雷电及防雷保护装置

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1、高电压技术8.8.2三相绕组中的波过程电力变压器一般按照Y、Y0、△等接线方式。雷电冲击波可能从一相、两相或者三相接入；三绕组变压器的波过程与单相变压器基本相同，只是随接线方式和进波方式有所不同。星形接线中性点接地（Y0）当变压器采用Y0接地，三相间相互影响很小，可按三个独立的单相绕组波过程分析。2二、星形接线中性点不接地（Y）一相进波时：波到达不中性点后经由两相绕组传出。后两相等效为并联的两个L－K－C回路3一相进波的特点：入侵波幅值为1/2U0由于绕组的冲击波阻抗远大于线路的波阻抗，因此其他两相波阻抗

2、的线路侧的端点可认为是接地的。起始电位分布与后两相关系不大，可认为此时中性点电位接近为0。稳态电位分布时，按电阻分配，成为折线。中性点为1/3U0最大电位包络线为曲线3。振荡过程中，中性点最大电位为2/3U04两相进波时两相波达到中性点后将同时由第三个绕组传到线路上。可按照单相进波的叠加计算波过程。中性点稳态电位为2/3U0，最大电位为4/3U0三相进波时规律与单相绕组末端开路情况基本相同。中性点最大电位为首端电位的2倍。5三、三角形接线一相入侵时：因为绕组的冲击波阻抗远大于线路的波阻抗，因此B、C两端点

3、相当于接地。此时，在AB、AC绕组中的波过程与末端接地时的相同。6两相或者三相入侵时：用叠加法分析.1表示A端或者B端进波时的初始分布2表示A端或者B端进波时的稳态分布虚线3表示A、B端同时进波时的初始分布实线4表示A、B端同时进波时的稳态分布振荡过程中，最高电位在中点M处，为2U078.8.3冲击电压在绕组间的传递当波浸入变压器的高压绕组时，会感应到低压绕组中，感应途径为：1静电感应2电磁感应感应过电压很大时，会造成低压绕组处的绝缘击穿。近似计算这种感应过电压时，用叠加法，将两种途径的感应过电压分别计算

4、后再相加。8一、绕组间的静电感应由于电感中电流不能突变，因此只存在电容耦合。因此与变比无关。在绕组2开路时，静电感应的电压为：通常，低压绕组和很多线路相连，因此，还有很多电容和C20并联，此时U2不大。但当空载时，需要进行过电压防护。9二、绕组间的电磁感应线路电感中会逐渐流过电流。电流所产生的磁通会在另一个绕组中感应出电压。这种电压就叫电磁感应分量。电磁感应分量与变比有关，但由于铁芯损耗，所以不是与变比成正比。通常，低压绕组绝缘裕度的设计远大于高压绕组，因此，电磁感应过电压，只是在从低压感应到高压时才有危

5、险。一般依靠在高压出线端安装三相避雷器进行防护。108.9旋转电极绕组中的波过程当波作用于旋转电机时，也可用LCK回路分析。一般选择电机要加外部保护措施，如（在发电机前并联电容），因此来波陡度平缓，波头时间大于10us，即du/dt很小。无论是单匝还是多匝电机，k0du/dt都很小，因此可忽略K的影响。在计算波过程时，可将旋转电机绕组看成具有一定波阻抗的导线。旋转电机指的是经过电力变压器或直接与电网相连的发电机、同步调相机和大型电动机等，它们的绕组在运行过程中部有可能会受到过电压波的作用。11一、电机绕组

6、中的波阻抗及波速电机槽内部分和端部部分的L0，C0是不同的，因此波阻和波速也有规律的变化，但一般用只看宏观的平均值。波阻抗与电机容量、电压和转速有关。电压升高→每槽匝数增加→电感变大→波阻抗增加容量加大→导线半径增加→每格匝数减小→电容增加，电感减小→波阻抗减小对于低速电机，可用图中值的2倍估算波阻抗12波速容量加大→导线半径增加→每格匝数减小→电容增加，电感减小→，一般电感的减小没有电容的增加那么快→波速下降13二、波在电机绕组中的传播波在电机绕组中传播时，存在铁损、铜损、介质损耗。以铁损最大。因此，衰

7、减和变形都很严重。衰减可计算：中小容量的电机：＝0.0005m-1;大容量电机：＝0.0015m-1当波沿电机绕组传播时，绕组中的电位如左图所示。最大电位梯度在首端。匝间承受冲击电压为：因此，允许来波最大陡度为：一般将进波陡度限制在5kV/us以下。14第9章雷电及防雷保护装置大气过电压是由于雷电形成的。它是造成系统故障的主要原因之一9.1雷云放电及雷电过电压热气流上升，冷凝产生冰晶，冰晶碰撞分裂，导致带负电荷的较轻部分被风吹走，形成雷云；带正电荷的较重部分可能形成局部带正电的云区或者凝聚成水滴下降。

8、整块雷云可以有若干个电荷中心，负电荷位于雷云下部，离地大约500-1000m。雷云放电通常分为先导部分和主放电两个阶段。图中为下行负雷闪的照片。第一次放电结束后，多半还会有重复雷击。15169.1.2雷击时的等值电路主放电瞬间，可用开关S的闭合来模拟Z是被击物的阻抗。由于电荷运动形成电流，因此雷击点的电位发生突然变化u＝iZ雷电具有电流源的性质。当Z＝0时，i=2*i0;一般，Z0＝300-400，Z<