电力系统过电压及保护

本课提示：本课题讨论电力系统的大气雷电过电压和属于内过电压的工频过电压、操作过电压的发生、特性和防护。主要有：

（1）雷电放电的基本过程、雷电的主要参数和主要的防雷设备。要求掌握的雷电主要参数有雷电流、雷暴日、地面落雷密度和输电线路落雷次数。掌握雷电波的传播、折射、反射、通过电感及电容的特点和规律，并能加以应用。掌握避雷器的分类和作用原理。着重掌握阀式避雷器和氧化锌避雷器的结构与元件的作用原理以及主要电气参数。理解防雷接地的作用和它的计算表达式。学习中要通过计算实例，掌握避雷针的保护范围计算。学习避雷器结构时，最好能通过实物对照，以便于掌握和理解。

（2）输电线路上感应雷过电压和直击雷过电压的产生及计算方法， 同时提出衡量输电线路防雷性能的两个指标，即耐雷水平和雷击跳闸率，以及它们的计算方法。 同时简述了输电线路的防雷措施。要求掌握雷击塔顶和绕击这两种过电压的耐雷水平和雷击跳闸率的计算，并熟悉输电线路的防雷措施。学习时注意计算方法的推导过程，以便理解和掌握计算公式。在计算时要注意每一个参数的单位。

（3）发电厂和变电所直击雷保护和雷电波沿输电线路入侵发电厂和变电所的防雷保护。掌握防止雷直击于发电厂、变电所设备的原理和方法。理解雷电波沿输电线路入侵发电厂和变电所时，用避雷器保护的原理。掌握变电所的进线段和变压器、旋转电机的防雷保护。学习时要弄清防雷保护接线中，每一个元器件的保护作用原理，并查阅有关规程规定，加以领会和理解。

（4）电力系统中内过电压与工频过电压的基本概念、分类及其特点；并就空载线路电容效应引起的工频过电压，对其产生原因以及它对电力系统的影响作了定性的分析与阐述，对影响这种工频过电压大小的各种情况作了量化的分析。要求领会各基本概念，掌握内过电压和工频过电压的分类及特点，对由空载线路电容效应引起的工频过电压，能分析其产生原因，并能针对各影响因素来进行量化的分析与解释。

（5）电力系统中几种操作过电压的产生原因、产生的物理过程、影响过电压大小的因素及限制过电压的措施。要求领会并简要地掌握各种操作过电压产生的基本原因，影响过电压大小的因素以及限压措施。理解各种操作过电压产生的物理过程，这是其中的难点。

电力系统工作的可靠性，主要取决于其绝缘能否耐受作用于其上的各种电压。在电力系统正常运行情况下，系统中设备只承受电网的额定电压作用，但是由于各种原因，电力系统中的某些部分的电压可能升高，甚至大大超过正常状态下的电压，危及设备的绝缘，这种危及设备绝缘的过电压可分为大气过电压和内部过电压。