过电压与接地技术

1雷电流定义：流经被击物阻抗z＝0的电流

2.雷电日和雷电小时：一天或一小时内听见一次雷声计为一个雷电日或雷电小时

3雷电流陡度  ： 

4一个雷电日中，地面每平方千米面积内落雷次数γ＝0.07     

5伏秒特性：冲击电压作用下的击穿特性为伏秒特性   

6灭弧电压：工频电流第一次过零后间隙所能承受的不至于引起电弧重燃的最大工频电压 

7避雷器类型：保护间隙，管型避雷器，阀型避雷器，金属氧化物避雷器

8冲击放电电压：预放电时间为1.5－20μs、波形1.5/40 μs的冲击放电电压

9残压：雷电流通过避雷器时在阀片电阻上产生的压降

10：感应雷过电压：雷击导线水平距离65m以外的大地时，由于空间电磁场的急剧变化，在导线上感应出的过电压

11：耐雷水平：线路遭受雷击时，其绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值

12雷击跳闸率：每100km线路每年（40雷电日）因雷击引起的跳闸次数

13电气设备的绝缘水平就是指该电气设备可能承受的（不发生闪络、击穿或其它损坏）的试验电压值

14截流：流过电感的电流到达自然零点前被断路器强行切断，称为强制熄弧，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压升高

15内部过电压倍数：内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比

16跨步电压：人的两脚着地之间的电位差

 综诉：

1.波阻抗Z和集中参数电阻R的比较：

相同点：（1）都是反映电压与电流之比（2）量纲相同都为Ω 

不同点：（1）R:电压u为R两端的电压，电流 i 为流过R的电流Z:电压u为导线对地电压，电流i为同方向导线电流（2）R：耗能  电能  热能、光能等Z：不耗能将电场能量储存在导线周围的介质里（3）R常常与导线长度 l 有关Z只与L0和C0有关，与导线长度无关 

2实际输电线路：具有损耗：1）导线电阻 2）导线对地电导3）大地阻抗4）冲击电晕

冲击电晕对波过程的影响：1）使导线和相邻平行导线间的耦合系数k增大（10－15）%

2）使导线波阻抗z降低20－30％（ c ）3）使波在传播中幅值衰减、波形畸变（陡度 ）

3 雷闪放电过程:1先导放电特点：发展速度慢,放电电流小,整个先导放电持续时间长放电伴有不太明亮的闪光，头部最亮 2主放电阶段:发展速度快,放电电流大, 整个放电持续时间短,放电伴随极明亮的闪光和震耳的雷鸣  3余辉放电阶段:放电电流小，持续时间长    

4：提高线路耐雷水平措施：1架设避雷线2降低杆塔接地电阻3加设耦合地线4采用消弧线圈接地方式5提高绝缘水平

5输电线路的防雷措施：一、架设避雷线二、降低杆塔接地电阻三、架设耦合地线

四、采用不平衡绝缘方式同杆双回线路采用五、装设自动重合闸六、采用消弧线圈接地运行方式七、线路薄弱处装设管型避雷器八、加强绝缘，高杆塔增加绝缘子片数九、加装线路型避雷器

6发电厂和变电站的防雷：

重要：（1）遭雷击受到破坏将造成大面积停电事故（2）发电机、变压器是系统中最重要最昂贵的设备，且绝缘水平也较低，一旦损坏难于修复（3）值班运行人员的安全

雷害来源：（1）雷直击发电厂和变电站的避雷针后，强大的雷电流 在设备上a.产生感应过电压b.避雷针电位升高对设备反击c.产生跨步电压和接触电压

（2）雷击线路后导线上形成雷电波侵入发电厂和变电站 

防雷措施：（1）选址时尽可能选择少雷区（2）采用避雷针和避雷线作为直击雷防护

（3）采用避雷器和进线段保护作为侵入波防护

7变电站的侵入波保护：1）通过避雷器的雷电流，≯5kA或10kA，降低残压2）雷电流陡度a   3）尽量缩短避雷器与被保护设备间的电气距离l

8变电站的进线段保护：

进线段：输电线靠近变电站1－2km的线段

加强进线段防雷保护措施（无避雷线的架设避雷线，有避雷线减小保护角，增加绝缘子片数，加强检查巡视）使进线段耐雷水平高于线路其它部分，减小进线段发生绕击和反击形成侵入波的概率，这样侵入变电站的雷电波主要来自进线段之外侵入波经过在进线段上传播时，由于冲击电晕陡度会降低，进线段的波阻抗也起着流过避雷器的雷电流的作用

进线段作用：（1）雷电流（2）降低侵入波陡度

9旋转电机防雷特点：1）重要、昂贵、修复困难2）绝缘易老化3）冲击耐压低4）保护用的避雷器保护裕度低5）为降低纵绝缘压降需将来波陡度在a≤5kV/μs 

把避雷器雷电流在3kA以下而且需将侵入波陡度在5kV/μs以下

1空载线路合闸过电压 影响因素： 合闸相位、回路损耗、残压电压的变化、并联电抗器、断路器的不同期性 措施:（1）带并联电阻的断路器（2）MOA

2切除空载线路过电压  影响因素： 断路器的灭弧性能  线路泄漏损耗 中性点运行方式

  系统参数   措施：改善断路器灭弧性能  采用带并联电阻的断路器 采用MOA

3切除空载变压器过电压 影响因素： 断路器性能 变压器参数 过电压幅值较高但持续时间短，能量低   措施：阀型避雷器 （两侧中性点接地方式相同低压侧装  不同两侧装）

4弧光接地过电压 60kv以下中性点不接地 好处（1）可大大提高供电可靠性（2）故障时电压的升高对电压等级较低的系统投资影响不大  坏处 (1）相间短路立即跳闸（2）时燃时灭电弧可能产生幅值很高、持续时间较长的弧光接地过电压  措施：1提高耐雷水平，减小绝缘闪络，防止单相接地2减小单相接地时间，防止相间短路3消弧线圈感性电流补偿性电流，使其过零不重燃

5绝缘配合：根据电气设备所在系统中可能出现的作用电压（正常运行电压和过电压），考虑限压装置的特性和电气设备本身的绝缘特性来确定必要的耐受强度，以便把作用电压所引起的设备绝缘损坏和影响连续运行的概率，降低到经济上和运行上能接受的水平。                                                          要求：技术上协调作用电压、各种限压装置和设备绝缘耐受能力三者之间的关系，经济上协调投资、运行维护费和事故损失费三者间的关系

6网格法 分布参数线路的波过程计算  通过计算α、β，计算每次的折、反射波，按时间顺序叠加，节点电压，存在集中参数R、L、C元件和分布参数线路相连用彼得逊法则  网格法需计算所有节点处的各次折射波和反射波，然后按时间顺序进行叠加，工作量较大。 特性线法可直接求出节点电压，无需叠加，计算过程大大简化。  贝杰龙法特点：1、整个分布参数线路的等值计算电路中只包括集中参数电阻和等值电流源，属于集中参数电路2、等值计算电路中线路两侧节点 k 和 m 是分开的，拓扑上没有直接联系 ，给求解带来方便