500kv瀑布沟—东坡(东线)输电线路防雷-研究与设计

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1、重庆大学工程硕士学位论文1绪论变三大主要组成部分之一，输电线路是电力系统的大动脉，它将巨大的电能输送到四面八方，是连接各个变电站、各重要用户的纽带。输电线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电【9】舭】。因此，输电线路的安全运行在电网中占据举足轻重的地位。架空输电线路纵横交错延绵不断地分布在旷野上，而自然界气候千变万化使得输电线路极易遭雷击，如果防雷措施采用不当可能引起绝缘子损坏、架空地线和输电线路断线、并造成线路跳闸雷击时产生的侵入波过电压传入变电站，还可能引起站内设备损坏造成更大的

2、设备事故，据统计电网中的事故以输电线路的故障占大部分，输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大，尤其是在山区的输电线路中线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的，据运行记录架空输电线路的供电故障一半是雷电引起的，所以防止雷击跳闸可大大降低输电线路的故障进而降低电网中事故的发生频率，输电线路的防雷是影响电力系统安全可靠运行的一个重要环节【5喝．1¨41。众所周知，雷击输电线路是造成线路跳闸停电事故的主要原因，电力系统事故中雷害事故一般占50％以上。瑞典1986年由于雷击而引起的事故占所有事故的51％，日本50％

3、以上的电力系统事故是由于雷击输电线路引起的，国际大电网会议公布的美国、前苏联等12个国家的电压为275～500

4、rV，总长3．27万h输电线路连续3年运行资料中指出，雷害事故占总事故的60％。输电线路的电压等级越高，除了输送容量的增大在系统中所占的重要性相对增加以外，其杆塔高度也增加，线路走廊的尺寸也随之增大，引雷半径自然也增大，这样，遭受自然雷害的机率也增加，所以在防雷保护的技术措施上要求也更严格【1刚17】。由于我国地处温带(部分地区属于亚热带气候)，所以雷电活动比较强烈。漫长的输电线路穿过平原、

5、山区、跨越江河湖泊，遇到的地理条件和气象条件各不相同，所以遭受雷击的机会较多。据资料介绍，在我国高压输电线路的总跳闸次数中，由雷击引起的约占40％～70％，尤其在雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路而引起的事故率更高，造成巨大的经济损失。由于输电线路对于保“网’’的重要地位，如何寻求更有效的线路防雷保护措施，减少输电线路的雷害事故成为电力系统安全稳定运行的一项重要课题【2l】、【231。输电线路雷害事故引起的跳闸，不但影响电力系统的正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，而且

6、由于输电线路上落雷，雷电波还会沿线路侵入变电所。而在电力系统中，线路的绝缘最强，变电所次之，发电机最弱，若发电厂、变电所的设备保护不完善，往往会引起其设备绝缘损坏，影响安全供电。由此可见，输电线路的防雷是减少电力系统雷害事故及其所引起电量损失的关键。做好输电线路的防雷研究与分析，采取有效的防雷措施，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电所、发电厂安全运行得到保障【38m91。2重庆大学工程硕士学位论文1绪论1．2输电线路防雷方法的发展及研究现状输电线路的防雷保护大体上经历了四个发展阶段。

7、第一阶段(1930年以前)是以防止感应雷为主的阶段。最初，线路电压等级很低，感应雷引起的雷害事故是线路防雷的主要矛盾。因此，为了减少相导线上感应过电压，在输电线路上加装地线，但这条地线是挂在相线下面的，仅作为耦合地线用。第二阶段(1930～1950年)，以防止直击雷为主的阶段，也是雷电参数得以系统归纳设计的时期，这一时期逐步明确了对110～220kv高压线路来说直击雷是主要矛盾，并提出了直击雷防护计算方法。第三阶段(1950～1962年左右)，是由美国OVEC．345kV线路异常高的闪络率所引起的争论

8、和对以前的防雷计算方法和数据进行重新评估的时期。这场争论极大地推动了线路防雷研究工作的进展，使理论分析、现场测试、模拟试验和运行经验的积累等方面的工作都有了很大的提高。第四阶段(1962年前后至今)，为模拟试验、现场实测、概率统计方法和计算机综合使用的阶段【l¨们。随着雷电机理和防雷保护研究的不断发展，每一次线路高度和电压等级的提高，都促使人们改进防雷保护计算模型。如今的500kV以上系统，雷击跳闸率比预期的高。输电线路防雷的研究方向主要有绕击、反击和防雷措施等。目前，国内外尚无完全消除雷击故障的有效

9、办法，一般是根据线路电压等级、负荷性质、系统运行方式、雷电活动情况、地形地貌特点、土壤电阻率高低以及运行经验，通过技术经济比较综合采用以下几种防雷措施：①架设避雷线或加装旁路地线。可大大减少雷电直击导线的概率，同时通过改善避雷线对导线的保护角，减少绕击导线的概率；通过避雷线的分流作用降低雷击塔顶时的塔顶电位，减少雷电击中杆塔或避雷线时反击至导线的概率；通过避雷线对导线的祸合，从而提高线路的耐雷水平。旁路地线是一种防绕击的有效方法，特别是在两高山顶这种地形