第09章 输电线路的防雷保护.ppt

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1、第9章输电线路的防雷保护9.1输电线路的感应雷过电压9.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平9.3输电线路的雷击跳闸率9.4输电线路的防雷措施输电线路上的大气过电压：直击雷过电压：雷直击于线路引起的过电压。感应雷过电压：雷击于线路附近，由电磁感应引起的过电压。输电线路防雷性能的评价指标：耐雷水平：雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。雷击跳闸率：每100km线路每年由于雷击引起的跳闸次数。9.1输电线路的感应雷过电压1、雷击线路附近的大地时，线路上感应雷过电压：静电分量：由于先导通道中电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应

2、电压。电磁分量：由于先导通道中雷电流所产生的磁场变化而引起的感应电压。雷电流幅值导线悬挂的平均高度雷击点离线路的距离存在避雷线时，由于避雷线与导线间的耦合作用，即避雷线对导线的屏蔽作用，导线上的感应过电压会降低。由于雷击地面时接地点的接地电阻较大，雷电流幅值一般不超过100kA，感应过电压一般不超过500kV，故110kV以上的线路一般不会引起闪络事故。2、雷击线路杆塔时，导线上感应过电压：感应过电压系数导线悬挂的平均高度9.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平直击雷分类：雷击杆塔塔顶；雷击避雷线档距中间；雷绕过避雷线击于导线——

3、绕击。①②③1、雷击杆塔塔顶：击杆率g：雷击杆塔上的次数与雷击线路总次数的比值。雷击杆塔的耐雷水平：由线路绝缘子串的50%冲击闪络电压U50%求得。塔顶电位负极性雷电流沿杆塔向下和避雷线两侧传播，使塔顶电位升高。由于避雷线的分流作用，流经杆塔的电流将小于雷电流。塔顶电位可由下式计算将代入，则塔顶电位的幅值为（9-2-2）式中：为雷电流幅值。*导线电位和线路绝缘上的电压由于避雷线与导线间的耦合作用，导线上将产生耦合电压，此电压与雷电流同极性。由于雷电通道电磁场的作用，在导线上还有感应过电压，此电压与雷电流异极性，

4、故导线电位的幅值为（9-2-3）线路绝缘子串上两端电压为塔顶电位和导线电位之差，故线路绝缘上的电压幅值为以式（9-2-2）及代入，得（9-2-4）*耐雷水平的计算从式（9-2-4）可知，线路绝缘上电压的幅值随雷电流的增大而增大，当大于绝缘子串冲击闪络电压时，绝缘子串将发生闪络，由于此时杆塔电位较导线电位为高，故此类闪络称为“反击”。雷击杆塔的耐雷水平可由等于线路绝缘子串的50%冲击闪络电压时求得（9-2-5）电压耦合系数分流系数杆塔冲击接地电阻杆塔等值电感导线悬挂的平均高度可通过降低杆塔接地电阻、增加耦合系数（双避雷线、耦

5、合地线）等手段减小塔顶电位和提高耐雷水平。2、雷击避雷线档距中间：根据避雷线与导线之间空气间隙所承受的最大电压及其抗电强度，可计算出不发生击穿的最小空气距离S。档距长度按照上述公式设计导线与避雷线的距离，一般不会出现击穿事故，无耐雷水平的问题。反击：雷击杆塔塔顶并在绝缘子串发生闪络时，杆塔电位比导线电位高，称为“反击”。绕击时，其耐雷水平如下：可见比雷击杆塔的耐雷水平小很多。3、雷绕过避雷线击于导线：绕击率：装设避雷线的线路，雷电仍有绕过避雷线击于导线的可能性，其概率称为绕击率。平原地区山区保护角杆塔高度9.3输电线路的雷击跳闸

6、率当雷电流超过线路耐雷水平，引起线路绝缘发生冲击闪络，且当闪络通道流过的工频短路电流的电弧持续燃烧时，线路才会跳闸停电。1、建弧率：冲击闪络转为稳定工频电弧的概率。对中性点直接接地系统：对中性点非直接接地系统：线路额定电压绝缘子串闪络距离2、有避雷线线路雷击跳闸率n的计算：①雷击杆塔时的跳闸率：每年40雷暴日每100km有避雷线的线路落雷次数为：两避雷线间距离避雷线对地平均高度③线路雷击跳闸率：②绕击跳闸率：绕击率击杆率雷电流超过形成闪络概率建弧率例题：平原地区双避雷线线路如图所示。绝缘子串由组成，；杆塔冲击接地电阻为；避雷线和

7、导线的弧垂为、。避雷线对导线的耦合系数。求：线路的耐雷水平和雷击跳闸率。解：①耐雷水平：导线平均高度杆塔的等值电感分流系数查表得雷击杆塔时的耐雷水平绕击的耐雷水平击杆率查表得建弧率绕击率保护角避雷线平均高度②雷击跳闸率：闪络概率雷击跳闸率9.4输电线路的防雷措施雷击过电压冲击闪络建弧跳闸1、架设避雷线：是高压输电线路最基本的防雷措施。2、装设管型避雷器：限制过电压。3、加强绝缘：增加绝缘子串的片数。4、降低杆塔接地电阻：可提高耐雷水平，防止反击。5、架设耦合地线：在导线下方架设地线。6、采用消弧线圈接地方式：提高消弧能力。7、采

8、用不平衡绝缘方式：双回线路可采用此方式。8、装设自动重合闸：消除可自我恢复的绝缘闪络。