输电线路防雷保护.ppt

* 例题： 经冲击电晕修正后： （2） 查表，求等值电感和分流系数 (3) 耐雷水平 雷击塔顶的反击耐雷水平： 绕击引起的过电压： （4） 雷电流超过耐雷水平的概率 I1－P1＝5.6％； I2－P2＝73.1％ * 例题： (5) 落雷次数、绕击率、击杆率和建弧率 保护角 平原地区 山区 击杆率：平原g=1/6，山区g=1/4 建弧率η＝80% (6) 线路雷击跳闸率 平原地区： 山区： * 9. 4 输电线路的防雷措施 雷害事故的发展过程及防护措施 线路防雷设计目标：提高线路的耐雷性能，降低雷击跳闸率。 （1） 架设避雷线：最基本防雷措施 防止雷直击导线。 分流作用，减小流入杆塔电流，使塔顶电位降低； 与导线之间的耦合也可降低绝缘子串上的过电压。 * 规程：110kV及以上线路一般应全线架设避雷线；500kV线路设双避雷线。 光纤复合架空地线（OPGW）：避雷线经一个小间隙对地绝缘；通信用。 * （2）降低杆塔接地电阻 提高线路击杆的耐雷水平、防止反击的有效措施。 一般需另加人工接地装置。 （3）架设耦合地线 具有一定的分流作用 提高导线与避雷线之间的耦合系数 * （4）不平衡绝缘 同塔双回或以上线路。 使一回路的绝缘子片数少于另一回路的三相，闪络后相当于避雷线，降低了其他回路导线电位。 （5）自动重合闸 由于线路绝缘具有自恢复功能。 我国110kV及以上线路重合闸成功率高达75%~95%。 * （6）消弧线圈接地 用于中性点不直接接地的线路，减小故障接地点的单相接地电流，促进接地电弧熄灭。雷击跳闸率大约可以降低1/3左右。 （7）加强绝缘 增加绝缘子片数，用于重要线路段，如大跨越高杆塔上使用。 * （8）安装线路避雷器 能免除线路绝缘的冲击闪络，并能使建弧率降为零。 一般用复合外套氧化锌避雷器。 针对雷害事故形成的四个阶段，现代输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，即： 1．防直击，就是使输电线路不受直击雷。采取的措施是沿线路装设避雷线。 2．防闪络，就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。采取的措施是加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻、在导线下方架设耦合地线等。 3．防建弧，就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。采取的措施是系统采用消弧线圈接地方式、在线路上安装线路避雷器等。 4．防停电，就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。采取的措施是装设自动重合闸、双回路线路采用不平衡绝缘方式等。 输电线路的防雷措施 本 章 小 结 衡量输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。 输电线路上出现的雷电过电压有感应雷过电压和直击雷过电压两种。 当雷击线路附近大地或线路杆塔时，由于雷电通道周围空间电磁场的急剧变化，会在导线上产生感应雷过电压。 雷击线路附近大地时，在导线上产生感应雷过电压与雷电流幅值、导线悬挂高度成正比，与雷击点距导线的距离成反比，过电压幅值一般不超过300~400kV。 雷击杆塔时，塔顶电位由塔身电感和接地电阻上压降两部分构成：导线电位由感应分量和耦合分量组成；耐雷水平I1与线路绝缘水平U50%、杆塔冲击接地电阻Ri、耦合系数k等因素有关。 雷绕击导线时，导线电位高，极易引起冲击闪络。 输电线路设计时，避雷线与导线间的空气距离足够大，不会发生避雷线对导线的冲击闪络。 对有避雷线的输电线路，雷击跳闸共经历雷击线路、线路绝缘发生冲击闪络、在冲击闪络的弧道上建立稳定的工频电弧、继电保护动作跳闸四个过程。 为了降低输电线路的雷击跳闸率，保证系统安全连续供电，可因地制宜地采取合理的线路防雷保护措施。 Thanks for your attention！ 例：一条平原地区的220kV线路，杆塔线路尺寸如图所示。绝缘子串由13片X-7组成，其正、负极性U50%为1410kV和1650kV，保护角α = 16.5 °杆塔冲击接地电阻 Ri = 7Ω，避雷线半径rg=5.5mm，避雷线弧垂fg = 7m ，导线弧垂fc = 12m。求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。 详细解答： （1）避雷线的平均高度为： （2）导线的平均高度为： （3）外侧导线所受的过电压较中间导线严重，取外侧导线作为计算条件。双避雷线对外侧导线的耦合系数为： （4）查表得电晕修正系数k1=1.25，则校正后的耦合系数为： 输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率 （5）查表得铁塔单位长度的电感为0.5μH/m，杆塔等值电感为： （6）查表得避雷线的分流系数为： （7）雷击杆塔时耐雷水平为： （8）由 ，雷电流超过I1的概率为： （9）绕击率（当α = 16.5 °时）为： （10）雷绕击于导线时的耐雷水平为： （11）雷电流超过I2的概率为： （12）沿绝缘