高电压第6章课件.ppt

《高电压第6章课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章输电线路的防雷保护架空线地处旷野、纵横交错，极易遭受雷击6.1概述雷击输电线路：（1）雷直击导线无避雷线的线路最易发生，但即使有避雷线，雷电仍可能绕过避雷线的保护范围而击于导线（绕击）（2）雷击杆塔或避雷线强大的雷电流通过杆塔的接地电阻，使杆塔和避雷线的电位突然升高，杆塔与导线的电位差超过线路绝缘子闪络电压时，绝缘子发生闪络，导线上出现很高的电压。这种杆塔电位升高，反过来对导线放电，称为反击(P122)以上两种由于雷直击输电线路杆塔、避雷线或导线，故产生的过电压称为直击雷过电压（3）雷击输电线路附近大地雷击导线水平距离65m

2、以外的大地时，由于空间电磁场的急剧变化，在导线上感应出的过电压，称为感应雷过电压直击雷过电压和感应雷过电压产生的危害：（1）引起线路跳闸，影响正常供电由于过电压引起绝缘子闪络，导线对地短路，雷电过电压持续时间短（几十μs），继电保护装置来不及动作，但工频续流沿放电通道继续放电，在形成稳定燃烧的电弧后，则继电保护装置将使断路器跳闸，影响正常送电（2）雷电波侵入变电站导线上形成的雷电过电压波，最终将侵入变电站，经复杂的折反射后，在电气设备上出现很高的过电压，危及设备绝缘，造成事故工程上衡量输电线路防雷性能优劣的指标：耐雷水平：线路遭受

3、雷击时，其绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值（kA）雷击跳闸率：每100km线路每年（40雷电日）因雷击引起的跳闸次数（次/100km·年）6.2输电线路的感应过电压一、雷击线路附近的大地时感应过电压先导放电阶段导线上出现与雷电流极性相反的束缚电荷，主放电时束缚电荷突然被释放形成感应雷过电压的静电分量，同时主放电通道中雷电流的急剧变化在通道周围空间产生很强的脉冲磁场，在线路导线上产生感应雷过电压的电磁分量感应雷过电压＝静电分量＋电磁分量大小：→无避雷线时→有避雷线时IL为雷电流幅值（kA）；hd为导线平均高度（m）；S为雷击点距线路的

4、水平距离（m）（S>65m）；k耦合系数感应过电压特点：（1）由于雷击大地，大地自然接地电阻较大，雷电流幅值一般<100kA，感应过电压幅值一般为300－400kV，最大为600kV，故可能引起35kV及以下线路闪络（2）极性与雷电流极性相反（3）三相导线上同时出现（4）波形较平缓，波头几－几十μs，波长几百μs二、雷击线路杆塔时感应过电压p122由于杆塔有引雷作用，故S<65m的雷击会被吸引到杆塔一般高度（<40m）的杆塔：无避雷线有避雷线α为感应系数（kV/m)取值为雷电流陡度（a=I/2.6μs）k为避雷线和导线的耦合系数6

5、.3输电线路直击雷过电压和耐雷水平一、雷击导线时的过电压和耐雷水平雷击导线：a.线路无避雷线，我国35kV及以下系统b.有避雷线，但雷击绕过避雷线击于导线1.绕击率Pα雷绕过避雷线击于导线的概率p124平原山区2.雷击导线时的过电压p117规程规定：z0≈z/2（闪径波阻抗）uA=Iz/4取z=400Ω（导线波阻抗），则uA=100I3.耐雷水平uAu50%是否闪络?则雷击导线时的耐雷水平为：I=4u50%/z=u50%/100（kA）u50%为绝缘子串负极性冲击放电电压例：110kV线路每串6－7片绝缘子，u50%=700kV故

6、耐雷水平I=7（kA）雷电流超过7kA的概率为86.5％P99式(5.3)同理：35、220、330、500kV线路雷直击导线时3.5、12、16、27.4kA耐雷水平91.2%73.1%65.8%48.8%超过耐雷水平雷电流概率可见雷直击导线会引起几乎所有电压等级的线路绝缘子闪络，因此我国110kV及以上线路需全线架设避雷线二、雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平p120导线电位（1）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，并通过电磁耦合使导线电位升高（2）雷击杆塔，在导线上产生与负极性雷电流极性相反的正极性感应过电

7、压雷电流iL=ib+igtigt=βiLβ为分流系数塔顶和避雷线电位最大值uA=βI（Rch+Lgt/2.6）平行导线上电位：（1）耦合波分量kuA→与雷电流极性相同（2）雷击杆塔在导线上的感应过电压αh（1－k）→与雷电流极性相反∴uc=kuA-αh（1－k）绝缘子串电压ui=uA-uc最高值uiu50％u50%为正极性冲击放电电压雷击塔顶反击时的耐雷水平：p122(6.15)提高耐雷水平的主要措施：（1）降低杆塔接地电阻Rch（2）增大耦合系数k（3）减小分流系数β（4）加强线路绝缘一般高度杆塔其压降是塔顶电位主要分量采用双避

8、雷线架装耦合地线增加绝缘子片数采用更好的绝缘材料u50%三、雷击避雷线档距中央时的过电压需校核避雷线与导线间的空气间隙S能否被击穿规程规定：S=0.012l+1（m）6.4输电线路的雷击跳闸率引起感应雷直击雷过电压的雷电流>耐雷水平绝缘冲击闪络是否