输电线路的雷电保护课件.ppt

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1、Chapter3输电线路的防雷保护西安交通大学高压教研室1Ch.3输电线路的防雷保护§1.输电线路防雷的原则和措施§2.线路感应雷过电压§3.输电线路的直击雷过电压§4.输电线路雷击跳闸率的计算2§1.输电线路防雷的原则和措施输电线路防雷的意义输电线路遭受雷击的机会较多输电线路是电力系统的大动脉，它将巨大的电能输送到四面八方。漫长的输电线路穿过平原、山区，跨越江河湖泊，遇到的地理条件和气象条件各不相同，所以遭受雷击的机会较多。输电线路遭受雷击的危害输电线路遭受雷击造成跳闸，影响电力系统的正常供电，增加线

2、路及开关设备的维修工作量。我国由于雷击造成的跳闸大约占40％～70％。由于输电线路上落雷，雷电波还会沿线路侵入变电所。而在电力系统中，线路的绝缘最强，变电所次之，发电机最弱，往往会引起设备绝缘损坏，影响安全供电。做好输电线路的防雷工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且还可以使变电所安全运行。3§1.输电线路防雷的原则和措施架空线路遭受雷击的可能性雷击线路附近地面雷击塔顶及塔顶附近避雷线雷击档距中央的避雷线雷击导线输电线路防雷的任务是：采用技术上与经济上的合理措施，使系统雷害降低到运行部门能够接

3、受的程度，保证系统安全可靠运行。感应雷过电压直击雷过电压4§1.输电线路防雷的原则和措施输电线路防雷的四道防线①防止雷直击导线沿线架设避雷线，有时还要装设避雷针与其配合；在某些情况下改用电缆线路，使输电线路免受直接雷击。②防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络雷击塔顶或避雷线时，使塔顶电位升高，这样，原来被认为是接地的杆塔，现在却具有高电位，因而有可能对导线放电，使过电压加到导线上，这种现象称为反击或逆闪络。雷击线路不致引起绝缘闪络的最大雷电流幅值(kA)，称为线路的耐雷水平。5§1.输电线路防雷的原则和措

4、施输电线路防雷的四道防线②防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络耐雷水平雷击线路不致引起绝缘闪络的最大雷电流幅值(kA)，称为线路的耐雷水平。提高线路耐雷水平的措施降低杆塔的接地电阻，增大耦合系数，适当加强线路绝缘，在个别杆塔上采用线路避雷器等。线路避雷器连接于横担和导线之间(亦即与线路绝缘子并联)的避雷器，当雷击塔顶或塔顶附近的避雷线时，塔顶电位升高，避雷器动作，其残压低于绝缘子串的放电电压，故避免了绝缘子串冲击闪络和随之而来的工频电弧。6输电线路防雷的四道防线③防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧建弧率输

5、电线路在遭受雷击引起冲击闪络后，闪络转化为稳定工频电弧的概率。由冲击闪络转化为稳定工频电弧的概率虽与电源容量及去游离条件等因素有关，但主要的影响因素是作用于电弧路径的平均电位梯度。雷击闪络不能形成稳定的工频电弧转化为稳定的工频电弧熄弧系统恢复正常跳闸§1.输电线路防雷的原则和措施7输电线路防雷的四道防线③防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧建弧率E：绝缘子串的平均工作电压梯度(r.m.s)，kV/m。对中性点有效接地的电网对中性点非有效接地的电网式中Ue：额定电压；lj：绝缘子串长度；lm：线路的线间距离

6、（对铁横担和钢筋混凝土横担线路，lm=0）§1.输电线路防雷的原则和措施8输电线路防雷的四道防线③防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧减小建弧率的措施：适当增加绝缘子片数，减小绝缘子串上的工频电场强度；电网中采用不接地或者经消弧线圈接地方式，防止建立稳定的工频电弧④防止线路中断供电可采用自动重合闸，或双回路、环网供电等措施，即使线路跳闸，也能不中断供电。输电线路防雷的四道防线在应用时应根据具体情况实施，例如线路的电压等级、重要程度、当地雷电活动强弱、已有线路的运行经验等，再由技术与经济比较的结果，作出因地

7、制宜的保护措施。§1.输电线路防雷的原则和措施9衡量输电线路防雷性能的指标：耐雷水平雷击跳闸率雷击跳闸率是指折算为统一的条件下，因雷击而引起的线路跳闸的次数。此统一条件规定为每年40个雷电日和l00km的线路长度，因此雷击跳闸率的单位是：次/(l00km·40雷电日)。§1.输电线路防雷的原则和措施10§1.输电线路防雷的原则和措施小结架设避雷线降低杆塔接地电阻架设耦合地线采用消弧线圈接地方式加强绝缘采用不平衡绝缘方式装设自动重合闸安装线路避雷器11Ch.3输电线路的防雷保护§1.输电线路防雷的原则和措

8、施§2.线路感应雷过电压§3.输电线路的直击雷过电压§4.输电线路雷击跳闸率的计算12§2.线路感应雷过电压感应雷过电压静电感应(主要部分)束缚电荷的形成：当雷云接近输电线路上空时，根据静电感应的原理，将在线路上感应出一个与雷云电荷相等但极性相反的电荷，这就是束缚电荷，而与雷云同号的电荷则通过线路的接地中性点逸入大地，对中性点绝缘的线路，此同号电荷将由线路泄漏而逸入大地束缚电荷的释放：如雷云对地（输电线路附近地面）放电，或雷击塔顶但未发生反