輸電線路的防雷保護(hù).ppt

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1、第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)第一節(jié)架空線路的防雷保護(hù)衡量輸電線路防雷性能的指標(biāo)耐雷水平(I)：線路遭受雷擊時，其絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值（kA）雷擊跳閘率(n)：每100km線路每年（40雷電日）因雷擊引起的跳閘次數(shù)（次/100km·年）教學(xué)目標(biāo)1.了解線路的直擊雷過電壓及其耐雷水平計(jì)算方法、掌握其特點(diǎn)2.掌握耐雷水平與雷擊跳閘率影響因素3.掌握線路防雷基本措施架空線地處曠野、縱橫交錯，極易遭受雷擊引起跳閘可能的過壓直擊——繞擊（1）擊桿頂——反擊（2）擊避雷線檔距中央——（3）感應(yīng)過壓——（4）輸電線路的雷電過電壓分類直擊雷過電壓雷直擊輸電線路桿塔，避雷線，導(dǎo)線，產(chǎn)生

2、的過電壓稱為直擊雷過電壓感應(yīng)雷過電壓雷擊導(dǎo)線水平距離65m以外的大地時，由于空間電磁場的急劇變化，在導(dǎo)線上感應(yīng)出的過電壓，稱為感應(yīng)雷過電壓直擊雷（1）雷擊輸電線路無避雷線的線路最易發(fā)生，但即使有避雷線，雷電仍可能繞過避雷線的保護(hù)范圍而擊于導(dǎo)線（繞擊）（2）雷擊桿塔或避雷線桿塔電位升高，造成絕緣子閃絡(luò)，形成反擊（3）雷擊輸電線路附近大地S>65m感應(yīng)雷過電壓S<65m直擊雷過電壓感應(yīng)雷過電壓直擊雷和感應(yīng)雷過電壓產(chǎn)生的危害（1）引起線路跳閘，影響正常供電引起絕緣子閃絡(luò)，導(dǎo)線對地短路，工頻續(xù)流沿放電通道放電，在形成穩(wěn)定燃燒的電弧后，則繼電保護(hù)裝置將使斷路器跳閘，影響正常送電（

3、2）雷電波侵入變電站侵入變電站，經(jīng)復(fù)雜的折反射后，造成電氣設(shè)備過電壓，危及設(shè)備絕緣，造成事故送電線路防雷防線1.首先要保護(hù)導(dǎo)線不受雷擊．為此可以采用避雷器、避雷針或改用電纜。2．其次是如果避雷線受雷擊后最好不要使線路的絕緣發(fā)生閃絡(luò)。為此，需要改善避雷線的接地，適當(dāng)加強(qiáng)線路的絕緣，個別桿塔可以使用避雷器。3．第三道防線是即使線路絕緣因雷擊發(fā)生閃絡(luò)也不要轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電弧，即線路上不要發(fā)生短路故障，所以不會跳閘。為此應(yīng)該減少絕緣上的工頻電場強(qiáng)度或電網(wǎng)中性點(diǎn)采用不直接接地的方式。4．最后一道防線是即使跳閘也不要中斷電力的供應(yīng)。為此，可以采用自動重合閘裝置，或用雙回路或環(huán)網(wǎng)供

4、電。感應(yīng)雷過電壓感應(yīng)雷過電壓=靜電分量＋電磁分量感應(yīng)雷過電壓大小避雷線對感應(yīng)雷過電壓有屏蔽作用，可使導(dǎo)線感應(yīng)過壓↓（1-K）倍無避雷線時：有避雷線時：感應(yīng)雷過電壓特點(diǎn)幅值≤500KV（僅對35KV及以下系統(tǒng)有威脅）極性與雷電流極性相反三相導(dǎo)線上同時出現(xiàn)上升速度較慢，波頭幾～幾十μs雷擊桿塔時導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓桿塔有引雷作用，故S<65m的雷擊會被吸引到桿塔α為感應(yīng)系數(shù)（kV/m)取值為雷電流陡度（α=I/2.6μs）k為避雷線和導(dǎo)線的耦合系數(shù)無避雷線有避雷線二、輸電線路直擊雷過電壓和耐雷水平雷擊導(dǎo)線：a.無避雷線，35kV及以下系統(tǒng)b.有避雷線，繞擊1.繞擊率Pα：雷繞

5、過避雷線擊于導(dǎo)線的概率平原山區(qū)2.雷擊導(dǎo)線時的過電壓規(guī)程規(guī)定：Z0≈Z/2（閃絡(luò)路徑波阻抗）UA=IZ/4取Z=400Ω（導(dǎo)線波阻抗），則UA=100I耐雷水平UA與U50%比較，是否閃絡(luò)?則雷擊導(dǎo)線時的耐雷水平為：I=U50%/100（kA）U50%為絕緣子串沖擊放電電壓例題雷電流超過7kA的概率為86.5％110kV線路每串6－7片絕緣子，U50%=700kV故耐雷水平I=雷電流概率7kA各級線路應(yīng)有的耐雷水平雷直擊相應(yīng)電壓等級導(dǎo)線時35kV220kV330kV500kV耐雷水平3.5kA12kA16kA27.4kA超過耐雷水平雷電流概率91.2%73.1%65.8

6、%48.8%雷直擊導(dǎo)線會引起幾乎所有電壓等級的線路絕緣子閃絡(luò)，我國110kV及以上線路需全線架設(shè)避雷線導(dǎo)線電位（1）負(fù)極性雷電流沿桿塔向下和避雷線兩側(cè)傳播，使塔頂電位升高，并通過電磁耦合使導(dǎo)線電位升高（2）雷擊桿塔，在導(dǎo)線上產(chǎn)生與負(fù)極性雷電流極性相反的正極性感應(yīng)過電壓雷擊桿塔塔頂時的過電壓和耐雷水平雷電流iL=ib+igtigt=βiLβ為分流系數(shù)塔頂和避雷線電位最大值uA=βI（Rch+Lgt/2.6）平行導(dǎo)線上電位：（1）耦合波分量kuA→與雷電流極性相同（2）雷擊桿塔在導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓αh（1－k）→與雷電流極性相反∴uc=kuA-αh（1－k）絕緣子串電壓ui

7、=uA-uc最高值uiu50％u50%為正極性沖擊放電電壓雷擊塔頂反擊時的耐雷水平：提高耐雷水平的主要措施：（1）降低桿塔接地電阻Rch（2）增大耦合系數(shù)k（3）減小分流系數(shù)β（4）加強(qiáng)線路絕緣一般高度桿塔其壓降是塔頂電位主要分量采用雙避雷線架裝耦合地線增加絕緣子片數(shù)采用更好的絕緣材料u50%三、雷擊避雷線檔距中央時的過電壓需校核避雷線與導(dǎo)線間的空氣間隙S能否被擊穿規(guī)程規(guī)定：S=0.012l+1（m）三、輸電線路的雷擊跳閘率引起感應(yīng)雷直擊雷過電壓的雷電流>耐雷水平絕緣沖擊閃絡(luò)是否跳閘？沖擊閃絡(luò)持續(xù)時間只有幾十μs，繼電保護(hù)和斷路器根本來不