220kv同塔双回输电线路防雷性能分析

《220kv同塔双回输电线路防雷性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章绪论1．1课题背景与研究意义随着现代企业的高速发展，电力需求与日俱增，国外很早就对超高压输电线路的电压等级进行了预测和研究。20世纪60年代国外就出现了超高压输电线路，特别进入了90年代后很多国家电力负荷猛增，电力发展很快，超高压输电线路得到了大力发展，美、俄、同、加、瑞等国都根据本国情况相继建立了超高压网络。众所周知，雷击是造成线路跳闸停电事故的主要原因，电力系统事故中雷害事故一般占50％以上。而输电线路都是暴露在大气中的，暴露面积大，遭受雷害的机率也大输电线路的电压等级越高，除了输送容量的增大在系统中所占的重要性相对增加以外，其杆塔

2、高度也增加，线路走廊的尺寸办加大，引雷半径自然也增大，这样遭受自然雷害的几率也随之增加，所以在防雷保护的技术措施上要求很严格。由于土地资源特别是可耕地资源的同趋减少，大城市、工农业发达地区、林区等处线路走廊愈来愈紧张，为了减少220kV输电走廊占地，采用同杆架设双回输电线路已成为220kV主干网架发展的必然选择，虽然同杆双回线路有因杆塔高度比单回线路高、杆塔电感和感应过电压都较大且发生故障时会严重影响系统的可靠运行的缺点，但它可以提高线路走廊单位面积的传输容量，目前许多国家相继采用同杆双回超高压输电线路。池州是经济发展快、效益较好的城市。全市

3、经济连年保持两位数的增幅并高于全国、全省平均增长水平。随着经济的发展，社会与电力的联系更加紧密，人们对电能的依赖越来越强，对供电的可靠性要求也越来越高，突发的停电事故将给社会带来巨大的经济损失，也直接影响到供电企业的直接经济效益和企业形象，因而提高电网的安全运行水平，提高供电可靠性是电力系统的首要任务。220kV输电网络，是池州电力系统的骨干，池州供电公司管辖范围内有220kV变电站3座，220千伏同塔双回输电线路输电线路总长度为201．973km，线路7条；该7条线路担负着全市的电能输送任务，并和周边地区的输电系统形成环网供电系统，因此22

4、0kV输电网络的安全稳定运行与广大人民群众息息相关。但是，由于历史原因，池州220kV同塔双回输电线路在防雷方面存在很大的局限性，220kV输电网络由于存在采用正相序排列、采用平衡绝缘、只有部分线路架设耦合地线、避雷线保护角偏小、接地电阻超标、只装设单相自动重合闸等问题，曾出现过数次雷击跳闸事故，尤其是在雷雨、大风等恶劣天气时雷击跳闸事故更是频繁，防雷形势比较严峻。特别是在在雷电活动频繁的山区，雷击跳闸事故极大地影响了供电可靠性和电网的安全稳定运行。220kv同塔双回输电线路雷击跳闸不仅会影响企业的正常生产，同时也影响了人民群众的正常的生产、

5、生活用电，严重时还会造成国民经济的巨大损失。因此，对池州220kV同塔双回输电线路雷害事故频发的原因进行认真分析，找出池州电网220kV输电线路在防雷措施上存在的缺陷和不足，提出符合池州电网220kV同塔双回输电线路实际情况的防雷改造显得必要而迫切。1．2国内外研究现状从富兰克林的风筝引雷试验开始，人类对雷电的研究已有两百多年的历史。自上世纪30年代，雷电对电力系统的危害越来越引起人们的重视，有关雷电机理和防雷保护的研究不断发展，每一次线路高度和电压等级的提高，都促使人们改进防雷保护计算模型。如今的220kV以上系统，雷击跳闸率比预期的高，国

6、内外研究人员J下在对防雷问题¨-z1作细致的研究，主要的研究方向有雷电统计参数研究、反击问题研究和防雷措施研究等。1．雷电统计参数研究雷电流统计参数主要有雷电流幅值、波形、陡度、极性和地面落雷概率等。各个国家自然条件和观测手段的不同，对雷电流参数的观测结果也不同I，1。随着观测手段的提高，特别是雷电定位系统的发展⋯，可望能积累更可靠更符合运行实际的雷电统计数据。2．反击问题中华人民共和国电力行业标准DL／T620．1997《交流电气装置的过电压和绝缘配合》(以下简称《行标》)是目前国内线路防雷的设计准则【s】。在雷击杆塔、避雷线、导线情况下，

7、《行标》中给出了计算杆塔结点电位、导线感应电压等计算公式，该公式的优点是物理概念清晰，使用方便，但与实际运行经验严重不符，存在下述缺点：(1)《行标》推荐的计算方法是将杆塔简单视为一等值电感的方式来计算，失去了其精确性，同时无法确定雷击杆塔时杆塔上各节点的电位随时间变化的过程。(2)我国《行标》规定雷击塔顶的感应过电压计算公式，计算出来的感应过电压远远大于实际的感应过电压。《行标》所用计算方法是前苏联半个世纪以前的研究成果，是在电压等级较低、线路高度较低的条件下得到的，已落后于时代。该计算尤其不适合高杆塔，例如高等级同杆双回线路和大跨越段线路

8、。220kV线路最大相电压峰值可达252kV，已占到绝缘子串放电电压的相当部分。在雷击时，必须考虑工频电压瞬时值叠加的影响。在雷击瞬间，两相导线电压的瞬时电位差最大