220kv输电线路防雷研究学位论文

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1、220KV输电线路防雷研究1绪论雷电在自然生活中常有发生，不管是下雨天还是晴朗的天空，都会发生雷击现象，这是一种很简单的自然现象。雷击放电电压一般会非常巨大，达到数百万伏特的电压以及数十万安培的电流，因此，虽然雷击放电的时间非常非常短暂，仅约0.01秒，但雷电放电时它所放出的能量是相当惊人的。雷电的危害主要有以下几方面：1、电流雷电放电时产生的冲击电压非常巨大，达到几万甚至几十万伏特，当这么大的瞬态雷击电压冲击电气设备时，会造成电气设备绝缘损坏甚至电气设备内部线路短路等现象，甚至由此引起电气设备发生爆炸。2、电流产生的大量的热能，其发生热效应时放出的电流达几

2、十甚至上千安培的电流，该热导致金属熔化，并造成危害事故。3、雷电流机械效应[造成的危害很大，如果物体被雷击到会发色很难过分裂、坍塌、扭曲甚至爆炸等现象，从而造成大量的财产损失和人员伤亡。4、雷电流会产生静电感应现象，会引起相邻导体产生与雷电流性质相反的电荷，当这些导体感应出电荷并当其来不及消散事，会产生高压放电现象，从而引起火灾。5、雷击时将会产生电磁感应，在雷击点感应出超强的交变磁场，由交变磁场感生出的电流会导致某些电气设备过热从而损坏电气设备，并影响供电的稳定以及安全性。1.1输电线路防雷设计的重要意义传输线路在电力系统中占据着最重要的作用，它的最大也最

3、突出的作用就是把发电厂发出的电能输送到各个地方，全国各地每个地方都需要用电，它把各个地区的变电站及各个地方所有用电用户联系起来。输电线路的安全运行在电网中有着不可替代的重要作用，它能否安全运行直接影响着用电用户能否获得电能质量较高的用电以及电网能否稳定的运行。如果要实现“强电强网”的需要，尽最大可能的满足社会生产和广大人民生活的需要，这是就要保证电力系统输电线路的稳定性及安全运行。1.2输电线路防雷设计方法的研究现状目前，输电线路雷电主要从以下几个方面的设计：1、架设避雷线;避雷线的架设在电力系统输电线路中最为常用，它是输电防雷的最主要手段，避雷线的架设最主

4、要的作用就是为防止当发生雷击现象时输电线路遭受绕击影响，其他最用也有很多，如：（1）耦合作用（2）屏蔽作用（3）分流作用，2、降低杆塔接地电阻；1）降低杆塔的接地电阻有助于提高线路的耐雷水平，当输电线路遭到雷击时，随着接地电阻的较少，杆塔的电位也会随之减少，从而使得绝缘子两端的电压减少。3、在部分地段装设避雷器；在防雷保护的各种措施中，还有一种最为常用的保护措施就是安装线路避雷器。安装线路避雷器可以有效的抑制当发生雷击时产生的反击或者绕击效应亦或者由其产生的过电压现象。当避雷器两端电压达到其动作电压时，这时线路避雷器相当于导线，使其泄放到大地，从而使输电线路

5、过电压降低，保障线路的安全4、提高线路整体绝缘水平。输电线路防雷的主要措施还包括提高线路的整体绝缘性能，当输电线路的绝缘性能提高时，当雷击避开避雷线发生绕击现象时，由于线路的绝缘水平提高，则输电线路的耐雷水平也将提高。在选择输电线路的设计防雷设施时，应根据所研究地方的雷电活动情况，应以依据很多各项不同的条件进行综合考虑：包括输电线路的绝缘情况、有无自动重合闸或备用自投装置、负荷的重要程度等，并按照技术程度、经济程度进行比较，作出最合适的方案。2220kV输电线路雷电过电压的计算及理论分析2.1雷电产生的机理雷击地面物体时，由于带电云层对地放电其初始电位很高易

6、击穿空气产生先导通道[22][23]，此时被击物体的初始电位可以定义为雷电流和被击物体与大地间电阻的乘积。事实上，我们可以将雷云对地间产生的放电看作一个电流源。从防雷保护工程与被击物体地面上的实际效果角度考虑，雷云对地放电物理过程可以简化为向地传播的电磁波过程，其传播通道有稳定波阻抗，故有如图如图2-1的计算模型：图2-1雷电流源的计算模型人们在雷云对地放电的过程中仅能测出雷击地面物体时流过物体的电流，根据图2-1可以推出的计算公式如下式：(2-1)由上式可知与有关，当=0时，，实际情况下不可能为零，但是当时，可以近似认为=0。所以当接地的电阻非常小时，国际

7、上对雷电流是这样规定的，雷电流即为流过被击物体本身泄入大地的电流。工程上，我们通常用耐雷水平及雷击跳闸率两个标准来衡量输电线路的防雷性能的好坏。耐雷水平指输电线路遭受雷击时，绝缘子不会闪络的雷电流的最大幅值。雷击跳闸率是指规定长度的输电线路和规定雷暴日情况下，雷击事故产生的跳闸次数。我国将雷击跳闸率定义为每100公里线路每年在规定雷暴日下雷击引起的线路跳闸次数，它是看线路防雷性能好坏的重要参数。因此评估线路的耐雷性能，可以看其耐雷水平及雷击跳闸率的大小。从雷电过电压[28]产生的角度来看，其有以下两种类型，如图2-2所示：（1）感应雷过电压，是雷击线路附近大

8、地（A）、雷击杆塔（B）、雷击避雷线（D）。（2）直