電力系統(tǒng)絕緣保護(hù) 過電壓防護(hù) 輸電線路防雷

輸電線路防雷技術(shù)雷擊輸電線路的方式第一章名詞解釋雷擊輸電線路的方式輸電線路防雷雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過電壓雷擊塔頂時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓01雷擊導(dǎo)線中央時(shí)的直擊雷過電壓輸電線路的雷擊跳閘率線路防雷措施輸電線路防雷雷擊輸電線路的方式輸電線路防雷名詞解釋輸電線路上的兩種大氣過電壓：1：直擊雷過電壓：雷電直接擊中桿塔、避雷線或?qū)Ь€引起的線路過電壓2：感應(yīng)雷過電壓：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)輸電線路防雷雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過電壓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。由于該過程較慢，沒有形成明顯的電壓波。主放電開始以后，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。這種過電壓就是感應(yīng)過電壓的靜電分量輸電線路防雷雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過電壓2：電磁感應(yīng)在主放電過程中，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，其中一部分磁力線穿過導(dǎo)線－大地回路，產(chǎn)生感應(yīng)電勢。這種過電壓為感應(yīng)過電壓的電磁分量。輸電線路防雷雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過電壓3：過電壓計(jì)算1）不考慮避雷線作用時(shí)：Ug：過電壓幅值（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小于500kV，110kV以上線路因絕緣水平較高，不會引起閃絡(luò)事故。輸電線路防雷雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過電壓3：過電壓計(jì)算2）避雷線不接地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：名詞解釋雷擊輸電線路的方式輸電線路防雷雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過電壓雷擊塔頂時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓01雷擊導(dǎo)線中央時(shí)的直擊雷過電壓輸電線路的雷擊跳閘率線路防雷措施輸電線路防雷雷擊塔頂時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊塔頂時(shí)迅速向上發(fā)展的主放電引起周圍空間電磁場的突然變化，會在導(dǎo)線上感應(yīng)出與雷電流極性相反的電壓。無避雷線時(shí)：ɑ為系數(shù)，數(shù)值上等于雷電流平均陡度Ugd=ɑhdɑ=IL/2.6（kv/m）有避雷線時(shí)，導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓Ugd`=（1-k）Ugd輸電線路防雷雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過電壓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；輸電線路防雷雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過電壓2：過電壓計(jì)算1）塔頂電位2）導(dǎo)線電位（來自避雷線的耦合與感應(yīng)過電壓）3）絕緣子承擔(dān)的電壓（塔頂電位與導(dǎo)線電位之差）輸電線路防雷雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過電壓3：反擊耐雷水平反擊耐雷水平與導(dǎo)線－地線間的耦合系數(shù)k，桿塔分流系數(shù)β，桿塔沖擊接地電阻Ri，桿塔等值電感Lt以及絕緣子串的50％放電電壓U50％等因素有關(guān)：還必須考慮工頻電壓的作用以及觸發(fā)相位距離遠(yuǎn)，耦合系數(shù)小，一般以外側(cè)或下方導(dǎo)線計(jì)算通常以降低Ri，提高k為提高反擊耐雷水平的主要手段。反擊耐雷水平規(guī)定35kV:20-30kA110kV:40-75kA220kV:75-110kA330kV:100-150kA500kV:125-175kA輸電線路防雷雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓1：等值電路輸電線路防雷雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓2：過電壓計(jì)算情況1：反射波未到A點(diǎn)A點(diǎn)最高電位：空氣間隙最高電壓：Us大于間隙的50%沖擊放電電壓時(shí)得到最小間隙距離：我國規(guī)程規(guī)定輸電線路防雷雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓2：過電壓計(jì)算情況2：負(fù)反射波尚未返回雷擊點(diǎn)時(shí)，雷電流已過峰值。A點(diǎn)最高電位由雷電流峰值確定名詞解釋雷擊輸電線路的方式輸電線路防雷雷擊地面時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊塔頂時(shí)的直擊雷過電壓雷擊塔頂時(shí)的感應(yīng)過電壓雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓01雷擊導(dǎo)線中央時(shí)的直擊雷過電壓輸電線路的雷擊跳閘率線路防雷措施輸電線路防雷雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓繞擊過電壓：幅值為：設(shè)Z0≈Zc/2,取Zc=400,則UA≈100I輸電線路防雷雷擊避雷線中央時(shí)直擊雷過電壓2：繞擊耐雷水平繞擊耐雷水平繞擊線路的耐雷水平很低

500kV線路27.4kA，220kV-12kA，110kV-7kA110kV以上線路要求全線架避雷線繞擊率：平原線路：輸電線路防雷輸電線路的雷擊跳閘率1：建弧率η：沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定工頻電弧的概率。2：擊桿率g：雷擊桿塔次數(shù)與雷擊線路總次數(shù)的比值3：雷擊桿塔時(shí)的跳閘率n1：N為100km年的雷擊次數(shù)（40個(gè)雷電日）：P1為雷電流幅值超過雷擊桿塔的耐雷水平的概率：4：繞擊率P1η：一次雷擊線路中出現(xiàn)繞擊的概率5：繞擊時(shí)的跳閘率n2：P2為雷電流幅值超過繞擊耐雷水平的概率6：線路跳閘率n：n＝n1＋n2輸電線路防雷線路防雷措施安裝避雷線，減小避雷線的屏蔽角，受到桿塔結(jié)構(gòu)的限制（雨傘的作用）提高線路絕緣水平（加高堤壩）降低桿塔接地電阻（疏淤）雙回輸電線路采用不平衡絕緣（放水）線路避雷器（水漲船高）。1：避雷線及其作用架設(shè)避雷線：引導(dǎo)雷電向避雷線放電，通過桿塔和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。防止直接雷擊導(dǎo)線分流減少經(jīng)桿塔入地電流，降低塔頂電位降低感應(yīng)過電壓110kV以上應(yīng)全線架設(shè)避雷線。保護(hù)角：避雷線和外側(cè)導(dǎo)線的連線與垂線之間的夾角，保護(hù)角越小，對繞擊雷的保護(hù)效果越好，110kV:保護(hù)角20～30o，500kV負(fù)保護(hù)角。輸電線路防雷線路防雷措施2：降低接地電阻降低桿塔接地電阻土壤電阻率低的地區(qū)，應(yīng)充分利用鐵塔、鋼筋混凝土桿的自然接地電阻土壤電阻率高的地區(qū)，可采用多根放射形接地體或連續(xù)伸長接地體以及垂直接地電極等措施3：架設(shè)耦合地線等架設(shè)耦合地線：在降低桿塔接地電阻有困難時(shí)，在導(dǎo)線下方架設(shè)一條接地線。它具有分流作用，又加強(qiáng)了對導(dǎo)線的耦合。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，該措施可降低雷擊跳閘率50％左右采用消弧線圈接地方式：適用110kV及以下電壓等級電網(wǎng)，可使大多數(shù)雷擊單相閃絡(luò)接地故障被消弧線圈消除，不至發(fā)展為持續(xù)工頻電弧。我國的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，該措施可使雷擊跳閘率降低1/3左右。輸電線路防雷線路防雷措施4