最新5输电线路的防雷保护ppt课件.ppt

《最新5输电线路的防雷保护ppt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、5输电线路的防雷保护输电线路的防雷保护大量统计数据表明，无论是高压或超高压的输电线路，雷害故障占线路故障的40%~70%，尤其是在多雷、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，因此必须十分重视输电线路的雷电过电压及其保护问题。雷击线路可能引起两种破坏：雷电过电压造成线路发生短路接地故障，实际上雷击是引起线路跳闸停电事故的主要原因；雷击线路形成的雷电过电压波，沿线路传播侵入变电所，危害变电站电气设备的安全运行。输电线路的防雷保护输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。耐雷水平是指雷击输电线路时

2、，线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流幅值，单位为kA。耐雷水平是表征输电线路耐受雷电流强弱能力的参数。雷击跳闸率是标准雷暴日数为40时，每100km长的线路每年因雷击引起的跳闸次数，单位为次/(百公里·年)。雷击跳闸率是表征输电线路遭受雷击造成损失的一个参数。输电线路防雷保护的目的，就是依据有关规程规定使耐雷水平值达到要求，尽量降低输电线路的雷击跳闸率。感应雷过电压的形成雷击地面主放电开始后，先导通道中的负电荷被迅速中和，导线上的束缚电荷转变成自由电荷沿导线向两侧运动，电荷运动形成的电流i与导线的波阻抗Z的乘积是感应过电压

3、流动波u=iZ=δυZ，其中δ为先导通道中的线电荷密度，υ为电荷运动的速度。这种由于先导通道中的电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应电压，称为感应过电压的静电分量。如果先导通道中的电荷是全部瞬时被中和的，则导线上的束缚电荷将全部瞬时变为自由电荷，此时导线出现的电位仅由这些刚解放的束缚电荷决定，显然等于+U0(x)，这是静电感应过电压的极限。实际上，主放电的速度有限，所以导线上束缚电荷的释放是逐步的，因而静电感应过电压将比+U0(x)小。感应雷过电压的形成主放电通道中的雷电流在通道周围空间产生了强大的磁场，该磁场交链导线与

4、大地的回路，也将使导线上感应出电压。这种由于主放电通道中雷电流所产生的磁场变化而引起的感应电压，称为感应过电压的电磁分量。由于主放电通道与导线几乎互相垂直，所以互感不大，即电磁感应较弱，因此电磁分量不大，约为静电分量的1/5。两种分量出现的最大值时刻也不同，所以在对总的感应过电压幅值的构成上，静电分量起主要作用。感应雷过电压的极性与雷电流极性相反，并且感应雷过电压的静电分量和电磁分量都是由同一主放电过程产生的电磁场突变引起的，感应雷过电压中静电分量起主导作用。雷击线路附近地面时导线上的感应过电压雷电流幅值越大，则雷电先导通

5、道中电荷密度δ越大，先导阶段产生的电场强度越大，导线上产生的束缚电荷亦越多，感应电压越高；另外，雷电流幅值越大，主放电速度越快，则束缚电荷变成自由电荷也越快，形成的流动电流波也越大，所以感应过电压的大小与雷电流幅值I成正比；导线悬挂高度越高，其对地电容越小，当导线上的束缚电荷一定时，感应电压则越高，所以感应过电压的大小与导线悬挂的平均高度h成正比；雷击点距离导线越远，导线感应的电场强度越弱，导线上感应的束缚电荷越小，故感应电压越低，所以感应雷过电压的大小与雷击点距导线的距离成反比。雷击线路附近地面时导线上的感应过电压根据理

6、论分析和实验结果，当雷击点离导线的距离S>65m，I≤100kA时，导线上感应雷过电压幅值Ui可计算为：式中I—雷电流幅值，kA；hc—导线悬挂的平均高度，m；S—雷击点与导线的水平距离，m。由于雷击地面时雷击点的自然接地电阻较大，雷电流幅值一般不超过100kA，所以可按I=100kA估算线路上可能出现的最大感应雷过电压。根据对这种过电压的实测证明，感应雷过电压幅值一般不超过300~400kV。雷击线路附近地面时导线上的感应过电压感应雷过电压对35kV及以下输电线路，可能造成绝缘闪络，而对于110kV及以上线路，由于线路的

7、绝缘水平较高，一般不会引起闪络。感应雷过电压在三相导线中存在，三相导线上感应过电压在数值上的差别仅仅是导线高度的不同而引起的，故相间电位差很小，所以感应过电压不会引起架空线路的相间绝缘闪络。如果导线上方架设有避雷线，发生雷击导线附近大地时，由于避雷线的屏蔽作用，导线上的感应电荷会减少，从而导线上的感应过电压将会下降。雷击线路附近地面时导线上的感应过电压设导线和避雷线的对地平均高度分别为hc和hg，假设避雷线不接地，则导线上和避雷线上的感应过电压分别为Ui·c和Ui·g：实际上避雷线是通过杆塔接地的，其电位为零，这就相当于在

8、避雷线上叠加了一个与雷电感应电位大小相等极性相反的电位-Ui·g，而该电位将在导线上产生耦合电位k(-Ui·g)，其中k为避雷线与导线间的耦合系数。导线上的感应过电压幅值应为两者的叠加，即导线上实际的感应过电压为避雷线的存在使导线上的感应雷过电压下降为无避雷线时的(1-k)倍，耦合系数k通常在0.2~0