輸電線路的防雷保護課件

1、高電壓技術(shù)高電壓技術(shù)項目三：電力系統(tǒng)的過電壓保護 學(xué)習(xí)情境二：輸電線路的防雷保護 了解輸電線路遭受直接雷過電壓的各種形式及過電壓的計算。 掌握輸電線路耐雷性能指標的含義；了解它們的計算方法。 掌握線路防雷措施 。 教學(xué)目標電力系統(tǒng)的防雷保護包括了線路、變電所、發(fā)電廠等各個環(huán)節(jié)。一 、架空輸電線路防雷保護輸電線路耐雷性能的若干指標 線路雷害事故發(fā)展過程及防護措施 線路耐雷性能的分析計算 一條100km長的架空輸電線路在一年中遭到數(shù)十次雷擊。線路的雷擊事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占有很大的比重。 一、輸電線路耐雷性能的若干指標每100km線路的年落雷次數(shù)N次/(100km.年) 為地面落雷密度 b

2、為兩根避雷線之間的距離；h為避雷線的平均對地高度 Td為雷暴日數(shù)1、耐雷水平（ ）耐雷水平是指雷擊線路時，其絕緣尚不至于發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值或能引起絕緣閃絡(luò)的最小雷電流幅值，單位為kA。我國標準規(guī)定的各級電壓線路應(yīng)有的耐雷水平值見表8-12、雷擊跳閘率（ ） 雷擊跳閘率是指在雷暴日數(shù)Td40的情況下、100km的線路每年因雷擊而引起的跳閘次數(shù)，其單位為“次/(100km40雷暴日)”實際線路長度L不是100km，雷暴日數(shù)也不正好是40時必須換算到某一相同的條件下(100km，40雷暴日)，才能進行比較。 但是雷電流超過了線路耐雷水平，只會引起沖擊閃絡(luò)，只有在沖擊閃絡(luò)之后還建立工頻電弧，才會

3、引起線路跳閘。由沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定工頻電弧的概率為建弧率( ),它與沿絕緣子串或空氣間隙的平均運動電壓梯度有關(guān)?？捎上率角蟮?二、線路雷害事故發(fā)展過程及防護措施 只要能設(shè)法制止上述發(fā)展過程中任一環(huán)節(jié)的實現(xiàn)，就可避免雷擊引起長時間停電事故。輸電線路上采用的各種防雷保護措施：(一)避雷線（架空地線） 110kV及以上架空輸電線路防雷措施是沿全線架設(shè)避雷線；35kV及以下的線路主要依靠架設(shè)消弧線圈和自動重合閘來進行防雷保護。（二）降低桿塔接地電阻 提高線路耐雷水平和減少反擊概率的主要措施。桿塔的工頻接地電阻一般為1030。（三）加強線路絕緣 增加絕緣子串中的片數(shù)、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空氣間

4、距等等，但有相當大的局限性。一般優(yōu)先采用降低桿塔接地電阻的辦法來提高線路耐雷水平。 （四）耦合地線 作為一種補救措施，具有一定的分流作用和增大導(dǎo)地線之間的耦合系數(shù)，因而能提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率。(五)消弧線圈能使雷電過電壓所引起來的一相對地沖擊閃絡(luò)不轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的工頻電弧，即大大減小建弧率和斷路器的跳閘次數(shù)。(六)管式避雷器僅用作線路上雷電過電壓特別大或絕緣薄弱點的防雷保護。它能免除線路絕緣的沖擊閃絡(luò)，并使建弧率降為零。(七)不平衡絕緣一回路的三相絕緣子片數(shù)少于另一路的三相。(八)自動重合閘線路絕緣不會發(fā)生永久性的損壞或劣化。三、線路耐雷性能的分析計算(一)繞擊導(dǎo)線 雷閃繞過避雷線直

5、接擊中導(dǎo)線的概率，稱為繞擊率P 。P之值與避雷線對邊相導(dǎo)線的保護角、桿塔高度ht及線路通過地區(qū)的地形地貌等因素有關(guān)。平原線路山區(qū)線路繞擊跳閘次數(shù) （次/年） N 年落雷總數(shù) 繞擊率 超過繞擊耐壓水平 的雷電流 建弧率 (二)雷擊檔距中央的避雷線 雷擊避雷線最嚴重的情況是雷擊點處于檔距中央時。真正擊中檔距中央避雷線的概率只有10%左右。雷擊點電壓最大值可見UA僅僅取決于它的波前陡度a，而與雷電流無關(guān)。(三)雷擊桿塔 擊桿率：雷擊桿塔次數(shù)與落雷總數(shù)的比值。注入線路的總電流即為雷電流 為流經(jīng)桿塔的電流， 為流經(jīng)避雷線的電流。線路絕緣子串上所受到的雷電過電壓包括四個分量：1、桿塔電流it在橫擔(dān)以下的塔身電感La和桿塔沖擊接地電阻Ri上造成壓降，使橫擔(dān)具有一定的對地電位2、塔頂電壓utop沿著避雷線傳播而在導(dǎo)線上感應(yīng)出來的電壓u1。與上一分量ua相似，桿塔電流it造成的塔頂電位3、雷擊塔頂而在導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)雷擊過電壓 - 無避雷線時的感應(yīng)雷擊過電壓 - 導(dǎo)、地線間的幾何耦合系數(shù)4、線路本身的工頻電壓u2作用在絕緣子串上的合成電壓小 結(jié)通常采用耐雷水平和雷擊跳閘率來表示一條線路的耐雷性能和所采用防雷措施的效