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架空輸電線(xiàn)路的防雷保護

發(fā)布時(shí)間 :2017-05-16 11:04:00

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1 輸電線(xiàn)路防雷的原則和措施


1.1 輸電線(xiàn)路防雷的任務(wù)


采用技術(shù)上與經(jīng)濟上的合理措施,使系統雷害降低到運行部門(mén)能夠接受的程度,保證系統安全可靠運行。


1.2 輸電線(xiàn)路防雷的措施(“四道防線(xiàn)”)


(1) 防止雷直擊導線(xiàn)

沿線(xiàn)架設避雷線(xiàn),有時(shí)還要裝避雷針與其配合


(2) 防止雷擊塔頂或避雷線(xiàn)后引起絕緣閃絡(luò )

降低桿塔的接地電阻,增大耦合系數,適當加強線(xiàn)路絕緣,在個(gè)別桿塔上采用避雷器等


(3) 防止雷擊閃絡(luò )后轉化為穩定的工頻電弧

適當增加絕緣子片數,減少絕緣子串上工頻電場(chǎng)強度,電網(wǎng)中采用不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式


(4) 防止線(xiàn)路中斷供電

采用自動(dòng)重合閘,或雙回路、環(huán)網(wǎng)供電等措施


1.3 衡量輸電線(xiàn)路防雷性能的兩個(gè)指標


耐雷水平(單位:kA)

雷擊線(xiàn)路不致引起絕緣閃絡(luò )的雷電流幅值,稱(chēng)為線(xiàn)路的耐雷水平。線(xiàn)路的耐雷水平愈高,線(xiàn)路絕緣發(fā)生閃絡(luò )的機會(huì )就愈小。


雷擊跳閘率(單位:次/ l00km·40雷電日)

雷擊跳閘率是指折算為統一的條件下,因雷擊而引起的線(xiàn)路跳閘的次數。此統一條件規定為每年 40 個(gè)雷電日和 l00km 的線(xiàn)路長(cháng)度。



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2 線(xiàn)路感應雷過(guò)電壓


2.1 無(wú)避雷線(xiàn)時(shí)的感應雷過(guò)電壓

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α —— 感應過(guò)電壓系數,kV/m,其值等于以kA/μs為單位的雷電流平均陡度值,即 α = I / 2.6。

hd ——導線(xiàn)平均高度,m。


實(shí)測表明,感應過(guò)電壓峰值可達300--400kV。這對35kV及以下的水泥桿線(xiàn)路可能引起閃絡(luò )事故;110kV及以上的線(xiàn)路,由于絕緣水平較高,一般不會(huì )引起閃絡(luò )事故,且感應過(guò)電壓同時(shí)存在于三相導線(xiàn)上,故相間不存在電位差,只能引起對地閃絡(luò )。


2.2 有避雷線(xiàn)時(shí)的感應雷過(guò)電壓

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Kc 為避雷線(xiàn)與導線(xiàn)之間的耦合系數。如前所述,其值只決定于導線(xiàn)間的相互位置與幾何尺寸。線(xiàn)間距離越近,則耦合系數 Kc 愈大,導線(xiàn)上感應過(guò)電壓愈低。


3 輸電線(xiàn)路的直擊雷過(guò)電壓


3.1 無(wú)避雷線(xiàn)時(shí)的直擊雷過(guò)電壓


a 雷擊導線(xiàn)的過(guò)電壓及耐雷水平


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b 雷擊塔頂時(shí)的過(guò)電壓及耐雷水平


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3.2 有避雷線(xiàn)時(shí)的直擊雷過(guò)電壓


a 雷繞過(guò)避雷線(xiàn)擊于導線(xiàn)的過(guò)電壓及耐雷水平


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b 雷擊塔頂時(shí)的過(guò)電壓及耐雷水平




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c 雷擊避雷線(xiàn)檔距中央的過(guò)電壓及空氣間隙

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電力系統多年的運行經(jīng)驗表明,間距只要滿(mǎn)足上式要求,雷擊檔距中央避雷線(xiàn)時(shí),導線(xiàn)與避雷線(xiàn)間一般不會(huì )發(fā)生閃絡(luò )。所以,在計算雷擊跳閘率時(shí),不計及這種情況。


4 輸電線(xiàn)路雷擊跳閘率的計算


根據模擬試驗和運行經(jīng)驗,一般高度線(xiàn)路的避雷線(xiàn)和導線(xiàn)對地面的遮蔽寬度取4hd + b,hd是上導線(xiàn)的平均高度,b為避雷線(xiàn)之間的寬度,這樣,l00km輸電線(xiàn)路對地面的遮蔽面積,或受雷害面積(km2)為:

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地面落雷密度γ為 0.07,如果取每年40個(gè)雷暴日作為標準值,每年l00km輸電線(xiàn)路受到的雷擊次數(次/ (100km·40雷電日))為:

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反擊跳閘率n1(次/ 100km·40雷電日 )

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繞擊跳閘率n2(次/ 100km·40雷電日 )

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