高电压技术-第八章教学内容.ppt

《高电压技术-第八章教学内容.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、高电压技术-第八章8.1输电线路防雷保护基本知识（1）输电线路雷击是线路跳闸的主要起因。原因：分布广，易受雷击在我国跳闸率比较高的地区的高压线路由雷击引起的次数约占40～70％，在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击事故率更高在日本50％以上电力系统事故是由于雷击输电线路引起的雷击经常引起双回同时停电，20－30％的输电线路故障发生在双回输电线路美国、前苏联等十二个国家，雷害事故占总事故的60％据275－500kV总长为32700km输电线路连续三年的运行资料基本知识（2）线路雷击过电压分为：感应雷过电压、直击雷过电压。感应雷过电压

2、：雷击线路附近地面,或塔顶但未发生反击，由电磁感应引起的过电压。直击雷过电压：雷击于线路引起的过电压。雷击塔杆、避雷线及绕击反击－雷击杆塔或避雷线,造成绝缘子接地端电位比导线高绕击－绕开避雷线，雷电直接击中导线直击雷的危害更为严重。输电线路耐雷性能和防雷措施效果衡量标准：耐雷水平、雷击跳闸率。耐雷水平：雷击线路时绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值耐雷水平越高，防雷性能越好。雷击跳闸率：折算为统一条件（每年40雷暴日、100km线路）下，因雷击而引起的线路跳闸次数。由于雷电放电的复杂性，相对于计算结果，实际运行经验更为重要输电线路防雷的四道防

3、线雷击输电线路的危害：引起线路跳闸，影响正常供电雷电波侵入变电站，破坏设备绝缘，造成停电事故。危害更大输电线路防雷措施又称为线路防雷的四道防线防止雷直击导线。措施：避雷线、避雷针，或电缆线路防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络。措施：降低接地电阻、增大耦合系数、增强线路绝缘、采用线路型避雷器防止闪络后转为稳定的工频电弧，以免跳闸。增加绝缘子片数、采用不接地或经消弧线圈接地防止线路中断供电。自动重合闸、双回路、环网供电应用时须根据具体情况，选择合适的保护措施。如：线路电压等级、供电重要程度、雷电活动强弱等。感应雷过电压的产生（1）感应雷过电

4、压的产生分为：静电分量和电磁分量感应雷过电压的静电分量。雷云接近线路上空时，由于静电感应，与雷云异号的正电荷被吸引到靠近先导通道的一段导线上，形成束缚电荷。而异号电荷则被排斥到线路远方或流入大地先导放电速度较慢，电荷移动速度较慢，对应的电压、电流波可忽略导线仍保持原有电位主放电开始后，先导通道中的负电荷被快速中和。静电场突然消失，被束缚的电荷瞬间成了自由电荷，形成电压波迅速向线路两侧传播。感应雷过电压的电磁分量。主放电时，雷电流冲击波产生强烈的脉冲磁场，其磁通与导线相交时，即产生一定的感应电压。由于主放电通道与导线基本垂直，故电磁分量较

5、小，通常只考虑静电分量感应雷过电压的产生（2）电荷聚集过程速度较慢，可忽略对应波过程电荷释放过程速度快，形成明显的波过程与先导放电和主放电的速度对应无避雷线时的感应雷过电压（1）当雷击点与电力线路之间的水平距离d>65m时，感应雷过电压的最大值可为：Ui=25Ih/dI——雷电流幅值，h—导线对地平均高度，d——雷击点与导线间的水平距离由于雷击点自然接地电阻较大，I最大可按100kA估算可以推算：感应雷过电压是直击雷的1/10左右。当d<50m，易击中线路本身（受线路吸引）当d<50m，且未击中线路本身，感应雷过电压的最大值为：Ui=a

6、h=Ih/2.6a—感应过电压系数，单位为kV/m。数值上等于雷电流的时间陡度平均值，即I/2.6(单位kA/us)。对公式的理解无避雷线时的感应雷过电压（2）即无避雷线时，雷击点距线路65m以内，其感应过电压不随距离而变化；距线路65m以上，感应过电压随距离线性减小。实测表明，感应雷过电压幅值一般不超过300~400kV可使35kV及以下水泥杆线路出现闪络对110kV及以上线路，一般不会构成威胁感应雷的极性与雷云极性相反，一般为正。不同相导线产生的感应雷同极性，故相间不存在电位差，只会对地闪络有避雷线时的感应雷过电压（1）导线上方挂有

7、避雷线时，感应的束缚电荷和电压均减小雷电先导电荷产生的电力线部分被避雷线截住或者：避雷线聚集的电荷降低了先导电荷对导线的电场强度避雷线起到屏蔽线的作用。如果避雷线与导线一样未接地，其感应雷过电压与导线的计算过程类似。由于聚集电荷间的影响，感应电压适度降低二者过电压电荷极性相同但实际上，避雷线通过杆塔接地，其电位为零。从行波角度看，仅指到达杆塔接地点及以后为零。在感应电压波到达杆塔（接地点）之前，不为零。复习：行波传播的知识有避雷线时的感应雷过电压（2）避雷线感应电压行波Ui(g)到达杆塔时，将产生一个-Ui(g)反射电压波。行波的折反射

8、反射电压行波-Ui(g)将在导线上产生一个耦合电压-kUi(g)。即，导线的实际感应雷过电压为：k为避雷线与导线间的几何耦合系数总体而言，由于避雷线的屏蔽作用，导线上感应电压下降。避雷线与导线间距越小，耦合