自动重合闸。这时出现的操作过电压称为合空线过电压或合闸过电压，重合闸过电压操作过电压称为合空线过电压或合闸过电压，重合闸过电压是过电压中最严重的一种。是过电压中最严重的一种。u如果自动重合闸，那么过电压情况更加严重，原因在于这时如果自动重合闸，那么过电压情况更加严重，原因在于这时线路上有一定残余电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加剧线路上有一定残余电荷和初始电压，重合闸时振荡将更加剧烈。烈。u如果采用的是单相自动重合闸，只切除故障相，而健全相不如果采用的是单相自动重合闸，只切除故障相，而健全相不与电源电压相脱离，那么当故障相重合闸时，因该相导线上与电源电压相脱离，那么当故障相重合闸时，因该相导线上不存在残余电荷和初始电压，就不会出上述高幅值重合闸过不存在残余电荷和初始电压，就不会出上述高幅值重合闸过电压。电压。空载线路合闸过电压空载线路合闸过电压电气工程基础第十五章 电力系统的过电压电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 在计划性合闸过电压中，过电压理论在计划性合闸过电压中，过电压理论值可达值可达2U 计划性合闸（线路无剩余电荷）计划性合闸（线路无剩余电荷）电气工程基础第十五章 电力系统的过电压 在故障性合闸过电压中，过电压理论在故障性合闸过电压中，过电压理论值可达值可达3U 故障性合闸（重合闸）故障性合闸（重合闸）电气工程基础第十五章 电力系统的过电压影响因素和限制措施影响因素和限制措施影响因素影响因素（1）合闸相位：是随机量，遵循统计规律。）合闸相位：是随机量，遵循统计规律。（2）线路损耗：主要来源：）线路损耗：主要来源：线路及电源的电阻；线路及电源的电阻；当当过电压超过导线的电晕起始电压后，导线上出现电晕过电压超过导线的电晕起始电压后，导线上出现电晕损耗。损耗。（3）线路残余电压的变化。）线路残余电压的变化。合闸过电压的限制、降低措施主要有：合闸过电压的限制、降低措施主要有：装设并联合闸电阻装设并联合闸电阻 同电位合闸同电位合闸 利用避雷器来保护利用避雷器来保护电气工程基础第十五章 电力系统的过电压空载线路拉闸过电压QFz-Ul电气工程基础第十五章 电力系统的过电压影响因素影响因素:（1）中性点接地方式：中性点非有效接地电网的中性点电）中性点接地方式：中性点非有效接地电网的中性点电位有可能发生位移，所以某一相的过电压可能特别高；位有可能发生位移，所以某一相的过电压可能特别高；（2）断路器的性能：重燃次数对这种过电压的最大值有决）断路器的性能：重燃次数对这种过电压的最大值有决定性的影响；定性的影响；u分分闸闸时时，不不一一定定每每次次都都重重燃燃，即即使使重重燃燃也也不不一一定定在在电电源源到到达达最最大大值值并并与与线线路路残残压压极极性性相相反反时时发发生生。如如果果重重燃燃提提前前发发生生，振振荡荡振振幅幅和和相相应应的的过过电电压压随随之之降降低低，当当重重燃燃在在断断弧弧后后的的1/4工频周期内产生，则不会引起过电压工频周期内产生，则不会引起过电压 u熄熄弧弧不不一一定定在在高高频频电电流流第第一一次次过过零零时时发发生生，在在第第二二次次或或更更后后的的时时间间才才被被切切断断，线线路路上上残残余余电电压压大大大大降降低低，断断路路器器触触头头间的恢复电压和重燃过电压都大大减小间的恢复电压和重燃过电压都大大减小 电气工程基础第十五章 电力系统的过电压（3）电网的接线方式）电网的接线方式u断断路路器器灭灭弧弧后后，线线路路残残余余电电荷荷经经阻阻尼尼振振荡荡释释放放，其其直直流流电电阻阻约约3 15k，几几个个工工频频周周期期内内残残余余电电荷荷释释放放掉掉，降降低低了了重燃过电压，甚至可避免重燃。重燃过电压，甚至可避免重燃。u线路的电晕损失，同样是降低过电压的有利因素。线路的电晕损失，同样是降低过电压的有利因素。u母母线线上上有有其其他他出出线线或或大大电电容容时时使使过过电电压压降降低低，重重燃燃时时电电荷荷再再分分配配，降降低低空空载载线线路路的的初初始始电电压压，另另外外，出出线线的的有有功功负荷，增强了阻尼效应，降低重燃过电压。负荷，增强了阻尼效应，降低重燃过电压。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压切除空载变压器等值电路切除空载变压器等值电路一、发展过程切除空载变压器过电压ui=iL+iC电弧iLiLLTCTiC产生原因：流过电感的电流在到达自然零值之前就被产生原因：流过电感的电流在到达自然零值之前就被断路器强行切断，从而迫使储存在电感中的磁场能量断路器强行切断，从而迫使储存在电感中的磁场能量转为电场能量而导致电压升高。转为电场能量而导致电压升高。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压二、影响因素与限制措施影响因素影响因素:（1）断路器性能）断路器性能 灭弧能力越强的断路器，其对应的切空灭弧能力越强的断路器，其对应的切空变过电压最大值也越大。变过电压最大值也越大。（2）变压器特性）变压器特性 变压器绕组除励磁电感外，还有电容。变压器绕组除励磁电感外，还有电容。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压过电压过电压电气工程基础第十五章 电力系统的过电压一一 雷电放电过程雷电放电过程n就其本质而言，雷电放电是一种超长气隙的火花放电，与就其本质而言，雷电放电是一种超长气隙的火花放电，与金属电极间的长气隙放电是相似的。所不同的是由于雷云金属电极间的长气隙放电是相似的。所不同的是由于雷云的物理性质毕竟与金属板不同，因而具有多次重复雷击等的物理性质毕竟与金属板不同，因而具有多次重复雷击等现象和特点。现象和特点。n雷云下部大部分带负电荷，所以大多数的雷击是负极性，雷云下部大部分带负电荷，所以大多数的雷击是负极性，雷云中的负电荷会在地面感应出大量正电荷。这样地面与雷云中的负电荷会在地面感应出大量正电荷。这样地面与大地之间或两块带异号电荷的雷云之间，会形成强大的电大地之间或两块带异号电荷的雷云之间，会形成强大的电场，其电位差可达数兆伏甚至数十兆伏。场，其电位差可达数兆伏甚至数十兆伏。第四节 雷电放电和雷电过电压电气工程基础第十五章 电力系统的过电压n通常通常“云云地地”之间的线状雷电在开始时往往是一微弱发光之间的线状雷电在开始时往往是一微弱发光的通道，从雷云向地面伸展，它以逐级推进的方式向下发展，的通道，从雷云向地面伸展，它以逐级推进的方式向下发展，每级长度约每级长度约2550m，每级的伸展速度约，每级的伸展速度约104 km/s，平均发，平均发展速度只有展速度只有100800km/s的预放电称为先导放电。的预放电称为先导放电。n当先导放电接近地面时，地面上一些高耸的物体因周围电场当先导放电接近地面时，地面上一些高耸的物体因周围电场强度达到了能使空气电离程度，会发出向上的迎面先导，当强度达到了能使空气电离程度，会发出向上的迎面先导，当它与下行先导相遇时，就出现了强烈的电荷中和过程，出现它与下行先导相遇时，就出现了强烈的电荷中和过程，出现极大的电流，这就是雷电的主放电阶段，伴随雷鸣和闪光。极大的电流，这就是雷电的主放电阶段，伴随雷鸣和闪光。这段时间极短，只有这段时间极短，只有50100 s，它是沿着负的下行先导通，它是沿着负的下行先导通道，由下而上逆向发展的，亦称道，由下而上逆向发展的，亦称“回击回击”。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压二二 雷云过电压雷云过电压 雷电过电压是雷云中大量雷电荷倾注于电力系雷电过电压是雷云中大量雷电荷倾注于电力系统而形成的。雷击电力系统的线路或设备时，产生统而形成的。雷击电力系统的线路或设备时，产生的瞬时过电压成为直击雷过电压，其值将远远超过的瞬时过电压成为直击雷过电压，其值将远远超过线路或设备的正常工作电压，对绝缘构成威胁。甚线路或设备的正常工作电压，对绝缘构成威胁。甚至雷击电力系统附近地面物，由于强大的电磁感应至雷击电力系统附近地面物，由于强大的电磁感应现象，也会产生感应雷过电压。现象，也会产生感应雷过电压。直击雷过电压：雷云通过线路或电气设备放电，所直击雷过电压：雷云通过线路或电气设备放电，所以接地装置一定要合格。以接地装置一定要合格。感应雷过电压：由于雷云感应使电气设备引起过电感应雷过电压：由于雷云感应使电气设备引起过电压。幅值的大小：雷电流的幅值、线路导线对地的平压。幅值的大小：雷电流的幅值、线路导线对地的平均高度、线路距直击雷地点的距离等有关。均高度、线路距直击雷地点的距离等有关。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压三三 架空输电线路防雷保护架空输电线路防雷保护 输电线路是电力系统的大动脉，一条长输电线路是电力系统的大动脉，一条长100m的的架空线路一年往往要遭到数十次雷击，因而线路的架空线路一年往往要遭到数十次雷击，因而线路的雷击事故在电力系统总的雷害事故中占有很大的比雷击事故在电力系统总的雷害事故中占有很大的比重。输电线路防雷保护的根本目的就是尽可能的减重。输电线路防雷保护的根本目的就是尽可能的减少线路雷害事故的次数和损失。少线路雷害事故的次数和损失。降低杆塔接地电阻，架设避雷线是提高线路耐降低杆塔接地电阻，架设避雷线是提高线路耐雷水平的主要方法，自动合闸是减少雷击跳闸而形雷水平的主要方法，自动合闸是减少雷击跳闸而形成供电中断的有效措施。成供电中断的有效措施。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压四 变电所的防雷保护 变电所是多条输电线路的交汇点和电力系统的变电所是多条输电线路的交汇点和电力系统的枢纽。因此其防雷保护是非常重要的。枢纽。因此其防雷保护是非常重要的。对变电所而言，出现的雷电过电压有两个来源：对变电所而言，出现的雷电过电压有两个来源：（1）雷电直击变电所；）雷电直击变电所；（2）沿输电线路入侵的雷电过电压波。）沿输电线路入侵的雷电过电压波。变电站的直击雷防护主要依靠避雷针，侵入波变电站的直击雷防护主要依靠避雷针，侵入波保护主要依靠阀式避雷器以及在进线段上加强防雷保护主要依靠阀式避雷器以及在进线段上加强防雷措施。避雷器与被保护设备间的距离应小于避雷器措施。避雷器与被保护设备间的距离应小于避雷器的保护距离。的保护距离。电气工程基础第十五章 电力系统的过电压n雷电直接击中变电所设施的导电部分，则出现的雷电过雷电直接击中变电所设施的导电部分，则出现的雷电过电压很高，一般都会引起绝缘的闪络或击穿，所以必须电压很高，一般都会引起绝缘的闪络或击穿，所以必须装设避雷针或避雷线对直击雷进行防护。装设避雷针或避雷线对直击雷进行防护。n按照安装方式不同，可将避雷针分为独立避雷针和装设按照安装方式不同，可将避雷针分为独立避雷针和装设在配电装置构架上的避雷针两类。在配电装置构架上的避雷针两类。n变电所的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的支数、变电所的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的支数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置设计等。阻、防雷接地装置设计等。