增加绝缘子片对提高输电线路防雷性能的探讨

《增加绝缘子片对提高输电线路防雷性能的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、增加绝缘子片对提高输电线路防雷性能的探讨　　摘要：为了能够有效地提升输电线路的防雷性能，在合成绝缘子下方增加玻璃绝缘子，让冲击耐压提升，降低建弧率，能够有效地降低高架线路雷击跳闸的发生几率。对于220kV的输电线路应用该方法具有良好的防雷效果。从理论上进行分析，玻璃绝缘子是经济、可行的，其能够大幅度地提升输电线路防雷性能。　　关键词：输电线路；绝缘子；防雷性能；冲击耐压；建弧率　　中图分类号：TM726文献标识码：A　　随着经济的飞速发展，用电量的大幅度增加给输电线路的可靠性、安全性提出了更高要求

2、。雷电活动是一项十分复杂的自然现象，采取一定措施降低雷害的发生几率，降低雷害所导致的损失。雷电活动会给输电线路造成严重的危害，输电线路的防雷方法有很多种，有避雷器安装、可控放避雷针安装、降低接地电阻以及增加绝缘子等。本文主要分析了在合成绝缘子下增加玻璃绝缘子的方法，提升冲击耐压，降低建弧率，进而实现降低输电线路雷击跳闸率的目的。　　一、理论参数计算　　（一）参数计算6　　将常规的220kV的直线塔作为研究对象，该塔高为30m，避雷线间的距离为11m，两边避雷线之间的距离为14m。应用LGJ-400

3、/50的钢芯铝绞线作为导线，将GJ-50的镀锌钢绞线作为避雷线。其绝缘子是FXBW4-220/100合成绝缘子，其冲击耐压为1410kV，其长度为2.24m。根据已知的杆塔高度，可以计算出其耦合系数为0.286，其杆塔电感L为12uH，计算出杆塔的保护角度为18.97o。电阻是10Ω，增加的玻璃绝缘子片的型号是U70BP，该玻璃绝缘子片的冲击耐压在100kV以上。　　（二）计算建弧率　　建弧率（η）是建立持续工频的电弧次数、冲击闪络总次数的比值。在没有增加玻璃绝缘子之前，其建弧率为0.79；增加一

4、片玻璃绝缘子以后，绝缘子串的长度是2.386m，其建弧率改变为0.75；在增加第二片玻璃绝缘子以后，绝缘子串的长度是2.532m，其建弧率改变为0.72。从以上分析可以看出，在增加绝缘子以后，绝缘子串的长度有所增加，建弧率随之减小。　　（三）计算耐雷水平　　在没有增加玻璃绝缘子前，该绝缘子串的冲击耐压是1410kV，在增加了一片玻璃绝缘子以后，绝缘子的冲击耐压增加到1510kV，在增加了两篇玻璃绝缘子以后，该绝缘子串的冲击耐压增加到1610kV。当雷电直击杆塔时，其耐雷水平可以用该公式进行表示：　

5、　I=U/{[0.88（R+hb/2.6）+hd/2.6]x（1-g）}6　　该计算公式中的hb表示的是避雷线的高度，hd是导线的高度，而U则表示的绝缘子串的冲击耐压。将具体的参数代入到上述公式中，在没有增加玻璃绝缘子前，所得到的该绝缘子串的耐雷水平为73.7kA，在增加了一片玻璃绝缘子以后，该绝缘子的冲击耐压改变为79.1kA，在增加了两片玻璃绝缘子以后，该绝缘子的冲击耐压改变为84.5kA。雷电在绕击导线时的耐雷水平的计算公式为：　　I=U/100　　在没有增加玻璃绝缘子前，雷电绕击绝缘子串的

6、耐雷水平是14.1kA，在增加了一片玻璃绝缘子以后，该绝缘子串的冲击耐压改变为15.1kA，在增加了两片的玻璃绝缘子以后，该绝缘子串的冲击耐压改变为16.1kA。根据以上计算结果可知，在原有绝缘子串的基础上增加了玻璃绝缘子以后，绝缘子串反击和绕击的耐雷水平均有所提升。　　（四）计算雷击跳闸率　　计算高架输电线路的雷击跳闸率的公式为：　　n=0.6hb[KP（I）+fP（II）]n，　　该公式中K表示的是击杆率，一般丘陵地区的击杆率K=1/4，其中f表示的是绕几率，而绕击率的计算公式为：　　lg（f

7、）=（α/86）-3.35　　因此f=0.00465。P（I）表示的是雷电流的幅值超过I的几率，有公式　　lg[P（I）]=I/108　　在增加玻璃绝缘子以后，该绝缘子串的耐雷水平得到一定程度地增加，进而让绝缘子串的耐雷水平概率降低。通过计算可以得到：P（I0）0.709；将所有参数代入到n=0.6hb[KP（I）+fP（II）]n公式中，可以得到在没有增加玻璃绝缘子之前，雷击跳闸的几率为0.788次x（100km?a）-1；在增加了一片玻璃绝缘子以后，其雷击跳闸的几率6改变为0.669次x（10

8、0km?a）-1；在增加了两片玻璃绝缘子以后，其雷击跳闸的几率改变为0.557次x（100km?a）-1。对上述计算结果进行分析，表明在增加玻璃绝缘子后，雷击跳闸几率降低，其增加一片玻璃绝缘子后，雷击跳闸几率降低了11.3%，增加了两片玻璃绝缘子以后，发生雷击跳闸的几率降低了26.8%。其是对特定绝缘子以及塔形的计算结果。一般来说，对于220kV的线路每增加一片玻璃绝缘子，高架输电线路的雷击跳闸几率大约会降低10%左右。　　二、防雷改造　　某220kV线路从投运到现在，发生了多次的