输电线路防雷.ppt

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1、5输电线路防雷输电线路的直击雷过电压输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率输电线路的感应雷过电压输电线路的防雷措施高杆塔输电线路的雷电过电压32145目录输电线路防雷性能的两个重要指标1.耐雷水平I2．雷击跳闸率n每年每百公里线路由于雷击引起的跳闸次数线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值(kA)雷击次数超过耐雷水平的概率建弧率输电线路落雷状况5.1输电线路的感应雷过电压5.1.1感应雷过电压的形成1.过电压的形成5.1.2雷击线路附近地面时导线上的感应过电压雷击点距导线路的距离S导线悬挂的平均高度hcI越大云中

2、电荷越多雷地间电强越强导线上感应电荷越多感应电压越高悬挂高度越高对地电容越小感应电压越高距离越远导线附近的电强越弱导线上感应电荷越少感应电压越低导线上感应电压雷电流幅值I感应雷过电压的特点：1)过电压幅值不高，一般不超过300400kV2)不会引起架空线路相间绝缘闪络3)感应过电压的极性与雷电流极性相反避雷线的屏蔽作用假设避雷线不接地避雷线上感应电压实际上避雷线是接地的避雷线上导线上耦合电压导线上的感应过电压幅值导线上感应电压5.1.3雷击线路杆塔时导线上的感应雷过电压考虑屏蔽效应时，导线上的感应雷

3、过电压5.2输电线路的直击雷过电压分流系数:5.2.1雷击杆塔塔顶及附近避雷线时的过电压1.塔顶电位2.导线电位耦合分量(k一般0.2~0.25)感应分量导线电位3.绝缘子串上承受的电压当时5.2.2雷绕击导线时的过电压雷电流雷击于导线时，沿导线流动的电流雷击于导线时雷击导线时，沿导线流动的电流只有雷电流的一半雷绕击于导线时的电压幅值雷绕击于导线时的电压5.2.3雷击档距中央避雷线时的过电压避雷线与导线间空气间隙S上所承受的最高电压US为15.3输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率5.3.1输电线路与雷击相

4、关的参数1.输电线路落雷次数NS输电线路的落雷面积km2b两根避雷线间的距离(m)h避雷线对地平均高度(m)2.击杆率雷击杆次数线路总落雷次数3.绕击率平原地区线路山区线路3.建弧率E＜６kV/m时，＝０绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度（kV/m）E=U/l线路绝缘发生冲击闪络后，转变为工频电弧的概率5.3.2架空输电线路的耐雷水平1.雷击杆塔塔顶时的耐雷水平k=0.2，＝0.9，Lt=16H，hd=10m，U50％＝700kV,Ri=10(Ω)例:110kV线路，取额定电压(KV)3511

5、0220330500耐雷水平I0（KA）20~3040~7580~120100~140120~160各级电压送电线路的耐雷水平注：表中I0较大的数字适用于多雷区或重要性较大的线路或变电站的进线保护段2.雷绕击导线时的耐雷水平5.3.3雷击跳闸率雷击杆塔塔顶时的跳闸率雷绕击导线时的跳闸率雷击杆塔塔顶的次数雷绕击导线的次数有避雷线线路雷击跳闸率次/百公里*年5.4高杆塔输电线路的雷电过电压高杆塔输电线路的特点1.杆塔高度增高导线上的感应电压分量增大塔身电感增大，塔顶电位升高杆塔几何尺寸增大，雷电波在杆塔内

6、的折反射现象不可忽略2.输电线路自身的电压等级较高冲击放电电压较高耐雷水平提高工频电压较高绝缘子串上的电压将会增大导线与避雷线间的距离增大绕击导线的概率增大5.4.1雷击塔顶产生的雷电过电压计算雷击塔顶产生过电压的方法规程法行波法蒙特卡洛法故障树法EMTP/ATP行波法500kV酒杯形铁塔杆塔多波阻抗模型横担波阻抗主支架波阻抗支架波阻抗相交法判断绝缘子串闪络5.4.2输电线路的雷电绕击1.经典电气几何模型导线击距地面击距(等击距)地面击距(不等击距)2.Eriksson改进电气几何模型吸引半径H结构物

7、高度，mI雷电流幅值，kA屏蔽失效完全屏蔽绕击闪络率Ic绕击耐雷水平，kAIm最大绕击电流，kAL1、L2绕击弧和屏蔽弧弧长，mf(I)雷电流幅值概率密度函数5.5输电线路的防雷措施架设避雷线防止雷电直击导线对雷击塔顶的雷电流起分流作用对导线有耦合作用降低杆塔接地电阻降低塔顶电位，提高线路反击耐雷水平架设耦合地线有一定的分流作用对导线有耦合作用采用不平衡绝缘方式防止同杆架设的双回线路同时闪络跳闸装设自动重合闸减少线路雷击停电事故率采用消弧线圈接地方式减小建立稳定工频电流的概率加强线路绝缘提高线路耐雷水

8、平减少建弧率安装线路避雷器降低雷击跳闸率加装塔顶拉线利于雷电流泄放，提高反击耐雷水平架设旁路架空地线降低雷电绕击导线的概率