任务四：供配电系统运行保障措施1

1、 电气工程系电气工程系 河南工业职业技术学院河南工业职业技术学院任务四：供配电系统运行保障措施任务四：供配电系统运行保障措施现代供配电技术精品课程现代供配电技术精品课程任务四：供配电系统运行保障措施任务四：供配电系统运行保障措施变电站综合保护变电站综合保护1低压控制系统保护低压控制系统保护2防雷防雷3接地接地4安全安全5情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护 知识目标知识目标v 理解继电保护的原理与要求v 掌握常用保护继电器工作原理v 掌握电力线路和电力变压器的保护方法v 掌握微机综合保护的组成与原理 能力目标能力目标v 二次回路图识读能力v 保护系统的检修、维护 情景一：变电站综合保护

2、情景一：变电站综合保护任任务务一一任任务务二二任任务务三三继电保护定时限线路组装继电保护反时限线路组装微机综合保护工作分析内容：继电保护定时限线路组装 要求：掌握定时限线路保护的继电器组成 掌握定时限线路保护工作原理 掌握定时限线路保护整定计算 要求：掌握反时限线路保护的继电器组成 掌握反时限线路保护工作原理 掌握反时限线路保护整定计算 内容：继电保护反时限线路组装 要求：掌握微机综合保护 掌握微机综合保护常见故障处理内容：微机综合保护任任务务一一任任务务二二任任务务三三情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护在电力系统中的每个元件上装设一种有效的装置，当电气在电力系统中的每个元件上装设一

3、种有效的装置，当电气元件发生故障或不正常运行状态使，该装置能快速切断故障元元件发生故障或不正常运行状态使，该装置能快速切断故障元件的供电或向工作人员发出信号进行处理，则可以大大减少事件的供电或向工作人员发出信号进行处理，则可以大大减少事故发生的几率。在电力系统中起这种作用的装置即称为继电保故发生的几率。在电力系统中起这种作用的装置即称为继电保护装置。护装置。 继电保护装置情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护v继电保护装置作用继电保护装置作用： 自动、快速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使自动、快速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，使非故障元件能

4、继续正常运行。故障元件免于继续遭到破坏，使非故障元件能继续正常运行。 对电气元件的不正常运行状态能根据运行维护的条件发出信对电气元件的不正常运行状态能根据运行维护的条件发出信号、减负荷或跳闸。号、减负荷或跳闸。v继电保护装置要求：继电保护装置要求：继电保护在供配电系统中要想起到以上作用，则在技继电保护在供配电系统中要想起到以上作用，则在技术上必须满足四个基本要求，即选择性、速动性、可靠性、术上必须满足四个基本要求，即选择性、速动性、可靠性、灵敏性。灵敏性。情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护过流继电保护装置框图 继电保护装置组成继电保护装置组成情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保

5、护分类：定时限过电流保护定时限过电流保护 反时限过电流保护反时限过电流保护 定时限过电流保护 动作电流的整定必须满足的条件动作电流的整定必须满足的条件 应该躲过线路的最大负荷电流应该躲过线路的最大负荷电流(包括正常过负荷电流和尖包括正常过负荷电流和尖峰电流峰电流) ，以免在最大负荷通过时保护装置误动作。，以免在最大负荷通过时保护装置误动作。 保护装置的返回电流也应该躲过线路的最大负荷电流保护装置的返回电流也应该躲过线路的最大负荷电流 ，以保证保护装置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始以保证保护装置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始位置，避免发生误动作。位置，避免发生误动作。带时限的过电流保

6、护情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护定时限过电流保护装置的组成定时限过电流保护装置的组成情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护 反时限过电流保护反时限过电流保护 动作电流的整定动作电流的整定 动作电流的整定方式与定时限过电流保护相同。动作电流的整定方式与定时限过电流保护相同。 电路组成及原理电路组成及原理 反时限过电流保护的原理电路图a)按集中表示法绘制 b)按分开表示法绘制 情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护 定时限过电流保护定时限过电流保护 优点：动作时间较为准确，容易整定，误差小。优点：动作时间较为准确，容易整定，误差小。 缺点是：所用继电器的数目比较多，因此结

7、线较为复杂，继电器触点缺点是：所用继电器的数目比较多，因此结线较为复杂，继电器触点容量较小，需直流操作电源，投资较大。此外，靠近电源处的保护动容量较小，需直流操作电源，投资较大。此外，靠近电源处的保护动作时间较长，而此时的短路电流又较大，故对设备的危害较大。作时间较长，而此时的短路电流又较大，故对设备的危害较大。 反时限过电流保护反时限过电流保护 优点是：继电器的数量大为减少，故其结线简单，只用一套优点是：继电器的数量大为减少，故其结线简单，只用一套GL系列系列继电器就可实现不带时限的电流速断保护和带时限的过电流保护。由继电器就可实现不带时限的电流速断保护和带时限的过电流保护。由于于GL继电器

8、触点容量大，因此可直接接通断路器的跳闸线圈，而且继电器触点容量大，因此可直接接通断路器的跳闸线圈，而且适于交流操作。适于交流操作。 缺点是：动作时间的整定和配合比较麻烦，而且误差较大，尤其是瞬缺点是：动作时间的整定和配合比较麻烦，而且误差较大，尤其是瞬时动作部分，难以进行配合；且当短路电流较小时，其动作时间可能时动作部分，难以进行配合；且当短路电流较小时，其动作时间可能很长，延长了故障持续时间。很长，延长了故障持续时间。 由以上比较可知，反时限过电流保护装置具有继电器数目少，接线简单，以及可直接采用交流操作跳闸等优点，所以在610kV供电系统中广泛采用。定时限与反时限过电流保护的比较情景一：变

9、电站综合保护情景一：变电站综合保护 带时限的过电流保护的缺点：它越靠近电源，其动作时间越长，而且短路电流也是越它越靠近电源，其动作时间越长，而且短路电流也是越靠近电源也越大，因此危害也就更加严重。靠近电源也越大，因此危害也就更加严重。 电流速断保护实际上就是一种瞬时动作的过电流保护。 对于采用DL型电流继电器的速断保护来说，就相当于定时限过电流保护中抽去时间继电器，即在起动用的DL型电流继电器之后，直接接信号继电器合中间继电器，最后由中间继电器接通断路器的跳闸回路。 情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护变压器的过变压器的过电流保护电流保护 变压器的过电流保护装置一般都装设在变压器的电源

10、侧。无论是定时限还是反时限，变压器过电流保护的组成和原理与电力线路的过电流保护完全相同。变压器的过变压器的过负荷保护负荷保护变压器的过电流保护动作时限大于0.5s时，必须装设电流速断保护。电流速断保护的组成、原理，也与电力线路的电流速断保护完全相同。变压器的过负荷保护是用来反应变压器正常运行时出现的过负荷情况，只在变压器确有过负荷可能的情况下才予以装设，一般动作于信号。变压器的电变压器的电流速断保护流速断保护 变压器的差变压器的差动保护动保护 差动保护分纵联差动和横联差动两种形式，纵联差动保护用于单回路，横联差动保护用于双回路。差动保护利用故障时产生的不平衡电流来动作，保护灵敏度很高，而且动作

11、迅速。变压器的瓦变压器的瓦斯保护斯保护 气体继电保护是保护油浸式变压器内部故障的一种基本的继电保护装置。气体继电器主要有浮筒式和开口杯式两种类型。现在广泛应用的是开口杯式气体继电器。 情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护v特点： 微机控制的继电保护充分利用计算机的存储记忆、逻辑微机控制的继电保护充分利用计算机的存储记忆、逻辑判断和数值运算等信息处理功能，克服模拟式继电保护判断和数值运算等信息处理功能，克服模拟式继电保护的不足，可以获得更好的工作特性和更高的技术指标的不足，可以获得更好的工作特性和更高的技术指标。 微机综合保护的原理微机综合保护的原理情景一：变电站综合保护情景一：变电站综

12、合保护根据工厂变电所运行监控要求，微机监控系统主要由数据采根据工厂变电所运行监控要求，微机监控系统主要由数据采集系统、微机主机、键盘、打印机、显示器和开关量输出系集系统、微机主机、键盘、打印机、显示器和开关量输出系统等组成。统等组成。 其结构如图所示：其结构如图所示： 微机综合保护的原理系统结构微机综合保护的原理系统结构情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护微机保护的硬件微机保护的硬件 情景一：变电站综合保护情景一：变电站综合保护变电所微机监控系统的应用软件是在硬件系统提供的支持下，为完成微机监控系统的各种功能而设计和编制的。变电所微机监控系统是一个实时监控系统。它不仅要监测正常运行时变

13、电所的主要运行参数和开关操作的情况，而且要监测不正常运行状态和故障时的有关参数和开关状态信息，进行判断和分析，输出执行命令，去调节某些参数或控制某些对象，使偏离规定值的参数重新恢复到规定值范围内。因此，为了满足实时监控的要求，必须考虑执行程序的快速性。微机监控系统的应用软件一般由主程序和中断功能程序组成。中断功能程序包括时钟中断程序、开关量中断程序、键盘程序等。 应用软件情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护 知识目标知识目标v掌握低压供电系统的组成v能够进行各种保护装置的选择 能力目标能力目标v能够根据实际情况对低压配电线路进行保护情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系

14、统保护工工作作任任务务河南工业职业技术学院北实训楼漏电保护系统分析 内容：了解河南工业职业技术学院北实训楼 漏电保护系统组成 要求：掌握低压配电系统中漏电保护是如何 动作的。熔断器保护熔断器保护 v熔断器的选择应满足的条件： (1)熔断器的额定电压应不小于装置安装处的工作电压；熔断器的额定电压应不小于装置安装处的工作电压；熔断器的额定电流应不小于它所装设的熔体额定电流。熔断器的额定电流应不小于它所装设的熔体额定电流。 (2)熔断器的类型应符合安装处条件熔断器的类型应符合安装处条件(户内或户外户内或户外)及被保及被保护设备的技术要求。护设备的技术要求。 (3)对熔断器的断流能力应进行校验，如限流

15、式熔断器的对熔断器的断流能力应进行校验，如限流式熔断器的最大分断电流应大于或等于熔断器安装处的三相次暂态最大分断电流应大于或等于熔断器安装处的三相次暂态短路电流有效值；非限流式最大分断电流应大于或等于短路电流有效值；非限流式最大分断电流应大于或等于熔断器安装处的三相短路冲击电流有效值。熔断器安装处的三相短路冲击电流有效值。 情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护v熔断器熔体电流的选择应满足下列条件： 熔断器熔体额定电流熔断器熔体额定电流 应不小于线路的计算电流应不小于线路的计算电流 即：即： 熔体额定电流熔体额定电流 还应躲过线

16、路的尖峰电流还应躲过线路的尖峰电流 ，以使熔体在线路，以使熔体在线路出现尖峰电流时也不致熔断。为出现尖峰电流时也不致熔断。为 熔断器保护还应与被保护的线路相配合，使之不致发生因线路过熔断器保护还应与被保护的线路相配合，使之不致发生因线路过负荷或短路而引起绝缘导线或电缆过热甚至起燃而熔断器熔体不负荷或短路而引起绝缘导线或电缆过热甚至起燃而熔断器熔体不熔断的事故，应满足以下条件：熔断的事故，应满足以下条件： 如果熔断器用于保护电力变压器，则它的熔体额定电流应满足：如果熔断器用于保护电力变压器，则它的熔体额定电流应满足： 如果熔断器用于保护电压互感器，由于电压互感器二次侧的负荷如果熔断器用于保护电压

17、互感器，由于电压互感器二次侧的负荷很小，因此保护高压电压互感器的很小，因此保护高压电压互感器的RN2型熔断器额定电流一般为型熔断器额定电流一般为05A。 为了保证动作选择性，也就是保证最接近短路点的熔断器熔体先为了保证动作选择性，也就是保证最接近短路点的熔断器熔体先熔断，以避免影响更多的用电设备正常工作，必须要考虑上下级熔断，以避免影响更多的用电设备正常工作，必须要考虑上下级熔断器熔体的配合。前后熔断器的选择性配合，宜按它们的保护熔断器熔体的配合。前后熔断器的选择性配合，宜按它们的保护特性曲线特性曲线(安秒特性曲线安秒特性曲线)来校验。来校验。 低压断路器保护低压断路器保护 在在500 V及以

18、下的低压用电系统中，低压断路器及以下的低压用电系统中，低压断路器广泛地用作线路短路及失压保护。低压断路器在低压广泛地用作线路短路及失压保护。低压断路器在低压配电系统中的配置，常用的有单独接低压断路器或低配电系统中的配置，常用的有单独接低压断路器或低压断路器与刀开关配合使用。低压断路器与接触器的压断路器与刀开关配合使用。低压断路器与接触器的配合，常用于频繁操作的低压控制线路中，低压断路配合，常用于频繁操作的低压控制线路中，低压断路器的作用是作电源开关和短路保护。器的作用是作电源开关和短路保护。 情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护 低压断路器的额定电压应不小于被保护线路的额定电压

19、。低压断路器的额定电压应不小于被保护线路的额定电压。 低压断路器的额定电流应不小于它所装设的脱扣器额定电流。低压断路器的额定电流应不小于它所装设的脱扣器额定电流。 低压断路器的类型应符合安装处条件、保护性能及操作方式低压断路器的类型应符合安装处条件、保护性能及操作方式的要求。的要求。 低压断路器的断流能力应进行校验，即低压断路器的断流能力应进行校验，即情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护选择低压断路器时应满足的条件v 前后低压断路器之间的选择性配合一般来说，为了满足前后低前后低压断路器之间的选择性配合一般来说，为了满足前后低压断路器的选择性要求，前一级低压断路器的脱扣动作电流应

20、压断路器的选择性要求，前一级低压断路器的脱扣动作电流应比后一级低压断路器的脱扣器动作电流大一级以上；而前一级比后一级低压断路器的脱扣器动作电流大一级以上；而前一级低压断路器的脱扣器宜采用带短延时的过流脱扣器，后一级低低压断路器的脱扣器宜采用带短延时的过流脱扣器，后一级低压断路器则采用瞬时过流脱扣器。压断路器则采用瞬时过流脱扣器。v 低压断路器保护与导线或电缆之间的配合低压断路器保护还应低压断路器保护与导线或电缆之间的配合低压断路器保护还应与被保护的线路相配合，使之不致发生因过负荷和短路引起绝与被保护的线路相配合，使之不致发生因过负荷和短路引起绝缘导线或电缆过热而低压断路器不跳闸的事故。因此应满

21、足以缘导线或电缆过热而低压断路器不跳闸的事故。因此应满足以下条件：下条件： IopKOLIal 情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护低压断路器的选择性配合低压断路器的选择性配合 漏电保护漏电保护 v 漏电保护是利用漏电保护装置来防止电器事故的一种安全技术漏电保护是利用漏电保护装置来防止电器事故的一种安全技术措施。措施。v 漏电保护装置是一种低压安全保护电器，是对低压电网中的直漏电保护装置是一种低压安全保护电器，是对低压电网中的直接和间接触电的一种有效保护。接和间接触电的一种有效保护。v 漏电保护开关根据动作原理，可分为电压型和电流型两大类。漏电保护开关根据动作原理，可分为电压型

22、和电流型两大类。电流型的漏电保护开关比电压型的性能优越，目前大多数漏电电流型的漏电保护开关比电压型的性能优越，目前大多数漏电保护开关都是电流型的。保护开关都是电流型的。情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护 漏电保护器主要包括检测元件漏电保护器主要包括检测元件(零序电流互感器零序电流互感器)、中间环节、中间环节(包括包括放大器、比较器、脱扣器等放大器、比较器、脱扣器等)、执行元件、执行元件(一般是自动开关一般是自动开关)以及试以及试验元件等几个部分。验元件等几个部分。 电路中的三相电源线穿过零序电流互感器的环形铁芯，零序电流电路中的三相电源线穿过零序电流互感器的环形铁芯，零序电流

23、互感器的输出端与漏电脱扣器相连，在被保护电路工作正常、没互感器的输出端与漏电脱扣器相连，在被保护电路工作正常、没有发生漏电或触电的情况下，通过零序电流互感器的三相电流相有发生漏电或触电的情况下，通过零序电流互感器的三相电流相量和等于零，这样零序电流互感器的输出端无输出，漏电保护不量和等于零，这样零序电流互感器的输出端无输出，漏电保护不动作，系统保持正常供电。动作，系统保持正常供电。 当被保护电路发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，通当被保护电路发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，通过零序电流互感器各相电流的相量和不再等于零，在铁芯中出现过零序电流互感器各相电流的相量和不再等于零，在

24、铁芯中出现了交变磁通。在交变磁通作用下，零序电流互感器的输出端就有了交变磁通。在交变磁通作用下，零序电流互感器的输出端就有感应电流产生，当达到预定值时，脱扣器驱动断路器自动跳闸，感应电流产生，当达到预定值时，脱扣器驱动断路器自动跳闸，切断故障电路，从而实现保护。切断故障电路，从而实现保护。 情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护漏电保护开关的工作原理v 漏电保护器额定漏电动作电流的选择漏电保护器额定漏电动作电流的选择 正确合理地选择漏电保护器的额定漏电动作电流非常重要：正确合理地选择漏电保护器的额定漏电动作电流非常重要： 一方面在发生触电或泄露电流超过允许值时，漏电保护器可有一方

25、面在发生触电或泄露电流超过允许值时，漏电保护器可有选择地动作；选择地动作； 另一方面，漏电保护器在正常泄露电流作用下不应动作。另一方面，漏电保护器在正常泄露电流作用下不应动作。v 选择原则：选择原则： 为保证人身安全，额定漏电动作电流应不大于人体安全电流为保证人身安全，额定漏电动作电流应不大于人体安全电流值值(30 mA为人体安全电流值为人体安全电流值)，动作时间应小于，动作时间应小于0.1s。 为保证电网可靠运行，额定漏电动作电流应躲过低电压电网为保证电网可靠运行，额定漏电动作电流应躲过低电压电网正常漏电电流。正常漏电电流。 漏电保护开关的额定电流必须大于线路的最大工作电流。漏电保护开关的额

26、定电流必须大于线路的最大工作电流。 为保证多级保护的选择性，下一级额定漏电动作电流应不小为保证多级保护的选择性，下一级额定漏电动作电流应不小于上一级额定漏电动作电流于上一级额定漏电动作电流 情景二情景二 : :低压控制系统保护低压控制系统保护情景三情景三 : :防雷防雷 知识目标知识目标v了解雷电产生原因、危害及防治v掌握常用防雷设备的原理及选用 能力目标能力目标v防雷系统安装维护 情景三情景三 : :防雷防雷工工作作任任务务教学楼避雷措施设计 内容：了解河南工业职业技术学院教学楼避 雷措施设计 要求：掌握建筑物避雷措施，并能够确定保 护范围 雷电的形成及分类雷电的形成及分类v雷云是产生雷电的

27、基本条件。雷云是产生雷电的基本条件。v雷云的形成必须具备以下三个基本条件：雷云的形成必须具备以下三个基本条件： 空气中应有足够的水蒸气；空气中应有足够的水蒸气； 有使潮湿的空气能够上升并开始凝结为水珠的气象有使潮湿的空气能够上升并开始凝结为水珠的气象条件或地形条件；条件或地形条件； 气流能够强烈而持久地上升。气流能够强烈而持久地上升。v分类：分类： 直击雷、感应雷、雷击电磁脉冲、球雷直击雷、感应雷、雷击电磁脉冲、球雷 情景三情景三 : :防雷防雷v传统防直击雷装置的组成：传统防直击雷装置的组成： 接闪器接闪器 引下线引下线 接地装置接地装置v经常采用的接闪器有：经常采用的接闪器有： 避雷针：避

28、雷针：保护建筑物和发、配电装置；保护建筑物和发、配电装置； 避雷线：避雷线：最适合用来保护电力线路等较长的物体；最适合用来保护电力线路等较长的物体； 避雷网、避雷带：避雷网、避雷带：保护建筑物；保护建筑物； v避雷器：避雷器：是一种专用的防雷击过电压设备，主要用来保护架空线是一种专用的防雷击过电压设备，主要用来保护架空线路、高压柜、变压器等电力设备。路、高压柜、变压器等电力设备。情景三情景三 : :防雷防雷直击雷防护直击雷防护v接闪器接闪器 专门用来接受雷击的金属导体。专门用来接受雷击的金属导体。 避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都是常用的接闪器。避雷针、避雷线、避雷网和避雷带都是常用的接闪器。

29、 v引下线引下线 引下线是连接接闪器与接地装置的金属导体。引下线是连接接闪器与接地装置的金属导体。 它应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性等的要求。它应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性等的要求。v接地装置接地装置 接地装置包括接地干线和接地体，是防雷装置的重要组成部分。接地装置包括接地干线和接地体，是防雷装置的重要组成部分。接地装置向大地均匀泄放雷电流，使防雷装置对地电压不至于过接地装置向大地均匀泄放雷电流，使防雷装置对地电压不至于过高。高。 人工接地体一般有两种埋设方式，一种是垂直埋设，称为人工垂人工接地体一般有两种埋设方式，一种是垂直埋设，称为人工垂直接地体；另一种是水平埋设，称为人工水平接地体

30、。直接地体；另一种是水平埋设，称为人工水平接地体。 情景三情景三 : :防雷防雷接闪器保护范围的确定接闪器保护范围的确定v避雷针的保护范围：避雷针的保护范围：以它能防护直击雷的空间来表示。以它能防护直击雷的空间来表示。v避雷针类型：避雷针类型： 直接安装在被保护建筑物上的避雷针直接安装在被保护建筑物上的避雷针 安装在地面上的独立避雷针安装在地面上的独立避雷针v避雷针应用范围：避雷针应用范围：多用于保护露天变、配电装置，以及有可燃、爆炸危险的建筑物。多用于保护露天变、配电装置，以及有可燃、爆炸危险的建筑物。情景三情景三 : :防雷防雷v 1、当避雷针高度时，避雷针的保护范围可按下列步骤通过作图确

31、定。 1）距地面处作一平行地面的平行线；2）以针尖为圆心，为半径，作弧线交于平行线的A、B两点；3）以A、B为圆心，为半径作弧线，该弧线与针尖相交与地面相切。从此弧线起到地面止就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体，如下图所示。情景三情景三 : :防雷防雷避雷针的保护范围确定的方法避雷针的保护范围确定的方法v 避雷针在避雷针在 高度的高度的 平面和地面上的保护半径平面和地面上的保护半径 也可按下列计也可按下列计算式确定：算式确定： v式中：式中：避雷针在避雷针在 高度的高度的 平面上的保护半径（平面上的保护半径（m）；）； 滚球半径（滚球半径（m）；）； 被保护物的高度（被保护物的高度（m）；

32、）； 避雷针在地面上的保护半径（避雷针在地面上的保护半径（m）；）； 避雷针的高度（避雷针的高度（m）。）。v2、当避雷针高度当避雷针高度时，在避雷针上取高度时一点代替单时，在避雷针上取高度时一点代替单支避雷针针尖作为圆心。其余的作法同（支避雷针针尖作为圆心。其余的作法同（1）项。）项。情景三情景三 : :防雷防雷v定义：定义：避雷器是一种专用的防雷设备。避雷器是一种专用的防雷设备。v作用：作用：它主要用来保护电力设备，也可用来它主要用来保护电力设备，也可用来防止雷电波沿架空线路侵入建筑物内，还可防止雷电波沿架空线路侵入建筑物内，还可用于抑制操作过电压等。用于抑制操作过电压等。v对避雷器一般有

33、以下两个基本要求：对避雷器一般有以下两个基本要求： 当过电压超过一定值时，避雷器应发生放电（动作），将被当过电压超过一定值时，避雷器应发生放电（动作），将被保护设备直接或经电阻接地，以限制过电压。保护设备直接或经电阻接地，以限制过电压。 在过电压作用过去后，应能迅速截断在工频电压作用下的电在过电压作用过去后，应能迅速截断在工频电压作用下的电流（工频续流），使系统恢复正常运行，避免供电中断。流（工频续流），使系统恢复正常运行，避免供电中断。情景三情景三 : :防雷防雷避雷器避雷器情景四情景四 : :接地接地 知识目标知识目标v熟悉接地系统组成v工作接地、保护接地的原理与设计 能力目标能力目标v接

34、地系统设计、安装、维护 情景四情景四 : :接地接地任任务务一一任任务务二二河南工业职业技术学院10kV变电所接地系统 河南工业职业技术学院北实训楼接地系统 内容：观察河南工业职业技术学院10kV 变电所接地系统的组成 要求：根据所学知识，独立设计某个变电所 的地接系统 要求：根据所学知识，独立设计某个建筑物 的地接系统 内容：观察河南工业职业技术学院北实训楼接地系统的组成 情景四情景四 : :接地接地 接地是保证人身安全和设备安全而采取的技术措施。接地是保证人身安全和设备安全而采取的技术措施。“地地”系指零电位，所谓接地就是与零电位的大地相连接。系指零电位，所谓接地就是与零电位的大地相连接。

35、 “零零” 系指多相系统的中性点，所谓接零就是与中性点系指多相系统的中性点，所谓接零就是与中性点相连接，故接零又可称为接中性点。相连接，故接零又可称为接中性点。 在正常或事故情况下，为保证电气设备可靠地运行，必须在正常或事故情况下，为保证电气设备可靠地运行，必须在供配电系统中某点实行接地，称为工作接地。在供配电系统中某点实行接地，称为工作接地。 出于安全目的，对人员能经常触及的、正常时不带电的金出于安全目的，对人员能经常触及的、正常时不带电的金属外壳，因绝缘损坏而有可能带电的部分实行的接地，称属外壳，因绝缘损坏而有可能带电的部分实行的接地，称为保护接地。为保护接地。 接地的概念接地的概念情景四

36、情景四 : :接地接地 当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流。半球形散开，这一电流称为接地电流。 对地电压是指电气设备的接地部分（如接地的外壳等）与对地电压是指电气设备的接地部分（如接地的外壳等）与零电位的地之间的电位差。零电位的地之间的电位差。 电流和对地电压电流和对地电压情景四情景四 : :接地接地 接触电压，是指设备在绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分接触电压，是指设备在绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。之间出现的电位差。 跨步电压，是指在接地故障点附近行走时，两脚之间所

37、产生的电跨步电压，是指在接地故障点附近行走时，两脚之间所产生的电位差。越靠近接地点及跨步越大，则跨步电压越高。一般离接地位差。越靠近接地点及跨步越大，则跨步电压越高。一般离接地点点20m时，跨步电压为零。时，跨步电压为零。 如果人体同时接触具有不同如果人体同时接触具有不同电压的两处，则人体有触电电压的两处，则人体有触电电流流过。对人体有危险的电流流过。对人体有危险的接触电压是接触电压是50V以上，对人以上，对人体有危险的跨步电压是体有危险的跨步电压是100V以上。以上。接触电压和跨步电压接触电压和跨步电压情景四情景四 : :接地接地 接地可分为下列几类：接地可分为下列几类： 按装置属性分：按装

38、置属性分：有自然接地和人工接地；有自然接地和人工接地； 按电流性质分：按电流性质分：有交流电路系统接地和直流电路系统接地；有交流电路系统接地和直流电路系统接地； 按电压分：按电压分： 高压系统接地，其中又包括直接接地和不接地两种类型；高压系统接地，其中又包括直接接地和不接地两种类型； 低压系统接地，包括低压系统接地，包括TN系统（系统（TN-C、TN-S和和TN-C-S系统）、系统）、TT系系统和统和IT系统；系统； 按作用分：按作用分： 保护性接地：防雷接地，保护接地，防静电接地，防电蚀接地等；保护性接地：防雷接地，保护接地，防静电接地，防电蚀接地等； 功能性接地：工作接地，屏蔽接地，逻辑接

39、地和信号接地等；功能性接地：工作接地，屏蔽接地，逻辑接地和信号接地等； 接地的类型接地的类型情景四情景四 : :接地接地 按装置方式分：按装置方式分： 按布置方式分按布置方式分 有外引式和环路式；有外引式和环路式； 按接地体分按接地体分 有垂直式，水平式和混合式；有垂直式，水平式和混合式； 按材料分按材料分 有钢有钢(角钢、圆钢、钢管、扁钢角钢、圆钢、钢管、扁钢)和铜（圆铜、铜板钢和铜（圆铜、铜板钢等）；等）； 按形状分按形状分 有管形、带形和环形有管形、带形和环形 。 v1、自然接地体的利用： 可作为自然接地体的有：与大地有可靠连接的建筑物的可作为自然接地体的有：与大地有可靠连接的建筑物的钢

40、结构和钢筋、行车的钢轨、埋在地里的金属管道（但不包钢结构和钢筋、行车的钢轨、埋在地里的金属管道（但不包括可燃或有爆炸物质的管道），以及埋地敷设的不少于两根括可燃或有爆炸物质的管道），以及埋地敷设的不少于两根的电缆金属外皮等。对于变配电所来说，可利用建筑物钢筋的电缆金属外皮等。对于变配电所来说，可利用建筑物钢筋混凝土基础作为自然接地体。利用自然接地体时，一定要保混凝土基础作为自然接地体。利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接，在建筑物结构的结合处，除已焊接者外，证良好的电气连接，在建筑物结构的结合处，除已焊接者外，凡用螺栓连接或其它连接的，都必须要采用跨接焊接，而且凡用螺栓连接或其它连接的，

41、都必须要采用跨接焊接，而且跨接线不小于规定值。跨接线不小于规定值。 情景四情景四 : :接地接地电气装置的接地和接地电阻电气装置的接地和接地电阻v2、人工接地体的装设、人工接地体的装设人工接地体是特地为接地体而装设的接地装置。人工接地体基人工接地体是特地为接地体而装设的接地装置。人工接地体基本结构有两种：垂直埋设的人工接地体和水平埋设的人工接地体，。本结构有两种：垂直埋设的人工接地体和水平埋设的人工接地体，。v3、防雷装置接地的要求、防雷装置接地的要求避雷针宜装设独立的接地装置，防雷的接地装置及避雷针引下避雷针宜装设独立的接地装置，防雷的接地装置及避雷针引下线的结构尺寸，应符合线的结构尺寸，应

42、符合GB50057-1994建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范的规定。的规定。为了防止雷击时雷电流在接地装置上产生的高电位对被保护的建为了防止雷击时雷电流在接地装置上产生的高电位对被保护的建筑物和配电装置及其接地装置进行筑物和配电装置及其接地装置进行“反击闪络反击闪络”，危及建筑物和配电，危及建筑物和配电装置的安全，防直击雷的接地装置与建筑物和配电装置之间，应有一装置的安全，防直击雷的接地装置与建筑物和配电装置之间，应有一定的安全距离，此距离与建筑物的防雷等级有关。一般来说，空气中定的安全距离，此距离与建筑物的防雷等级有关。一般来说，空气中安全距离为大于安全距离为大于5m，地下为，地下为3m

43、。为了降低跨步电压，保障人身安。为了降低跨步电压，保障人身安全，防直击雷的人工接地体距离建筑物出入口或人行道的距离不应小全，防直击雷的人工接地体距离建筑物出入口或人行道的距离不应小于于3m，否则要采取其它措施。，否则要采取其它措施。 情景四情景四 : :接地接地v4、接地电阻、接地电阻 接地电阻是接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻接地电阻是接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，可忽的总和。由于接地线和接地体的电阻相对很小，可忽略不计，因此接地电阻主要就是接地体的流散电阻。略不计，因此接地电阻主要就是接地体的流散电阻。 工频接地电流流过接地装置所呈现的接

44、地电阻，称为工频接地电流流过接地装置所呈现的接地电阻，称为工频接地电阻。工频接地电阻。 雷电流流过接地装置所呈现的接地电阻，称为冲击接雷电流流过接地装置所呈现的接地电阻，称为冲击接地电阻地电阻 情景四情景四 : :接地接地v5、接地装置的计算情景四情景四 : :接地接地情景五情景五: :安全安全 知识目标知识目标了解各种电工安全工具的用途，结构及使用注意事项保证安全的组织措施保证安全技术措施 能力目标能力目标具体电力系统安全操作能力编制实施安全作业程序 情景五情景五: :安全安全工工作作任任务务供电实训室安全操作模拟演练 内容：掌握触电急救措施 安全用具的使用方法 要求：了解安全用电技术的内涵

45、，电流对人体的伤害及后果 掌握各种安全用具的使用方法 掌握口对口人工呼吸的要领，能迅速、正确的对触电者进行急救。 掌握胸外心脏按压的要领，能迅速、正确的对触电者进行急救。v 电力系统产生的电气危害包括两个方面：电力系统产生的电气危害包括两个方面： 其一是对电力系统自身的危害，例如绝缘老化、短路、过其一是对电力系统自身的危害，例如绝缘老化、短路、过电压等；电压等； 其二是对人员、设备和环境的危害，例如电击、电气火灾、其二是对人员、设备和环境的危害，例如电击、电气火灾、电压异常升高造成用电设备损坏等。电压异常升高造成用电设备损坏等。v 电击伤害是最严重的电气危害之一，它可直接导致电击伤害是最严重的

46、电气危害之一，它可直接导致人员伤亡。因此，对电击伤害的研究是电气安全中人员伤亡。因此，对电击伤害的研究是电气安全中极为重要的组成部分。极为重要的组成部分。v 电气火灾是近电气火灾是近20年来在我国迅速蔓延的一种电气年来在我国迅速蔓延的一种电气灾害。我国电气火灾在火灾总数中所占比例已高达灾害。我国电气火灾在火灾总数中所占比例已高达30%左右。左右。情景五情景五: :安全安全电气危害电气危害v电气危害特点：电气危害特点： 非直观性非直观性 危害途径广危害途径广 作用时间长短不一，差异很大作用时间长短不一，差异很大 能量范围广泛能量范围广泛 不同危害之间的关联性不同危害之间的关联性 v电气危害规律：

47、电气危害规律： 电气危害总是伴随着能量的非期望分配电气危害总是伴随着能量的非期望分配 电气危害总是伴随着电气参数或特性的变化电气危害总是伴随着电气参数或特性的变化 。 情景五情景五: :安全安全v安全用电：安全用电：是指在保证人身及设备安全的前提下，正确地使用电能以及为此是指在保证人身及设备安全的前提下，正确地使用电能以及为此目的而采取的科学的措施和手段。目的而采取的科学的措施和手段。v保证电气安全的一般措施如下：保证电气安全的一般措施如下： 加强安全教育加强安全教育 建立和健全规章制度建立和健全规章制度 确保供电工程的设计安装质量确保供电工程的设计安装质量 加强运行维护和检修试验工作加强运行

48、维护和检修试验工作 情景五情景五: :安全安全电气安全的一般措施电气安全的一般措施 采用电气安全用具 绝缘安全用具分两类： (1) 基本安全用具：这类安全用具的绝缘足以承受电气设备的工作电压，并能在该电压等级产生的内过电压下保证工作人员的人身安全。例如操作隔离开关时的绝缘钩棒和绝缘夹钳等。 (2) 辅助安全用具：这类安全用具的绝缘不足以完全承受电气设备的工作电压，只能加强基本安全用具的保安作用，用来防止接触电压、跨步电压、电弧灼伤对操作人员的危害。例如绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫台，高压验电器、低压试电笔和临时接地线以及“有人工作、禁止合闸”之类标示牌等。 普及安全用电知识 供电人员应注意向用户和

49、广大群众反复宣传安全用电的重要意义，大力普及安全用电常识。 情景五情景五: :安全安全v 直接接触电击与间接接触电击直接接触电击与间接接触电击 “电击电击”即通常所说的即通常所说的“触电触电”，一般指人体因接触带电部位而受到，一般指人体因接触带电部位而受到生理伤害的事件。按接触带电部位的途径，电击可分为直接接触电击生理伤害的事件。按接触带电部位的途径，电击可分为直接接触电击和间接接触电击两大类。和间接接触电击两大类。 直接接触电击直接接触电击 指因接触到正常工作时带电的导体而产生的电击。指因接触到正常工作时带电的导体而产生的电击。 间接接触电击间接接触电击v 发生间接接触电击的情况远远多于直接接触电击，且电击发生间接接触电击的情况远远多于直接接触电击，且电击强度差异较大，防护措施也较为复杂。强度差异较大，防护措施也较为复杂。v 防直接接触电击的技术措施有绝缘、罩盖、屏护与间距等。防直接接触电击的技术措施有绝缘、罩盖、屏护与间距等。防间接接触电击的技术措施有自动切断电源（包括过电流防间接接触电击的技术措施有自动切断电源（包括过电流保护和剩余电流保护）和等电位联结等保护和剩余电流保护）和等电位联结等。 情景五情景五: :