雷擊跳閘的成因分析

1、 線路雷擊跳閘的成因分析線路雷擊跳閘的成因分析 云南電網(wǎng)公司電力教育中心云南電網(wǎng)公司電力教育中心主講人：顧來順主講人：顧來順一、雷電對電力系統(tǒng)運行的影響o雷擊架空輸電線路引起的停運是我國輸電線路的主要事雷擊架空輸電線路引起的停運是我國輸電線路的主要事故之一。故之一。20052010年國家電網(wǎng)公司線路雷擊跳閘年國家電網(wǎng)公司線路雷擊跳閘次數(shù)逐年增加，各年雷擊跳閘次數(shù)約占總跳閘次數(shù)的次數(shù)逐年增加，各年雷擊跳閘次數(shù)約占總跳閘次數(shù)的40%。雷擊引起的線路跳閘占輸電線路總跳閘次數(shù)的。雷擊引起的線路跳閘占輸電線路總跳閘次數(shù)的近一半。近一半。o線路雷害事故的形成一般要經(jīng)歷如下階段：在雷電過電線路雷害事故的形成

2、一般要經(jīng)歷如下階段：在雷電過電壓作用下，線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)，然后從沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)化為壓作用下，線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)，然后從沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧，引起線路跳閘。穩(wěn)定的工頻電弧，引起線路跳閘。二、閃絡(luò)與擊穿o過電壓對設(shè)備絕緣的危害主要有閃絡(luò)和擊穿形式。過電壓對設(shè)備絕緣的危害主要有閃絡(luò)和擊穿形式。o閃絡(luò)是指設(shè)備絕緣在高電壓作用下，沿絕緣表面發(fā)生的破壞性放閃絡(luò)是指設(shè)備絕緣在高電壓作用下，沿絕緣表面發(fā)生的破壞性放電。發(fā)生閃絡(luò)后，電極間的電壓迅速下降到零或接近于零。閃絡(luò)電。發(fā)生閃絡(luò)后，電極間的電壓迅速下降到零或接近于零。閃絡(luò)通道中的火花或電弧使絕緣表面局部過熱造成炭化，損壞表面絕通道中的火花或電弧使絕緣表面

3、局部過熱造成炭化，損壞表面絕緣的現(xiàn)象稱為閃絡(luò)現(xiàn)象。緣的現(xiàn)象稱為閃絡(luò)現(xiàn)象。 o擊穿是指絕緣體內(nèi)部的放電。擊穿是指絕緣體內(nèi)部的放電。 o絕緣子閃絡(luò)的主要原因是污閃。絕緣子閃絡(luò)的主要原因是污閃。 o預防污閃措施：定期清掃絕緣子，根據(jù)絕緣子所在地區(qū)的污穢等預防污閃措施：定期清掃絕緣子，根據(jù)絕緣子所在地區(qū)的污穢等級及鹽密分析數(shù)據(jù)，確定清掃次數(shù)；定期檢測和更換不良絕緣子，級及鹽密分析數(shù)據(jù)，確定清掃次數(shù)；定期檢測和更換不良絕緣子，保持線路絕緣水平；提高線路絕緣水平，采用防污型絕緣子或增保持線路絕緣水平；提高線路絕緣水平，采用防污型絕緣子或增加絕緣子個數(shù)，提高泄漏比距；對于重污區(qū)采用涂刷防污涂料、加絕緣子個數(shù)

4、，提高泄漏比距；對于重污區(qū)采用涂刷防污涂料、合成絕緣子等措施。合成絕緣子等措施。三、雷擊的種類直擊雷o直擊雷：大氣中帶有電荷的雷云對地電壓可高達幾億伏。直擊雷：大氣中帶有電荷的雷云對地電壓可高達幾億伏。當雷云同地面凸出物之間的電場強度達到空氣的擊穿強當雷云同地面凸出物之間的電場強度達到空氣的擊穿強度時，產(chǎn)生的放電現(xiàn)象稱為直擊雷。度時，產(chǎn)生的放電現(xiàn)象稱為直擊雷。o直擊雷電的主要破壞力在于電流特性而不在于放電產(chǎn)生直擊雷電的主要破壞力在于電流特性而不在于放電產(chǎn)生的高電位。的高電位。o大氣放電直接通過地面建構(gòu)筑物和地面設(shè)備，強大的雷大氣放電直接通過地面建構(gòu)筑物和地面設(shè)備，強大的雷電流經(jīng)過這些物體入地，

5、在瞬間產(chǎn)生很大的機械振動力電流經(jīng)過這些物體入地，在瞬間產(chǎn)生很大的機械振動力和高溫高熱使物體遭到破壞，甚至產(chǎn)生火花，引起燃燒、和高溫高熱使物體遭到破壞，甚至產(chǎn)生火花，引起燃燒、爆炸，使設(shè)備部件熔化，爆炸，使設(shè)備部件熔化，三、雷擊的種類感應(yīng)雷o感應(yīng)雷是指當雷云來臨時地面上的一切物體，尤其是導體，由于感應(yīng)雷是指當雷云來臨時地面上的一切物體，尤其是導體，由于靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷，在雷云對靜電感應(yīng)，都聚集起大量的雷電極性相反的束縛電荷，在雷云對地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷就變成了自由電荷，從地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷就變成了自由電荷，從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓（

6、感應(yīng)電壓），其過電壓幅值可達到幾而產(chǎn)生出很高的靜電電壓（感應(yīng)電壓），其過電壓幅值可達到幾萬到幾十萬伏，這種過電壓往往會造成建筑物內(nèi)的導線，接地不萬到幾十萬伏，這種過電壓往往會造成建筑物內(nèi)的導線，接地不良的金屬物導體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花，從而引起良的金屬物導體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花，從而引起火災(zāi)、爆炸、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成的危害?；馂?zāi)、爆炸、危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成的危害。o另一種情況是，在雷電閃擊時，由于雷電流的變化率大而在雷電另一種情況是，在雷電閃擊時，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通道附近就形成了一個很強的感應(yīng)電磁場，對建筑物內(nèi)的電流的通道附近就形成了一

7、個很強的感應(yīng)電磁場，對建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞，又可能使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，子設(shè)備造成干擾、破壞，又可能使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。o另外，當架空線遭受直擊雷或產(chǎn)生感應(yīng)雷，高電位便會沿著導線另外，當架空線遭受直擊雷或產(chǎn)生感應(yīng)雷，高電位便會沿著導線電源線以及信號侵入變電站或建筑物內(nèi)，這種雷電波侵入也會對電源線以及信號侵入變電站或建筑物內(nèi)，這種雷電波侵入也會對電氣設(shè)備造成危害或使建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備放電，引起破壞作用。電氣設(shè)備造成危害或使建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備放電，引起破壞作用。三、雷擊的種類反擊與繞擊o雷擊桿塔塔頂時，如果雷電流

8、較大或接地情況不夠好，雷擊桿塔塔頂時，如果雷電流較大或接地情況不夠好，就會使桿塔電位升高，造成反擊，引起線路絕緣閃絡(luò)。就會使桿塔電位升高，造成反擊，引起線路絕緣閃絡(luò)。 o雷電繞擊導線。運行經(jīng)驗表明輸電線路繞擊耐雷水平比雷電繞擊導線。運行經(jīng)驗表明輸電線路繞擊耐雷水平比較低，裝設(shè)雙避雷線情況下，雷電繞擊導線的概率較小，較低，裝設(shè)雙避雷線情況下，雷電繞擊導線的概率較小，但是一旦出現(xiàn)，很容易引起線路絕緣閃絡(luò)。但是一旦出現(xiàn)，很容易引起線路絕緣閃絡(luò)。四、雷擊的危害（1）（1 1）造成線路絕緣子串閃絡(luò)，嚴重時引起絕緣子串炸裂或）造成線路絕緣子串閃絡(luò)，嚴重時引起絕緣子串炸裂或絕緣子串脫開絕緣子串脫開，引起單相

9、接地或相間短路，其短路電流引起單相接地或相間短路，其短路電流可能把導線、金具、接地引下線燒傷甚至燒斷。其燒傷可能把導線、金具、接地引下線燒傷甚至燒斷。其燒傷的嚴重程度取決于短路功率及其作用的持續(xù)時間。的嚴重程度取決于短路功率及其作用的持續(xù)時間。（2 2）造成開關(guān)跳閘，線路輸供電中斷，供電可靠性降低。）造成開關(guān)跳閘，線路輸供電中斷，供電可靠性降低。（3 3）形成過電壓，并以波的形式向變電站傳輸，對變電站）形成過電壓，并以波的形式向變電站傳輸，對變電站運行設(shè)備的絕緣造成損害。運行設(shè)備的絕緣造成損害。（4 4）當變電站安裝的避雷器存在問題時，還可能引發(fā)避雷）當變電站安裝的避雷器存在問題時，還可能引發(fā)

10、避雷器爆炸事故等。器爆炸事故等。四、防雷措施防直擊雷o在變電站廣泛采用避雷針。在變電站廣泛采用避雷針。o在線路上一般采用避雷線（架空地線）。在線路上一般采用避雷線（架空地線）。o避雷針、避雷線的接地電阻滿足防雷要求。避雷針、避雷線的接地電阻滿足防雷要求。o要求：定期測量的接地電阻要求：定期測量的接地電阻,做到測量準確做到測量準確,對腐蝕嚴重對腐蝕嚴重及被盜接地體要及時進行修補。對水泥桿的桿塔應(yīng)檢查及被盜接地體要及時進行修補。對水泥桿的桿塔應(yīng)檢查作為引下線的內(nèi)鋼筋是否與避雷線和接地裝置連接完好。作為引下線的內(nèi)鋼筋是否與避雷線和接地裝置連接完好。四、防雷措施防反擊措施o(1)降低桿塔接地電阻是預防

11、反擊的主要措施之一。降低桿塔接地電阻是預防反擊的主要措施之一。 o(2) 架設(shè)耦合地線。架設(shè)耦合地線能在雷擊桿塔時起架設(shè)耦合地線。架設(shè)耦合地線能在雷擊桿塔時起分流作用和耦合作用，降低桿塔絕緣子串上承受的電壓，分流作用和耦合作用，降低桿塔絕緣子串上承受的電壓，提高線路的耐雷水平。提高線路的耐雷水平。 o(3)線路型氧化鋅避雷器。線路型氧化鋅避雷器。 o(4) 增加桿塔絕緣。增加桿塔絕緣。 o(5)安裝可控放電避雷針。安裝可控放電避雷針。四、防雷措施線路防繞擊措施o(1)減小避雷線的保護角是預防繞擊的主要措施之一。減小避雷線的保護角是預防繞擊的主要措施之一。對于新設(shè)計線路，在雷電活動較強的山區(qū)線路

12、應(yīng)采用較對于新設(shè)計線路，在雷電活動較強的山區(qū)線路應(yīng)采用較小的保護角或負保護角。小的保護角或負保護角。 o(2)在桿塔或地線上安裝防繞擊避雷針針，以防護進入在桿塔或地線上安裝防繞擊避雷針針，以防護進入桿塔側(cè)面避雷線屏蔽失效區(qū)的低空雷電先導，補充避雷桿塔側(cè)面避雷線屏蔽失效區(qū)的低空雷電先導，補充避雷線屏蔽的不足。線屏蔽的不足。 o(3)增加桿塔絕緣。增加桿塔絕緣。o（4）線路裝設(shè)氧化鋅避雷器。線路避雷器既可防反）線路裝設(shè)氧化鋅避雷器。線路避雷器既可防反擊又可防繞擊。擊又可防繞擊。四、防雷危害補充措施o加強低零值瓷瓶檢測的準確性加強低零值瓷瓶檢測的準確性,保證劣化絕緣子能得到及時更換，保證劣化絕緣子能

13、得到及時更換，杜絕絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生。杜絕絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生。o提高故障錄波圖測距的準確性提高故障錄波圖測距的準確性,為及時準確查找故障點提供準確的為及時準確查找故障點提供準確的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。o根據(jù)線路走經(jīng)的地形特點和雷擊跳閘的原因采取相應(yīng)防雷措施。根據(jù)線路走經(jīng)的地形特點和雷擊跳閘的原因采取相應(yīng)防雷措施。o采用雷電定位系統(tǒng)進行防雷。采用雷電定位系統(tǒng)進行防雷。o對繞擊導線引起的雷擊跳閘對繞擊導線引起的雷擊跳閘,應(yīng)采用以增加絕緣子片數(shù)、減小保護應(yīng)采用以增加絕緣子片數(shù)、減小保護角、架設(shè)禍合線和采用線路型氧化鋅避雷器為主要的防雷措施。角、架設(shè)禍合線和采用線路型氧化鋅避雷器為主要的防雷措施。o對雷擊塔頂反擊引起的雷擊跳閘對雷擊塔頂反擊引起的雷擊跳閘,應(yīng)以降低桿塔接地裝置的接地電應(yīng)以降低桿塔接地