供电工程电气课件5供电系统的防雷与接地_精品文档.ppt
- 文档编号:2531095
- 上传时间:2022-10-31
- 格式:PPT
- 页数:19
- 大小:4.15MB
供电工程电气课件5供电系统的防雷与接地_精品文档.ppt
《供电工程电气课件5供电系统的防雷与接地_精品文档.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《供电工程电气课件5供电系统的防雷与接地_精品文档.ppt(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第七章第七章供电系统的防雷与接地供电系统的防雷与接地7.1供电系统的防雷供电系统的防雷7.2供电系统的接地供电系统的接地2022/10/31第一节第一节供电系统的防雷供电系统的防雷过电压过电压雷电流是一个陡度很高、幅值雷电流是一个陡度很高、幅值很大的冲击波电流。
很大的冲击波电流。
内部过电压内部过电压外部过电压外部过电压包括操作过电压和谐振过电压等包括操作过电压和谐振过电压等雷电过电压雷电过电压直击雷击直击雷击感应雷击感应雷击雷电波侵入雷电波侵入对对电电力力系系统统的的电电气气设设备备来来说说,雷雷电电流流的的陡陡度度越越大大,在在负负载载电电感感L上上产产生生的的过过电电压压也也越越大大,对对绝绝缘缘的的破破坏性也就越严重。
坏性也就越严重。
2022/10/31一、雷电冲击波的基本特性一、雷电冲击波的基本特性雷雷电电冲冲击击波波具具有有波波的的传传导导特特性性。
输输电电线线路路受受到到雷雷击击后后,产产生生的的雷雷电电冲冲击击波波会会向向输输电电线线路路两两侧侧流流动动传传播播,雷雷电电波波在在传传导导过过程程中中到到达达结结点点后后,还还会会发生折射和反射现象。
发生折射和反射现象。
传播速度传播速度雷雷电电波波沿沿架架空空线线传传播播的的速速度度与与光光速速(3108m/s)相相同同,而而在在电电缆缆中中传传播播的速度约为上值的的速度约为上值的1/21/3。
波阻抗波阻抗波波阻阻抗抗表表征征的的是是沿沿导导线线传传播播的的电电压压冲冲击击波波和和电电流流冲冲击击波波之之间间的的动动态态关关系系,与线路长度无关。
,与线路长度无关。
雷雷电电入入射射波波到到达达线线路路末末端端结结点点处处会会发发生生全全反反射射,线线路路的的开开路路末末端端电电压压将将增增大大至至雷雷电电行行波波电电压压的的22倍倍,严严重重威威胁胁线线路路的的绝绝缘缘安安全全,必必须须设设置置避避雷雷器等防雷保护措施。
器等防雷保护措施。
变变电电所所常常采采用用一一段段100100200200mm的的进进线线电电缆缆,以以达达到到降降低低行行波波陡陡度度的的效效果。
果。
2022/10/31“折线法折线法”二、二、防雷装置防雷装置1.1.避雷针避雷针避雷针的作用是引雷。
避雷针的作用是引雷。
保保护护范范围围按按“折折线线法法”(对对电电气气设设备备)或或“滚球法滚球法”(对建筑物)来确定。
(对建筑物)来确定。
“滚球法滚球法”2022/10/31续上页续上页2.2.避雷线避雷线避雷线的接闪原理与避雷针相同。
避雷线的接闪原理与避雷针相同。
3.3.避雷带与避雷网避雷带与避雷网雷雷电电最最可可能能袭袭击击建建筑筑物物的的屋屋顶顶和和突突出出部部分分。
因因而而,高高层层建建筑筑一一般般在在屋屋顶顶四四周周的的女女儿儿墙墙或或屋屋脊脊、屋屋檐檐上上安安装装金金属属避避雷雷带带防防雷雷。
此此外外,还还在在屋屋面面上上铺铺设设金属线制成的避雷网。
金属线制成的避雷网。
4.4.避雷器避雷器避避雷雷器器的的作作用用是是防防止止雷雷电电过过电电压压沿沿输输电电线线路路侵侵入入变变电电所所或或其其它它建建筑筑物物,危害电气设备的绝缘。
危害电气设备的绝缘。
阀电阻特性阀电阻特性阀式避雷器阀式避雷器管型避雷器和保护间隙管型避雷器和保护间隙金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器在在工工频频电电压压下下,金金属属氧氧化化物物避避雷雷器器呈呈现现极极高高电电阻阻,能能迅迅速速有有效效地地阻阻断断工工频频续续流流,无无需需火火花花间间隙隙来来熄熄灭灭由由工工频频续续流流引引起起的的电电弧弧;而而当当雷雷电电过过电电压压的的作作用用下下,其其电电阻阻变变为很小,能较好地泄放雷电流。
为很小,能较好地泄放雷电流。
2022/10/31三、供电系统的三、供电系统的防雷措施防雷措施户户外外变变配配电电所所中中,一一般般采采用用避避雷雷针针作作为为直直击击雷雷的的防防护护装装置置,并并要要求求所所有被保护的电气设备和建筑物均应处于避雷针的保护范围之内。
有被保护的电气设备和建筑物均应处于避雷针的保护范围之内。
需需要要指指出出,避避雷雷针针若若与与附附近近的的建建筑筑物物或或电电气气设设备备距距离离较较近近时时,受受到到雷雷击击后后,其其极极高高的的电电位位,会会对对这这些些附附近近设设施施放放电电,这这种种现现象象称称为为反反击击。
为为防防止止反反击击事事故故的的发发生生,避避雷雷针针与与被被保保护护的的建建筑筑物物和和电电气气设设施施应应保保持持一一定定的的安安全距离,工程上,安全距离应大于全距离,工程上,安全距离应大于55mm。
变变配配电电所所中中一一般般需需要要通通过过装装设设阀阀式式避避雷雷器器或或氧氧化化锌锌避避雷雷器器对对变变压压器器进进行雷电侵入波的防护。
行雷电侵入波的防护。
避避雷雷器器应应尽尽可可能能靠靠近近变变压压器器安安装装。
避避雷雷器器接接地地线线应应与与变变压压器器低低压压侧侧接地中性线及金属外壳连在一起接地。
接地中性线及金属外壳连在一起接地。
避雷器的选择,必须使其伏秒特性与变压器伏秒特性合理配合,并且避雷器的选择,必须使其伏秒特性与变压器伏秒特性合理配合,并且避雷器的残压必须小于变压器绝缘耐压所能允许的程度。
避雷器的残压必须小于变压器绝缘耐压所能允许的程度。
2022/10/31续上页续上页3535kVkV变电所常见防雷保护变电所常见防雷保护1010kVkV变电所常见防雷保护变电所常见防雷保护2022/10/31四、四、建筑物的综合防雷措施建筑物的综合防雷措施建建筑筑物物防防雷雷工工程程是是一一个个系系统统工工程程,必必须须将将外外部部防防雷雷措措施施和和内内部部防防雷雷措措施施作作为为整整体体综综合合考考虑虑。
建建筑筑物物按按综综合合防防雷雷措措施施设设置置的的防防雷雷系系统统方方框框图图如如下下图所示。
图所示。
2022/10/31续上页续上页由雷电侵入波或雷击电磁脉冲导致各种线路上出现的过电流和过电压称由雷电侵入波或雷击电磁脉冲导致各种线路上出现的过电流和过电压称为电涌(为电涌(surgesurge)。
)。
电涌保护器(代号电涌保护器(代号SPDSPD)的作用是在电涌冲击发生时迅速动作,将电涌的作用是在电涌冲击发生时迅速动作,将电涌电流引入大地而不在被保护的设备端口残留很大的共模电压,当电涌冲击衰电流引入大地而不在被保护的设备端口残留很大的共模电压,当电涌冲击衰减后又自动恢复初始态不影响被保护设备的运行,并准备接受下一个电涌冲减后又自动恢复初始态不影响被保护设备的运行,并准备接受下一个电涌冲击。
击。
由于雷电冲击能量巨大,因此对信息系统的电源保护,从外部总配电室由于雷电冲击能量巨大,因此对信息系统的电源保护,从外部总配电室到内部对计算机系统供电,要分多级进行,才能将雷电的能量降到设备所能到内部对计算机系统供电,要分多级进行,才能将雷电的能量降到设备所能承受的水平。
电涌保护器在承受的水平。
电涌保护器在TN-STN-S系统中的分级安装见下图所示。
系统中的分级安装见下图所示。
2022/10/31第二节第二节供电系统的接地供电系统的接地
(一)接地与接地装置
(一)接地与接地装置接接地地是是指指电电气气设设备备为为达达到到安安全全和和功功能能需需要要为为目目的的,将将其其某某一一部部分分与与大大地地之之间间作作良好的电气连接。
良好的电气连接。
1-接接地地体体2-接接地地干干线线3-接接地地支支线线4-电气设备电气设备5-连接扁钢连接扁钢接地装置示意图接地装置示意图埋埋入入地地中中并并与与土土壤壤作作良良好好接接触触的的金金属属导体称为接地体或称接地极。
导体称为接地体或称接地极。
人工接地体人工接地体接地体接地体自然接地体自然接地体典型的接地装置如图所示。
典型的接地装置如图所示。
一、接地概念一、接地概念2022/10/31续上页续上页
(二)
(二)接地电流与对地电压接地电流与对地电压电气设备在发生接地故障时,电流将电气设备在发生接地故障时,电流将通过接地体以半球形向大地中散开,如图通过接地体以半球形向大地中散开,如图所示。
所示。
1-1-接地体接地体2-2-流散电场流散电场3-3-接地电流的地中电位分布接地电流的地中电位分布接地电流、对地电压接地电流、对地电压及接地电流电位分布图及接地电流电位分布图在距离接地体越远的地方,半球的球在距离接地体越远的地方,半球的球面积越大,其散流电阻越小,相对于接地面积越大,其散流电阻越小,相对于接地点处的电位就越低。
点处的电位就越低。
电气设备的接地部分,如:
接地的外电气设备的接地部分,如:
接地的外露可导电部分和接地体等,与零电位的露可导电部分和接地体等,与零电位的“大地大地”之间的电位差,称为接地部分的对之间的电位差,称为接地部分的对地电压。
地电压。
2022/10/31续上页续上页(三)接地类型(三)接地类型1.1.功能性接地功能性接地为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接地,例如电为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接地,例如电源中性点的直接接地或经消弧线圈等的接地,又称工作接地。
源中性点的直接接地或经消弧线圈等的接地,又称工作接地。
2.2.保护性接地保护性接地为了保证电网故障时人身和设备的安全而进行的接地。
包括:
为了保证电网故障时人身和设备的安全而进行的接地。
包括:
3.3.功能性与保护性合一的接地功能性与保护性合一的接地(如屏蔽接地如屏蔽接地)安全保护接地安全保护接地过电压保护接地过电压保护接地防静电接地防静电接地为防止由带电导体的绝缘损坏所造成人体受到为防止由带电导体的绝缘损坏所造成人体受到间接电击,而将电气设备的外露可导电部分进间接电击,而将电气设备的外露可导电部分进行的接地。
行的接地。
为为防防止止过过电电压压对对电电气气设设备备和和人人身身安安全全的的危危害害而而进行的接地,如防雷接地。
进行的接地,如防雷接地。
为为了了消消除除静静电电对对电电气气设设备备和和人人身身安安全全的的危危害害而而进行的接地。
进行的接地。
2022/10/31二、接地电阻及其计算二、接地电阻及其计算
(一)
(一)接地电阻接地电阻接接地地电电阻阻是是指指接接地地体体的的流流散散电电阻阻与与接接地地线线、接接地地体体电电阻阻的的总总和和。
接接地地电电阻主要是接地体的流散电阻,接地电阻与土壤的电阻率有关。
阻主要是接地体的流散电阻,接地电阻与土壤的电阻率有关。
工工频频接接地地电电流流流流经经接接地地装装置置所所呈呈现现的的接接地地电电阻阻,称称为为工工频频接接地地电电阻阻。
雷雷电流流经接地装置所呈现的接地电阻,称为冲击接地电阻。
电流流经接地装置所呈现的接地电阻,称为冲击接地电阻。
(二)
(二)工频接地电阻的计算工频接地电阻的计算电力系统的不同接地装置对接地电阻的要求是不同的。
详见相关标准。
电力系统的不同接地装置对接地电阻的要求是不同的。
详见相关标准。
单根垂直式人工接地体单根垂直式人工接地体多根垂直式人工接地体多根垂直式人工接地体为接地体的利用系数,考虑了接地体之间存在电场屏蔽效应。
为接地体的利用系数,考虑了接地体之间存在电场屏蔽效应。
2022/10/31例题例题:
某某10/0.410/0.4kVkV车车间间变变电电所所,主主变变压压器器容容量量为为800800kVAkVA,采采用用Dyn11Dyn11联联结结。
已已知知接接于于1010kVkV侧侧的的架架空空线线路路长长100100kmkm,电电缆缆线线路路长长1010kmkm。
当当地地土土质质为为砂砂质质粘粘土土。
经经现现场场测测定定,可可利利用用的的自自然然接接地地体体电电阻阻为为6060。
已已知知流流过过接接地地线线的的低低压压侧侧单单相相接接地地短短路路电电流流为为1010kAkA,短短路路存存在在时时间间0.40.4ss。
试试确确定定该该变变电电所所的的共共用用人人工接地装置。
工接地装置。
解:
解:
11)确定该变电所的接地电阻允许值)确定该变电所的接地电阻允许值:
此变电所此变电所1010kV
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 供电 工程 电气 课件 供电系统 防雷 接地 精品 文档