35kV架空线路感应过电压探究

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1、2012年12月■村目蒜强电力建设【文章编号】1673--0038(2012)34-0185—0335kV架空线路感应过电压探究黄振汉(广西电网公司南宁供电局广西南宁市530000)摘要：通常情况下，架空线路都是裸露在空气当中，因此，很容易受到雷击影响，进而产生雷电过电压，进而使线路保护装置出现跳闸的情况，情况严重的会烧毁元器件，导致供电的中断，直接影响到人们日常生产与生活。针对架空线路来说，直接雷造成的危害要远远大于感应雷的带来的危害。所以，对架空线路的研究通常都是直击雷上，而关于感应雷的研究则较少。根据有关

2、部门的统计，35kV架空线路因雷击造成线路出现故障的因素并不是因直接雷击过电压造成的，而是由感应雷击过电压引起的，感应雷过电压出现的故障比例超出90％。所以，本文重点对架空线路感应雷过电压计算和防护研究具有重要的现实意义。关键词：35kV架空线路；感应过电压；探究l前言通过大量实践运行表明，在全国范围内，电网系统出现的雷电事故占电力系统雷电事故的70～80％。然而，频繁出现停电事故，会给我国经济发展带来巨大的影响。而且，因雷击的影响，导致避雷设施出现爆炸性损害会对运行人员的生命安全带来巨大安全隐患。所以，改善3

3、5kV配电线路防雷水平是确保我国国民经济稳定、安全发展首要解决的问题。2概述2．1研究此课题的主要目的和意义分析从整体上来看，对于高压输电线路来说，因线路的绝缘水平较高，因此，在雷击线路附近所产生的感应雷过电压对线路运行影响并不是非常大；但是，对于中低输电线路来说，特别是35kV和35kV以下架空线路来说，因绝缘水平偏低，受雷电过电压影响偏大，这样一来，发生的雷击事故便对电网系统供电可靠性产生一定影响。有位加拿大的学者对安大略湖配电系统供电可靠性进行多年观测，在对上万次故障进行分析之后，得出下述结论：在每lOO

4、km配电线路上，平均发生的故障次数约为50次，大多数故障都是由雷电引起的。而且，感应雷引起电网故障占3／4。所以，对35kV和35kV以下架空配电线路感应雷电过电压防护进行研究，对今后电网的可靠运行具有极其重要的现实意义。2．2国内外研究此问题的现状2．2．1对35kV架空线路感应过电压计算探究在雷击架空线路周围的大地中，会在线路中产生感应过电压，通常情况下，对于感应雷过电压计算步骤主要有两步：①要计算雷电周围的电磁场大小，其主要依据为雷电形成的机理；②对架空线路感应雷过电压进行计算时，必须建立雷电通道周围电磁

5、场和线路模型之间的耦合关系。2．2．2对35kV架空线路感应过电压防护探究现如今，人们已经充分认识到雷电危害后，人们研究多种防雷对策，用来降低输电线路引起的雷击事故，以便提高电网供电可靠性，同时，将研究对策应用在实践当中。早在1914年，德国科学家便提出了利用避雷线防雷原理，而避雷线保护的主要原理是要从根本上降低输电线路所产生的感应过电压，起到对过电压保护作用。直到20世纪30年代，依旧没有对避雷线的形成有一个统一认识。2．2．3对35kV架空线过电压在线监测装置探究近几年，对过电压在线监测装置的研究是一个极其

6、热门的话题。现如今，国外一些发达国家通常选用分散式的结构，也就是要利用前置智能化过电压在线采集器。比如：在美国电力企业中，适应的“顺便电压监测系统”主要采用的是分散式的结构。经过对现场进行测量，在数据处理方面做出一些新尝试。此外，还有一些学者选择统计法对所采集的过电压数据加以处理，这样一来，能够认真辨别出电压类型和分布情况，同时又可以判断过电压是否会对设备产生影响等。3产生感应过电压的机理和计算方法3．1雷击过程和计算模型建立3．1．1雷放电过程雷云就是带有大量电荷云层。然而，雷电就是雷云对大地的一种放电现象。

7、事实上，电荷在雷云中不能均匀的分布，而且在雷云当中会出现很多个电荷中心。通电力建设■村国爱商2012年12月常来说，每电荷中线电荷大约在0．1～10C范围，但是，雷云总电荷量和雷云大小是有紧密关联的，在较大块雷云当中，最多可以容纳百库仑同极性的电荷。由于在雷云当中存在大量电荷，在雷和云、云和地、雷云内部当中都会存在很大电场。一旦某一处电场强度超出空气击穿强度临界值，那么便会出现闪电。通过大量学者的研究发现，大约90％雷电对地放电过程都是因对地负极性云团而发生的。所以，一般来说，以带负电荷的下行雷为例对雷电放电过

8、程进行分析。在雷云中的电荷，对雷云下的大地，特别是地表的突出物体，比如：建筑物、树木、避雷针等上，会感应产生相反极性感应电荷，如图1。雷云幽l3．1．2产生的感应雷过电压感应过电压因电磁感应作用，会在导线上产生过电压。当雷击到大地或者是杆塔时，因会在放电过程中，出现不断变化的磁场，这样一来，就在配电线路上出现过电压。文章主要对雷击杆塔时，在配线线路产生的感应过电压对架空线感应雷过电压来