1、5 输电线路防雷 1 输电线路的直击雷过电压 输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率 输电线路的感应雷过电压 输电线路的防雷措施 高杆塔输电线路的雷电过电压 3 3 2 2 1 1 4 4 5 5 目 录 输电线路防雷性能的两个重要指标 1.耐雷水平 I 2雷击跳闸率 n 每年每百公里路由于雷引起的跳次数 路 不生 的最大雷流幅(kA) 雷击次数超过耐雷水平的概率 建弧率 3 输电线路落雷状 况 4 5.1 输电线路的感应雷过电压 5.1.1 感应雷过电压的形成 1.过电压的形成 5 5.1.2 雷击线路附近地面时导线上的感应过电压 雷击点距导线路的距离S 导线悬挂的平均高度hc I越 大 云中电荷
2、越多 雷地 强越强 上感荷 越多 感 越高 挂高度越高对地电容越小感应电压越高 距离越 附近的 强越弱 上感 荷越少 感 越 低 上感 雷电流幅值I 6 感应雷过电压的特点： 1)过电压幅值不高，一般不超过 300400kV 2)不会引起架空线路相间绝缘闪络 3)感应过电压的极性与雷电流极性相反 7 避雷线的屏蔽作用 假设避雷线不接地 避雷线上感应电压 实际上避雷线是接地的 避雷线上 导线上耦合电压 导线上的感应过电压幅值 导线上感应电压 8 5.1.3雷击线路杆塔时导线上的感应雷过电压 考虑屏蔽效应时，导线上的感应雷过电压 9 5.2 输电线路的直击雷过电压 10 分流系数: 5.2.1 雷
3、击杆塔塔顶及附近避雷线时的过电压 11 1.塔顶电位 12 2.导线电位 耦合分量(k 一般 0.20.25) 感应分量 u导线电位 13 3.绝缘子串上承受的电压 当 时 14 5.2.2 雷绕击导线时的过电压 雷电流 雷击于导线时，沿导线流动的电流 雷击于导线时 雷击导线时，沿导线流动的电流只有雷电流的一半 15 雷绕击于导线时的电压幅值 雷绕击于导线时的电压 16 5.2.3 雷击档距中央避雷线时的过电压 避雷线与导线间空气间隙S上所承受的最高电压US为 17 5.3 输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率 5.3.1 输电线路与雷击相关的参数 1. 输电线路落 雷次数 N 输电线路的落 雷面积
4、 km2 两根避雷线间的距离(m) S 避雷线对地平均高度(m) b h 18 雷击杆次数 线路总落雷次数 3.率 平原地区路 山区路 19 3.建弧率 EkV/m时， 绝缘子串的平均运行电压 （有效值）梯度（kV/m） E = U / l 路 生冲 后， 工弧的概率 20 5.3.2 架空 路的耐雷水平 1.雷杆塔塔 的耐雷水平 21 k =0.2，0.9，Lt=16H， hd=10m，U50700 kV, Ri=10() 例:110kV线路，取 22 额定电压额定电压(KV)(KV)3535110110220220330330500500 耐雷水平耐雷水平I I 0 0 （KAKA ） 2
5、020 30304040 75758080 120120100100 140140120120 160160 各 送路的耐雷水平 注：表中I0较大的数字适用于多雷区或重要性 较大的线路或变电站的进线保护段 23 2.雷 的耐雷水平 24 5.3.3 雷跳率 雷杆塔塔的跳率 u雷 的跳率 雷杆塔塔的次数 u雷 的次数 有避雷线线路雷击跳闸率 25 5.4 高杆塔输电线路的雷电过电压 高杆塔 路的特点 1. 杆塔高度增高 导线上的感应电 压分量增大 塔身电感增大， 塔顶电位升高 杆塔几何尺寸增大 ，雷电波在杆塔内 的折反射现象不可 忽略 26 2. 路自身的 等 高 冲击放 电电压 较高 耐雷水平
6、提高 工频电 压较高 绝缘子串上的电压将会增大 导线与避雷 线间的距离 增大 绕击导线的概率增大 27 5.4.1 雷塔 生的雷 计算雷击塔顶 产生过电压的 方法 规程法 行波法 蒙特卡洛法 故障树法 EMTP/ATP 28 行波法 500kV酒杯形塔 杆塔多波阻抗模型 29 l 横担波阻抗 l 主支架波阻抗 l 支架波阻抗 30 l 相交法判断 子串 31 5.4.2 输电线路的雷电 1.经典气几何模型 距 地面 距(等 距) 地面距 (不等 距) 32 2. Eriksson改 气几何模型 l 吸引半径 结构物高度，m 雷电流幅值，kA H I 33 屏蔽失效完全屏蔽 34 l 率 绕击耐雷水平，kA 最大绕击电流，kA Ic 绕击弧和屏蔽弧弧长，m Im 雷电流幅值概率密度函数 L1、L2 f(I) 35 5.5 输电线路的防雷措施 防止雷直 雷塔的雷流起分流作用 有耦合作用 降低塔位，提高路反耐 雷水平 架避 雷 有一定的分流作用 有耦合作用 降低杆 塔接地 阻 架耦 合地 36 防止同杆架的双回路同 跳 减少路雷停事故率 采用不平衡 方式 减小建立定工流的概率 装自重 合 采用消弧 圈接地方式 37 提高路耐雷水平 减少建弧率 降低雷跳率 加强路 利于雷流泄放，提高反 耐雷水平 安装路避雷器 降低雷 的概率 加装塔拉 架旁路架空地 38
