输电线路的防雷保护.pptx
任务一：熟悉架空输电线路的雷电过任务一：熟悉架空输电线路的雷电过电压的类型及特点电压的类型及特点任务二：布置架空输电线路的防雷措任务二：布置架空输电线路的防雷措施施第七章 输电线路的防雷保护第七章 输电线路的防雷保护1、直击雷过电压直击雷过电压：是由雷电直接击中杆塔、避雷线：是由雷电直接击中杆塔、避雷线或导线引起的过电压；一般采用或导线引起的过电压；一般采用避雷线避雷线保护保护2、感应雷过电压感应雷过电压：是由雷击线路附近大地，由于电：是由雷击线路附近大地，由于电磁感应在导线上产生的过电压磁感应在导线上产生的过电压运行经验表明，直击雷过电压时对电力系统的危害最运行经验表明，直击雷过电压时对电力系统的危害最大，感应雷过电压只对大，感应雷过电压只对35kV及以下的线路会造成雷害。及以下的线路会造成雷害。输电线路上的雷电过电压输电线路上的雷电过电压一 输电线路的雷电过电压（1 1）雷直击导线）雷直击导线无避雷线的线路最易发生，但即使有避雷线，雷电仍有可能绕过无避雷线的线路最易发生，但即使有避雷线，雷电仍有可能绕过避雷线的保护范围而击于导线避雷线的保护范围而击于导线绕击绕击。（2 2）雷击杆塔或避雷线）雷击杆塔或避雷线强大的雷电流通过杆塔的接地电阻，使杆塔和避雷线的电位突然强大的雷电流通过杆塔的接地电阻，使杆塔和避雷线的电位突然升高，杆塔与导线的电位差超过线路绝缘子闪络电压时，绝缘子升高，杆塔与导线的电位差超过线路绝缘子闪络电压时，绝缘子发生闪络，导线上出现很高的电压。这种杆塔电位升高，反过来发生闪络，导线上出现很高的电压。这种杆塔电位升高，反过来对导线放电，称为对导线放电，称为反击反击。直击雷过电压：直击雷过电压：雷直击输电线路杆塔，避雷线或导线而产生的过雷直击输电线路杆塔，避雷线或导线而产生的过电压。电压。雷击输电线路雷击输电线路一 输电线路的雷电过电压一 输电线路的雷电过电压一、雷击输电线路的方式直击雷过电压：直击雷过电压：直击雷过电压：直击雷过电压：感应雷过电压：感应雷过电压：感应雷过电压：感应雷过电压：其中其中其中其中只对只对只对只对35KV35KV35KV35KV以下线路有危害以下线路有危害以下线路有危害以下线路有危害一 输电线路的雷电过电压 雷击跳闸率（雷击跳闸率（）雷击跳闸率雷击跳闸率是指在雷暴日数是指在雷暴日数T Td d4040的情况下、的情况下、100km100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数，其单位为的线路每年因雷击而引起的跳闸次数，其单位为“次次/(100km40/(100km40雷暴日雷暴日)”)”实际线路长度实际线路长度L L不是不是100km100km，雷暴日数也不正好是雷暴日数也不正好是4040时必须换算到某一相同的条件时必须换算到某一相同的条件下下(100km(100km，4040雷暴日雷暴日)，才能进行比较。，才能进行比较。但但是是雷雷电电流流超超过过了了线线路路耐耐雷雷水水平平，只只会会引引起起冲冲击击闪闪络络，只只有有在在冲冲击击闪闪络络之之后后还还建建立立工工频频电电弧弧，才才会会引引起起线线路路跳闸。跳闸。由由冲冲击击闪闪络络转转变变成成稳稳定定工工频频电电弧弧的的概概率率为为建建弧弧率率(),),它它与与沿沿绝绝缘缘子子串串或或空空气气间间隙隙的的平平均均运运动动电电压压梯梯度度有关。可由下式求得有关。可由下式求得 三：雷击地面时的感应过电压三：雷击地面时的感应过电压 1：静电感应：静电感应在雷电放电的先导阶段（假设为负先导），线路处于雷云及先导在雷电放电的先导阶段（假设为负先导），线路处于雷云及先导通道与大地构成的电场之中。最靠近先导通道的一段导线上感应通道与大地构成的电场之中。最靠近先导通道的一段导线上感应正电荷。由于该过程较慢，没有形成明显的电压波。正电荷。由于该过程较慢，没有形成明显的电压波。主放电开始以后，先导通道中的负电荷自下而上被迅速中和。相主放电开始以后，先导通道中的负电荷自下而上被迅速中和。相应电场迅速减弱，使导线上的正电荷迅速释放，形成电压波向两应电场迅速减弱，使导线上的正电荷迅速释放，形成电压波向两侧传播。侧传播。这种过电压就是感应过电压的静电分量这种过电压就是感应过电压的静电分量三：雷击地面时的感应过电压三：雷击地面时的感应过电压 2：电磁感应：电磁感应在在主主放放电电过过程程中中，伴伴随随着着雷雷电电流流冲冲击击波波，在在放放电电通通道道周周围围空空间间出出现现甚甚强强的的脉脉冲冲磁磁场场，其其中中一一部部分分磁磁力力线线穿穿过过导导线线大大地地回回路路，产产生生感感应应电电势势。这这种种过过电电压压为为感感应应过过电电压压的的电电磁分量。磁分量。三：雷击地面时的感应过电压三：雷击地面时的感应过电压 3 3：过电压计算：过电压计算1 1）不考虑避雷线作用时：）不考虑避雷线作用时：UgUg：过电压幅值（：过电压幅值（kVkV）I I：雷电流幅值（：雷电流幅值（kAkA）H H：导线平均高度（：导线平均高度（m m）S S：雷击点离线路的距离（：雷击点离线路的距离（m m）导线越高，感应过电压越高导线越高，感应过电压越高由于雷击点自然接地电阻较大，雷电流一般小于由于雷击点自然接地电阻较大，雷电流一般小于100100kAkA，Ug Ug 500kV 500kV，110kV110kV以上线路因绝缘水平较高，不会引起闪络以上线路因绝缘水平较高，不会引起闪络事故。事故。三：雷击地面时的感应过电压三：雷击地面时的感应过电压 3 3：过电压计算：过电压计算3 3）避雷线接地）避雷线接地实际上，避雷线与大地连接保持地电位，电位为实际上，避雷线与大地连接保持地电位，电位为0 0，可，可以假设为避雷线上再叠加了以假设为避雷线上再叠加了-U-Ugbgb的感应电压的感应电压-Ugb-Ugb在导线上耦合，耦合系数为在导线上耦合，耦合系数为k k导线上的实际感应电压：导线上的实际感应电压：2 2）避雷线不接地：）避雷线不接地：四：雷击塔顶时的四：雷击塔顶时的感应感应过电压过电压雷击塔顶时迅速向上发展的主放电引起周围空间电磁场雷击塔顶时迅速向上发展的主放电引起周围空间电磁场的突然变化，会在导线上感应出与雷电流的突然变化，会在导线上感应出与雷电流极性相反极性相反的电的电压。压。无避雷线时：无避雷线时：为系数，数值上为系数，数值上等于雷电流平均陡度等于雷电流平均陡度有避雷线时，导线上的感应过电压有避雷线时，导线上的感应过电压五：雷击塔顶时的五：雷击塔顶时的五：雷击塔顶时的五：雷击塔顶时的直击直击直击直击雷过电压雷过电压雷过电压雷过电压 1：分流：分流避雷线分流避雷线分流闪络后相导线也分流闪络后相导线也分流u分流系数分流系数：流经杆塔的电：流经杆塔的电流流i igtgt与雷电流与雷电流i iL L之比；之比；五：雷击塔顶时的直击雷过电压五：雷击塔顶时的直击雷过电压五：雷击塔顶时的直击雷过电压五：雷击塔顶时的直击雷过电压2：反击耐雷水平：反击耐雷水平v反击耐雷水平与导线地线间的耦合系数反击耐雷水平与导线地线间的耦合系数k k，杆塔分流，杆塔分流系数系数，杆塔冲击接地电阻，杆塔冲击接地电阻R Ri i，杆塔等值电感，杆塔等值电感L Lt t以及以及绝缘子串的绝缘子串的5050放电电压放电电压U U5050等因素有关等因素有关v还必须考虑工频电压的作用以及触发相位还必须考虑工频电压的作用以及触发相位v距离远，耦合系数小，一般以外侧或下方导线计算距离远，耦合系数小，一般以外侧或下方导线计算v通常以降低通常以降低R Ri i，提高，提高k k为提高反击耐雷水平的主要手段为提高反击耐雷水平的主要手段六：雷击导线中央时直击雷过电压六：雷击导线中央时直击雷过电压六：雷击导线中央时直击雷过电压六：雷击导线中央时直击雷过电压 1：绕击耐雷水平：绕击耐雷水平v绕击耐雷水平v绕击线路的耐雷水平很低v 500kV线路27.4kA，220kV-12kA，110kV-7kAv 110kV以上线路要求全线架避雷线v绕击率：平原线路：v山区线路：七：输电线路的雷击跳闸率1 1：建弧率：建弧率：冲击闪络转化为稳定工频电弧的概率：冲击闪络转化为稳定工频电弧的概率2 2：击杆率：击杆率g g：雷击杆塔次数与雷击线路总次数的比值：雷击杆塔次数与雷击线路总次数的比值3 3：雷击杆塔时的跳闸率：雷击杆塔时的跳闸率n n1 1：100km100km年的雷击次数（年的雷击次数（4040个雷电日）：个雷电日）：P P1 1为雷电流幅值超过雷击杆塔的耐雷水平的概率：为雷电流幅值超过雷击杆塔的耐雷水平的概率：4 4 4 4：绕击率：绕击率：绕击率：绕击率P P P P ：一次雷击线路中出现绕击的概率：一次雷击线路中出现绕击的概率：一次雷击线路中出现绕击的概率：一次雷击线路中出现绕击的概率5 5 5 5：绕击时的跳闸率：绕击时的跳闸率：绕击时的跳闸率：绕击时的跳闸率n n n n2 2 2 2：P P2 2为雷电流幅值超过绕击耐雷水平的概率为雷电流幅值超过绕击耐雷水平的概率6 6 6 6：线路跳闸率：线路跳闸率：线路跳闸率：线路跳闸率n n n n：n n n nn n n n1 1 1 1n n n n2 2 2 2二 输电线路的防雷措施二 输电线路的防雷措施二 输电线路的防雷措施2二 输电线路的防雷措施3二 输电线路的防雷措施架设耦合地线是防雷直击杆塔闪络的措施之一，对绕击并没有什么作用。定义：耦合地线是加挂在导线下面，主要是针对于土壤电阻率较高，接地电阻降不下来的线路。架 设 耦 合 地 线 的 作 用 原 理 是：一是增大避雷线与导线之间的耦合系数,从而减少绝缘子串两端电压的反击电压和感应电压的分量;二是增大雷击塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流。现从运行经验来观察其防雷效果，架耦合线后,跳闸率降低46。4二 输电线路的防雷措施二 输电线路的防雷措施二 输电线路的防雷措施二 输电线路的防雷措施二 输电线路的防雷措施二 输电线路的防雷措施衡量输电线路防雷的两个指标是什么？全线架设双避全线架设双避雷线的电压等雷线的电压等级范围是多少级范围是多少？输电线路的防雷措输电线路的防雷措施有哪些？施有哪些？接地类型有哪些？接地电阻范围分别为多少？从发展过程来看，从发展过程来看，避雷器的种类有避雷器的种类有哪些？哪些？
