输电线路雷击跳闸分析和防雷措施.doc

输电线路雷击跳闸分析和防雷措施.doc输电线路雷击跳闸分析和防雷措施
毛杰
(奉化市供电公司,浙江奉化 315500)
【摘要】本文分析了雷电现象、雷电过电压及跳闸原因,并提出了一些防雷保护措施,提高架空输电线路的耐雷水平。
.jyqkprovement Measures of Lightning Trip-outs for Transmission lines
MAO Jie
(Fenghua Electric Poprovement measures through the cause analysis in order to improve the lightning protection capability of lines.
【Key ission line; Lightning trip-outs; Lightning protection
1 关于雷击现象的概述
雷电是在空气中进行的一种宏伟的放电现象,雷电放电是由带电荷的雷云引起的。大多数雷电放电发生在雷云之间,它对地面没有什么直接影响。当雷云对输电线路放电时,由于雷云中电荷快速释放而在输电系统中产生的一种幅值很高的电压,称为雷电过电压。雷电流幅值的概率在我国一般地区可按以下公式求得:
2 线路雷击过电压种类
可能在输电线路上产生跳闸原因的雷电过电压主要有以下几种:
1)雷电感应过电压。雷击于输电线路附近的地面时,可在导线上感应产生过电压,称为雷电感应过电压。感应过电压只会危害电压等级较低(如35kV以下)的输电线路。感应过电压的出现极为普遍,只要雷击线路附近的地面时,便会在架空线路的三相导线上出现感应过电压。此时的感应过电压的幅值一般不会超过300~400kV,因此不会引起导线闪络。
2)直击雷过电压。就是雷电直接击中线路引起直击雷过电压。直击雷过电压要比感应过电压的幅值大得多,因此对于线路防雷来说,主要是防直击雷。直击雷过电压又可分为反击雷过电压和绕击雷过电压两种:
(1)反击雷过电压。雷击于输电线路的杆塔或避雷线时,在杆塔的塔顶和横担上形成很高的电位,相应地在线路绝缘子串两端(即导线和横担之间)产生较高的电位差,造成雷击的线路跳闸故障。
(2)绕击雷过电压。当雷电绕过避雷线,即避雷线保护失效,直接击在导线上,由此造成的雷击线路跳闸故障。
3 线路雷击跳闸分析
线路雷击跳闸率的计算
以雷击有避雷线线路的跳闸为例。在下列情况下,线路将要跳闸: (1)雷击杆塔顶部发生闪络并建立电弧;(2)雷绕过避雷线击于导线发生闪络并建立电弧。运行经验证明,雷击避雷线的档距中间且与导线发生闪络引起跳闸的情况是极罕见的,可不予考虑。雷绕击导线时,耐雷水平I2可由下式求出:,有避雷线线路的跳闸率可按下式算:N=NL
η(gP1+PαP2)式中:N为跳闸率,次/();η为建弧率;g为击杆率;P1为超过雷击杆塔顶部时耐雷水平的雷电流概率;P2为超过雷绕击导线时耐雷水平的雷电流概率;Pa为绕击率(包括平原和山区)。击杆率g与避雷线根数和地形有关,一般可采用表1所列数据。
线路反击雷分析
雷击杆、塔顶部或避雷线时,雷电电流流过塔体和接地体,使杆塔电位升高,同时在相导线上产生感应过电压。杆塔上绝缘承受的过电压最大值为:
线路绕击雷分析
根据高压线路的运行经验、现场实