修改版-輸電線路防雷技術(shù)

輸電線路防雷技術(shù)一、雷擊輸電線路的方式二、名詞解釋輸電線路上的兩種大氣過(guò)電壓：1：直擊雷過(guò)電壓：雷電直接擊中桿塔、避雷線或?qū)Ь€引起的線路過(guò)電壓2：感應(yīng)雷過(guò)電壓：雷擊線路附近大地，由電磁感應(yīng)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的過(guò)電壓反擊：雷擊桿塔或避雷線,造成絕緣子接地端電位比導(dǎo)線高，并擊穿絕緣子繞擊：雷電繞過(guò)避雷線擊中導(dǎo)線衡量線路防雷性能優(yōu)劣的兩個(gè)指標(biāo)：1：耐雷水平：線路遭受雷擊所能耐受不至于引起閃絡(luò)的最大雷電流（kA）2：雷擊跳閘率：每100km線路每年因雷擊引起的跳閘次數(shù)三：雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過(guò)電壓1：靜電感應(yīng)在雷電放電的先導(dǎo)階段（假設(shè)為負(fù)先導(dǎo)），線路處于雷云及先導(dǎo)通道與大地構(gòu)成的電場(chǎng)之中。最靠近先導(dǎo)通道的一段導(dǎo)線上感應(yīng)正電荷。由于該過(guò)程較慢，沒(méi)有形成明顯的電壓波。主放電開(kāi)始以后，先導(dǎo)通道中的負(fù)電荷自下而上被迅速中和。相應(yīng)電場(chǎng)迅速減弱，使導(dǎo)線上的正電荷迅速釋放，形成電壓波向兩側(cè)傳播。這種過(guò)電壓就是感應(yīng)過(guò)電壓的靜電分量三：雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過(guò)電壓2：電磁感應(yīng)在主放電過(guò)程中，伴隨著雷電流沖擊波，在放電通道周圍空間出現(xiàn)甚強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng)，其中一部分磁力線穿過(guò)導(dǎo)線－大地回路，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。這種過(guò)電壓為感應(yīng)過(guò)電壓的電磁分量三：雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過(guò)電壓3：過(guò)電壓計(jì)算1）不考慮避雷線作用時(shí)：Ug：過(guò)電壓幅值（kV）I：雷電流幅值（kA）H：導(dǎo)線平均高度（m）S：雷擊點(diǎn)離線路的距離（m）導(dǎo)線越高，感應(yīng)過(guò)電壓越高由于雷擊點(diǎn)自然接地電阻較大，雷電流一般小于100kA，Ug?500kV，110kV以上線路因絕緣水平較高，不會(huì)引起閃絡(luò)事故。三：雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過(guò)電壓3：過(guò)電壓計(jì)算3）避雷線接地實(shí)際上，避雷線與大地連接保持地電位，電位為0，可以假設(shè)為避雷線上再疊加了-Ugb的感應(yīng)電壓-Ugb在導(dǎo)線上耦合，耦合系數(shù)為k導(dǎo)線上的實(shí)際感應(yīng)電壓：2）避雷線不接地：四：雷擊塔頂時(shí)的感應(yīng)過(guò)電壓雷擊塔頂時(shí)迅速向上發(fā)展的主放電引起周圍空間電磁場(chǎng)的突然變化，會(huì)在導(dǎo)線上感應(yīng)出與雷電流極性相反的電壓。無(wú)避雷線時(shí)：為系數(shù)，數(shù)值上等于雷電流平均陡度有避雷線時(shí)，導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓五：雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過(guò)電壓1：分流避雷線分流閃絡(luò)后相導(dǎo)線也分流分流系數(shù)：流經(jīng)桿塔的電流igt與雷電流iL之比；五：雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過(guò)電壓2：過(guò)電壓計(jì)算1）塔頂電位2）導(dǎo)線電位（來(lái)自避雷線的耦合與感應(yīng)過(guò)電壓）3）絕緣子承擔(dān)的電壓（塔頂電位與導(dǎo)線電位之差）五：：雷雷擊擊塔塔頂頂時(shí)時(shí)的的直直擊擊雷雷過(guò)過(guò)電電壓壓3：：反反擊擊耐耐雷雷水水平平反擊擊耐耐雷雷水水平平與與導(dǎo)導(dǎo)線線－－地地線線間間的的耦耦合合系系數(shù)數(shù)k，，桿塔塔分分流流系系數(shù)數(shù)β，，桿塔塔沖沖擊擊接接地地電電阻阻Ri，桿塔塔等等值值電電感感Lt以及及絕絕緣緣子子串串的的50％％放放電電電電壓壓U50％％等因因素素有有關(guān)關(guān)還必必須須考考慮慮工工頻頻電電壓壓的的作作用用以以及及觸觸發(fā)發(fā)相相位位距離離遠(yuǎn)遠(yuǎn)，，耦耦合合系系數(shù)數(shù)小小，，一一般般以以外外側(cè)側(cè)或或下下方方導(dǎo)導(dǎo)線線計(jì)計(jì)算算通常常以以降降低低Ri，提高高k為提提高高反反擊擊耐耐雷雷水水平平的的主主要要手手段段反擊擊耐耐雷雷水水平平規(guī)規(guī)定定35kV:20-30kA110kV:40-75kA220kV:75-110kA330kV:100-150kA500kV:125-175kA六：：雷雷擊擊避避雷雷線線中中央央的的直直擊擊雷雷過(guò)過(guò)電電壓壓1：等值電路路六：雷擊避雷雷線中央時(shí)直直擊雷過(guò)電壓壓2：過(guò)電壓計(jì)計(jì)算情況1：反射波未到到A點(diǎn)A點(diǎn)最高電位：：空氣間隙最高高電壓：Us大于間隙的50%沖擊放電電壓壓時(shí)得到最小小間隙距離：：我國(guó)規(guī)程規(guī)定定六：雷擊避雷雷線中央時(shí)直直擊雷過(guò)電壓壓2：過(guò)電壓計(jì)計(jì)算情況2：負(fù)反射波尚未未返回雷擊點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，雷電流流已過(guò)峰值A(chǔ)點(diǎn)最高電位由由雷電流峰值值確定七：雷擊導(dǎo)線線中央時(shí)直擊擊雷過(guò)電壓1：繞擊過(guò)電電壓計(jì)算繞擊過(guò)電壓：：幅值為：設(shè)Z0≈Zc/2,取Zc=400,則UA≈100I七：雷擊導(dǎo)線線中央時(shí)直擊擊雷過(guò)電壓2：繞擊耐雷雷水平繞擊耐雷水平平繞擊線路路的耐雷雷水平很很低500kV線路27.4kA，220kV-12kA，110kV-7kA110kV以上線路路要求全全線架避避雷線繞擊率：：平原線路路：山區(qū)線路路：八：輸電電線路的的雷擊跳跳閘率1：建弧弧率：沖擊閃閃絡(luò)轉(zhuǎn)化化為穩(wěn)定定工頻電電弧的概概率2：擊桿桿率g：雷擊桿塔塔次數(shù)與與雷擊線線路總次次數(shù)的比比值3：雷擊擊桿塔時(shí)時(shí)的跳閘閘率n1：100km年的雷擊擊次數(shù)（（40個(gè)雷電日日）：P1為雷電流流幅值超超過(guò)雷擊擊桿塔的的耐雷水水平的概概率：4：繞擊擊率P：一次雷擊擊線路中中出現(xiàn)繞繞擊的概概率5：繞擊擊時(shí)的跳跳閘率n2：P2為雷電流流幅值超超過(guò)繞擊擊耐雷水水平的概概率6：線路路跳閘率率n：n＝n1＋n2九：線路路防雷措措施0：種類安裝避雷雷線，減減小避雷雷線的屏屏蔽角，，受到桿桿塔結(jié)構(gòu)構(gòu)的限制制（雨傘傘的作用用）提高線路路絕緣水水平（加加高堤壩壩）降低桿塔塔接地電電阻（疏疏淤）雙回輸電電線路采采用不平平衡絕緣緣（放水水）線路避雷雷器（水水漲船高高）九：線路路防雷措措施1：避雷雷線及其其作用架設(shè)避雷雷線：引引導(dǎo)雷電電向避雷雷線放電電，通過(guò)過(guò)桿塔和和接地裝裝置將雷雷電流引引入大地地，從而而使被保保護(hù)物體體免遭雷雷擊防止直接接雷擊導(dǎo)導(dǎo)線分流減少少經(jīng)桿塔塔入地電電流，降降低塔頂頂電位降低感應(yīng)應(yīng)過(guò)電壓壓110kV以上應(yīng)全全線架設(shè)設(shè)避雷線線保護(hù)角：：避雷線線和外側(cè)側(cè)導(dǎo)線的的連線與與垂線之之間的夾夾角，保保護(hù)角越越小，對(duì)對(duì)繞擊雷雷的保護(hù)護(hù)效果越越好，110kV:保護(hù)角20～30o，，500kV負(fù)保護(hù)角角九：線路路防雷措措施2：降低接接地電阻阻降低桿塔塔接地電電阻土壤電阻阻率低的的地區(qū)，，應(yīng)充分分利用鐵鐵塔、鋼鋼筋混凝凝土桿的的自然接接地電阻阻土壤電阻阻率高的的地區(qū)，，可采用用多根放放射形接接地體或或連續(xù)伸伸長(zhǎng)接地地體以及及垂直接接地電極極等措施施架設(shè)耦合合地線：：在降低桿桿塔接地地電阻有有困難時(shí)時(shí)，在導(dǎo)導(dǎo)線下方方架設(shè)一一條接地地線。它它具有分分流作用用，又加加強(qiáng)了對(duì)對(duì)導(dǎo)線的的耦合。。運(yùn)行經(jīng)經(jīng)驗(yàn)表明明，該措措施可降降低雷擊擊跳閘率率50％％左右采用消弧弧線圈接接地方式式：適用110kV及以下電電壓等級(jí)級(jí)電網(wǎng)，，可使大大多數(shù)雷雷擊單相相閃絡(luò)接接地故障障被消弧弧線圈消消除，不不至發(fā)展展為持續(xù)續(xù)工頻電電弧。我我國(guó)的運(yùn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)表明，，該措施施可使雷雷擊跳閘閘率降低低1/3左右九：線路路防雷措措施3：架設(shè)設(shè)耦合地地線等加強(qiáng)絕緣緣：對(duì)個(gè)別大大跨越、、高桿塔塔，落雷雷機(jī)會(huì)多多等情況況，可增增加絕緣緣子片數(shù)數(shù)采用不平平衡絕緣緣方式：：針對(duì)同桿桿并架雙雙回線路路，一回回普通絕絕緣，一一回加強(qiáng)強(qiáng)絕緣裝設(shè)自動(dòng)動(dòng)重合閘閘裝置：：我國(guó)110kV及以上線線路重合合閘成功功率達(dá)75～95％安裝線路路避雷器器