变压器（也是避雷器）上电压有两个峰值：
Uch ：避雷器冲击放电电压
Ubm：避雷器残压的最大值，取5kA下的数值
两个峰值Uch和Ubm基编辑课本件 相同
9
变压器得到可靠保护条件：变压器 冲击放电电压大于避雷器的冲击放 电电压和5kA下的残压 110kV～220kV变电所雷电流不得超 过5kA，故5kA下的残压用Ub.5表示
编辑课件
2
侵入波过电压防护的主要措施
避雷针、避雷线的保护范围 直击雷
防止反击
避雷器的保护范围与作用
侵入波
降低来波陡度
进线保护段
减小通过避雷器的电流
编辑课件
3
变电所内避雷器的保护作用
避雷器与被保护设备有一定距离 时的过电压 变压器与避雷器之间允许的最大 电气距离 确保变压器安全的主要措施
编辑课件
4
=2α(tP+2τ)
2αt
- 4α(tP+2τ- tP)
-4α(t-tp)
= 2α(tP - 2τ) =Ub.5 - 2ατ
编辑课件
17
变压器上电压UT( t )
t tp uT(t) 2at
t tp
uT (t)
2at p
Ub5
2a
l2 v
t
tp
2l 2 v
uT (t)
2a(t p
2l 2 v
１、入侵雷电波的波形
360m
标准雷电波波形:
Tf=1.2μs±30%; Tt=50μs±20% 雷电冲击波波头长度
=VTf=3 x 108m/s x 1.2 x 10-6s=360m
编辑课件
5
αt
因此，在变电站内分析入侵波时我们 通常考虑其波头的影响，从而把入侵 波看成是陡度为α的斜角波
编辑课件
6
2、避雷器与被保护设备距离 为零时的过电压
变压器在冲击电压作用下入口电容一般
可以不计,可以认为输电线在此开路。
编辑课件
7
q 1(h 1 h 3) (h a h b)
避雷器动作前：
变压器（也是避雷器）上电压： ub 2u
避雷器动作后： 可列方程： 2u ub ibZ1
编辑课件
8
避雷器动作后：
变压器承受截波的能力为多次(一般指
3次)截波耐压值:
U
j
U j.3 编辑课1件.15
19
变压器承受的最大耐压值
U b .5
2
L v
Uj
变压器与避雷器间允许最大
电气距离
Lm
U j Ub.5 2 / v
编辑课件
20
确保变压器安全的主要措施
UT
U b .5
2 L2 v
限制避雷器残压 限制入侵波陡度 由变电站进线段保护完成
= 2α( tp - τ) 2αt ③ 其中：2αTP=Ub.5+ 2ατ
编辑课件
15
t=tp时
UT= 2αtp =Ub.5 + 2ατ
其中τ = L2/v 考虑到设备入口电容
2αt
UT= Ub.5 + 2αKL2/v
K为设备电容修正系数
编辑课件
16
t = tP+2τ时
UT=2Uq +2Uf
=2αt - 4α(t-tP)
入侵波at到避雷器处B点时t=0,在变压
器入口处T点发生全反射
编辑课件
13
① 反射波到达B点之前：
Uf B （１）
Uq
UB(t) = Uq = at
T ② 反射波到达B点后和避雷 器动作之前：
Uq
Uf
B
T
（２）
UB(t) = Uq + Uf = at + a(t - 2τ)
= 2a(t - τ)
其中τ = L2/v
减小变压器距避雷器的电气距离
编辑课件
21
变电所侵入波的保护接线
220kV变电所保护接线
编辑课件
22
谢谢
编辑课件
23
)
4a(t p
2l 2 v
2a(t p
2l 2 v
)
U b5
2a
l2 v
tp )uT (t)
2at p
Ub5
2a
l2 v
具有振荡性质 -----截波
编辑课件
18
4、变压器与避雷器之间允许 的最大电气距离
入侵波在变压器与避雷器之间多次反 射，作用在变压器上的电压具有振荡 性质，相当于截波的作用。
编辑课件
14
Uq
Uf
B
T ③ t=tp,UB与避雷器伏秒特
2α(t - τ)
u
UB
避雷器伏秒特性曲线
性相交,避雷器动作,UB
应等于避雷器残压，相
αt
tp
Ub.5
当于在避雷器安装处产
2τ
t
生一个-2α(t-tp)电压波.
-2α( t - tp)
UB= Ub.5=2α(t -τ) - 2α( t - tp)
编辑课件
10
可将避雷器上的电压近似的视为斜角 平顶波．其幅值为Ub.5，波头时间Tp 取决于入侵波陡度α．
上图表示当避雷器动作时在避雷器安 装处产生一个-α(t-tp)电压波．
编辑课件
11
3、避雷器与被保护设备有 一定距离L2时的过电压
编辑课件
12
变压器在冲击电压作用下,可以认为输
电线在变压器入口处T点开路
变电所雷电过电压的来源
雷电直击变电所 雷击输电线路产生的雷电过电压 沿线路侵入变电所
编辑课件
1
变电所雷电过电压的危害
变压器等主要电器设备的内绝缘大都 没有自恢复的能力 220kV线路，50%放电电压为1200kV 而相应的变压器全波冲击试验电压为 850kV, 全波多次冲击耐压只有 850/1.1=773kV 设备损坏后将造成大面积停电