高電壓技術(shù)1防雷裝置-接地ppt課件

1、1.避雷針n富蘭克林于富蘭克林于17501750年發(fā)明年發(fā)明避雷針。避雷針。n避雷針的發(fā)明不僅是使避雷針的發(fā)明不僅是使人類生活上免除了自然人類生活上免除了自然災(zāi)害，而且在哲學(xué)上和災(zāi)害，而且在哲學(xué)上和科學(xué)上也是一件大事科學(xué)上也是一件大事n單根避雷針的保護(hù)范圍單根避雷針的保護(hù)范圍 避雷針的保護(hù)范圍避雷針的保護(hù)范圍避雷針的保護(hù)范圍2. 避雷線的保護(hù)范圍線路的保護(hù)角防雷裝置防雷裝置- -避雷器避雷器1 1 避雷器的發(fā)展概況避雷器的發(fā)展概況u避雷器是用以限制由線路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓或由避雷器是用以限制由線路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓或由操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓的一種電器設(shè)備操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓的一種電器設(shè)備u避雷器的保

2、護(hù)原理與避雷針不同。它實(shí)質(zhì)上是一避雷器的保護(hù)原理與避雷針不同。它實(shí)質(zhì)上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近，當(dāng)作用種放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器即先放電，電壓超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器即先放電，限制了過(guò)電壓的發(fā)展，從而保護(hù)了其他電氣設(shè)備限制了過(guò)電壓的發(fā)展，從而保護(hù)了其他電氣設(shè)備免遭擊穿損壞免遭擊穿損壞避雷器保護(hù)作用原理示意 避雷器的基本要求： (a) (b) (c) 1氣設(shè)備的伏秒特性； 2避雷器的伏秒特性，3 電器設(shè)備上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓 避雷器與電氣設(shè)備的伏秒特性配合圖避雷器發(fā)展經(jīng)歷：從放電間隙到氧化鋅避雷器滅弧工頻放切UUK續(xù)雷續(xù)雷

3、滅弧殘IICICIUKbU2.氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器 ZnO非線性電阻片（ MOV ）的基本構(gòu)成ZnO閥片的非線性閥片的非線性UI 特性特性根據(jù)作用電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可分為三個(gè)區(qū)域根據(jù)作用電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可分為三個(gè)區(qū)域AEJ CIU 非線性系數(shù)非線性系數(shù)氧化鋅避雷器的基本工作原理氧化鋅避雷器的基本工作原理u氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器MOA是將相是將相應(yīng)數(shù)量的氧化鋅電阻片應(yīng)數(shù)量的氧化鋅電阻片MOV密封在瓷套或其他絕緣體內(nèi)而組密封在瓷套或其他絕緣體內(nèi)而組成成u無(wú)間隙無(wú)間隙MOA ZnO避雷器的主要技術(shù)參數(shù)避雷器的主要技術(shù)參數(shù) 通流容量大，吸收過(guò)電壓能量的通流容量大，吸收過(guò)電壓能量的能力強(qiáng)能力強(qiáng) 復(fù)合外套

4、復(fù)合外套ZnO避雷器避雷器 復(fù)合外套復(fù)合外套ZnO避雷器的優(yōu)點(diǎn)避雷器的優(yōu)點(diǎn)u具有具有ZnOZnO避雷器的所有優(yōu)點(diǎn)避雷器的所有優(yōu)點(diǎn): : 殘壓低，保護(hù)優(yōu)異；泄漏電流??；通流容量大，殘壓低，保護(hù)優(yōu)異；泄漏電流??；通流容量大，吸收過(guò)電壓能量的能力強(qiáng)吸收過(guò)電壓能量的能力強(qiáng)u消除了避雷器內(nèi)部受潮的隱患消除了避雷器內(nèi)部受潮的隱患u從根本上消除避雷器裙套爆炸的危險(xiǎn)從根本上消除避雷器裙套爆炸的危險(xiǎn)u重量輕，體積小，擴(kuò)大了避雷器的使用范圍重量輕，體積小，擴(kuò)大了避雷器的使用范圍u耐污性能好耐污性能好u散熱特性好散熱特性好u制造工藝簡(jiǎn)單制造工藝簡(jiǎn)單防雷裝置防雷裝置- -電力系統(tǒng)接地技術(shù)電力系統(tǒng)接地技術(shù)一. 接地分類

5、1.工作接地工作接地交流電力系統(tǒng)根據(jù)中性點(diǎn)是否接地而分為中性點(diǎn)接地交流電力系統(tǒng)根據(jù)中性點(diǎn)是否接地而分為中性點(diǎn)接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，另外還有中性點(diǎn)通過(guò)電阻或系統(tǒng)和中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，另外還有中性點(diǎn)通過(guò)電阻或電感接地的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)電感接地的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)定義：我國(guó)在定義：我國(guó)在110 kV及以上的電力系統(tǒng)中多采用中性及以上的電力系統(tǒng)中多采用中性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，其目的是為了降低電力設(shè)備的絕點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，其目的是為了降低電力設(shè)備的絕緣水平緣水平目的：降低作用在設(shè)備絕緣上的電壓，因此設(shè)備的絕目的：降低作用在設(shè)備絕緣上的電壓，因此設(shè)備的絕緣水平也可以降低，即達(dá)到縮小設(shè)備絕緣尺寸、降低緣

6、水平也可以降低，即達(dá)到縮小設(shè)備絕緣尺寸、降低設(shè)備造價(jià)的目的設(shè)備造價(jià)的目的在正常情況下，流過(guò)接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平衡在正常情況下，流過(guò)接地裝置的電流為系統(tǒng)的不平衡電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)將有數(shù)十千安的短路電流，而在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)將有數(shù)十千安的短路電路流過(guò)接地裝置，持續(xù)時(shí)間電路流過(guò)接地裝置，持續(xù)時(shí)間0.5s左右左右n在兩線一地的雙極直流輸電系統(tǒng)中，有時(shí)也將中性點(diǎn)在兩線一地的雙極直流輸電系統(tǒng)中，有時(shí)也將中性點(diǎn)接地。中性點(diǎn)接地后，可以利用大地作為回路，采用接地。中性點(diǎn)接地后，可以利用大地作為回路，采用單極運(yùn)行方式。采用單極運(yùn)行方式時(shí)，數(shù)千安的電流單極運(yùn)行方式。采用單極運(yùn)行方式時(shí)，數(shù)千安的電

7、流將長(zhǎng)期流過(guò)接地裝置，這時(shí)接地裝置的電化學(xué)腐蝕是將長(zhǎng)期流過(guò)接地裝置，這時(shí)接地裝置的電化學(xué)腐蝕是一個(gè)特別應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題一個(gè)特別應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題n對(duì)于配電系統(tǒng)，降壓變壓器用來(lái)聯(lián)接高壓系統(tǒng)和低壓對(duì)于配電系統(tǒng)，降壓變壓器用來(lái)聯(lián)接高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)，根據(jù)變壓器中性點(diǎn)是否接地可分為接地系統(tǒng)和系統(tǒng)，根據(jù)變壓器中性點(diǎn)是否接地可分為接地系統(tǒng)和非接地系統(tǒng)非接地系統(tǒng)2.保護(hù)接地保護(hù)接地在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備的外殼將帶在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備的外殼將帶電，如果這時(shí)人接觸設(shè)備外殼，將產(chǎn)生危險(xiǎn)。電，如果這時(shí)人接觸設(shè)備外殼，將產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備的外殼因此為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備的

8、外殼必須接地，這種接地稱為保護(hù)接地必須接地，這種接地稱為保護(hù)接地當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞而使外殼帶電時(shí)，流過(guò)當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞而使外殼帶電時(shí)，流過(guò)保護(hù)接地裝置的故障電流應(yīng)使相應(yīng)的繼電保護(hù)保護(hù)接地裝置的故障電流應(yīng)使相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障設(shè)備，另外也可以通過(guò)降裝置動(dòng)作，切除故障設(shè)備，另外也可以通過(guò)降低接地電阻保證外殼的電位在人體安全電壓值低接地電阻保證外殼的電位在人體安全電壓值之下，從而避免因電氣設(shè)備外殼帶電而造成的之下，從而避免因電氣設(shè)備外殼帶電而造成的觸電事故觸電事故3.防雷接地防雷接地為了防止雷電對(duì)電力系統(tǒng)及人身安全的危害，為了防止雷電對(duì)電力系統(tǒng)及人身安全的危害，一般采用避雷針、避雷

9、線及避雷器等雷電防護(hù)一般采用避雷針、避雷線及避雷器等雷電防護(hù)設(shè)備設(shè)備雷電防護(hù)設(shè)備都必須與合適的接地裝置相連，雷電防護(hù)設(shè)備都必須與合適的接地裝置相連，以將雷電流導(dǎo)入大地，這種接地稱為防雷接地以將雷電流導(dǎo)入大地，這種接地稱為防雷接地流過(guò)防雷接地裝置的雷電流幅值很大，可以達(dá)流過(guò)防雷接地裝置的雷電流幅值很大，可以達(dá)到數(shù)百千安，但持續(xù)的時(shí)間很短，一般只有數(shù)到數(shù)百千安，但持續(xù)的時(shí)間很短，一般只有數(shù)十微秒十微秒 4.4.信號(hào)參考地信號(hào)參考地為電子設(shè)備提供信號(hào)參考點(diǎn)為電子設(shè)備提供信號(hào)參考點(diǎn)二. 接地電阻的定義及特性n接地電阻為接地體的地電位升與通過(guò)接地體流入地接地電阻為接地體的地電位升與通過(guò)接地體流入地中電流

10、的比值。它與土壤特性及接地體的幾何尺寸中電流的比值。它與土壤特性及接地體的幾何尺寸有關(guān)。接地體的接地電阻可以通過(guò)求解電流場(chǎng)得到有關(guān)。接地體的接地電阻可以通過(guò)求解電流場(chǎng)得到n電流流經(jīng)接地體向地中散流時(shí)所遇到的土壤電阻為電流流經(jīng)接地體向地中散流時(shí)所遇到的土壤電阻為散流電阻，通常所說(shuō)的接地電阻包括接地引線的電散流電阻，通常所說(shuō)的接地電阻包括接地引線的電阻、接地引線與接地裝置的接觸電阻、接地體本身阻、接地引線與接地裝置的接觸電阻、接地體本身的電阻、接地體和土壤間的接觸電阻及土壤的散流的電阻、接地體和土壤間的接觸電阻及土壤的散流電阻。因?yàn)樯⒘麟娮璞绕渌姆N電阻大得多，因此電阻。因?yàn)樯⒘麟娮璞绕渌姆N電阻

11、大得多，因此可以近似地認(rèn)為接地電阻等于散流電阻可以近似地認(rèn)為接地電阻等于散流電阻n通常通過(guò)求解恒定電流場(chǎng)分析得到的接地裝置的通常通過(guò)求解恒定電流場(chǎng)分析得到的接地裝置的電阻為土壤的散流電阻，即一般計(jì)算公式計(jì)算得電阻為土壤的散流電阻，即一般計(jì)算公式計(jì)算得到的接地電阻只是接地裝置周?chē)寥赖纳⒘麟娮璧降慕拥仉娮柚皇墙拥匮b置周?chē)寥赖纳⒘麟娮鑞實(shí)際測(cè)量得到的接地電阻一般都比計(jì)算結(jié)果大，實(shí)際測(cè)量得到的接地電阻一般都比計(jì)算結(jié)果大，這是因?yàn)閷?shí)際的接地裝置與土壤的接觸畢竟不是這是因?yàn)閷?shí)際的接地裝置與土壤的接觸畢竟不是面接觸，而是點(diǎn)接觸，二者之間存在一定的接觸面接觸，而是點(diǎn)接觸，二者之間存在一定的接觸電阻，特別是

12、在巖石地區(qū)，接觸電阻有時(shí)是比較電阻，特別是在巖石地區(qū)，接觸電阻有時(shí)是比較大的。接觸電阻是一個(gè)不定值，它與施工時(shí)的壓大的。接觸電阻是一個(gè)不定值，它與施工時(shí)的壓緊程度、土壤的顆粒狀況及潮濕程度等有關(guān)，但緊程度、土壤的顆粒狀況及潮濕程度等有關(guān)，但接觸電阻在計(jì)算公式中是很難反映的接觸電阻在計(jì)算公式中是很難反映的 rIv200000021rCQvdsDvdsvvdsvIvRsnss三. 接地電阻計(jì)算n垂直接地體垂直接地體)(4ln2dllR利用系數(shù)nRRn水平接地體水平接地體)(Lln22AdhLRn 輸電線路的防雷接地需要人工接地）輸電線路的防雷接地需要人工接地）n 接地網(wǎng)接地網(wǎng))(2SR工頻沖擊RR

13、工頻工頻沖擊沖擊沖擊系數(shù)沖擊系數(shù)RR 1 1 五. 接地的功能 功能1：n 降低電力設(shè)備絕緣水平n 確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行：輸電線路桿塔接地裝置的接地電阻必須降低到一定值，以降低雷擊輸電線路桿塔時(shí)的塔頂電位與導(dǎo)線的電位差小于絕緣子串的50%沖擊放電電壓來(lái)保證線路的正常運(yùn)行n 確保人身安全n當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞或老化而使外殼帶電時(shí)，保護(hù)接地能夠保證接觸設(shè)備外殼的人員的人身安全n另外發(fā)變電站接地裝置通過(guò)降低接地電阻和采取均壓措施來(lái)保證接觸電壓和跨步電壓滿足人身安全要求功能功能2：n 檢測(cè)接地故障檢測(cè)接地故障n近年來(lái)為了保證人身和財(cái)產(chǎn)安全，低壓線路采用漏電斷路器近年來(lái)為了保證人身和財(cái)產(chǎn)安全，低壓線路采用

14、漏電斷路器等各種故障保護(hù)裝置。如果線路的一點(diǎn)產(chǎn)生接地故障，為了使等各種故障保護(hù)裝置。如果線路的一點(diǎn)產(chǎn)生接地故障，為了使保護(hù)裝置動(dòng)作，則必須產(chǎn)生足夠大的接地故障電流。為確保滿保護(hù)裝置動(dòng)作，則必須產(chǎn)生足夠大的接地故障電流。為確保滿足該條件，則在降壓變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)接地，該接地可以稱足該條件，則在降壓變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)接地，該接地可以稱為接地故障檢測(cè)用的接地為接地故障檢測(cè)用的接地n對(duì)中性點(diǎn)接地的線路，如果電氣設(shè)備外殼不接地，當(dāng)由于絕對(duì)中性點(diǎn)接地的線路，如果電氣設(shè)備外殼不接地，當(dāng)由于絕緣破壞等原因使設(shè)備外殼帶電時(shí)，通過(guò)雜散電容構(gòu)成回路產(chǎn)生緣破壞等原因使設(shè)備外殼帶電時(shí)，通過(guò)雜散電容構(gòu)成回路產(chǎn)生的電流將

15、不足以使保護(hù)設(shè)備可靠動(dòng)作，因此應(yīng)將設(shè)備外殼接地的電流將不足以使保護(hù)設(shè)備可靠動(dòng)作，因此應(yīng)將設(shè)備外殼接地功能功能3：n功能接地功能接地n有些設(shè)備在功能上即有加以接地的必要性。有些設(shè)備在功能上即有加以接地的必要性。例如陰極保護(hù)利用電化學(xué)防止金屬的腐蝕，例如陰極保護(hù)利用電化學(xué)防止金屬的腐蝕，為了使防蝕電流流入土壤或水中，則應(yīng)在系為了使防蝕電流流入土壤或水中，則應(yīng)在系統(tǒng)中進(jìn)行接地。另外為了保證計(jì)算機(jī)及其它統(tǒng)中進(jìn)行接地。另外為了保證計(jì)算機(jī)及其它電子設(shè)備的正常工作，必須采用具有穩(wěn)定電電子設(shè)備的正常工作，必須采用具有穩(wěn)定電位的基準(zhǔn)點(diǎn)，該基準(zhǔn)點(diǎn)通過(guò)接地來(lái)實(shí)現(xiàn)。位的基準(zhǔn)點(diǎn)，該基準(zhǔn)點(diǎn)通過(guò)接地來(lái)實(shí)現(xiàn)。n 作業(yè)用接地作業(yè)用接地n在停電作用時(shí)，需要采用接地來(lái)泄放線路在停電作用時(shí)，需要采用接地來(lái)泄放線路中的充電裝置中的能量，以及防止電磁干擾