大氣過電壓防護-輸電線路防雷保護（高電壓技術課件）

7.3.2輸電線路防雷保護

7.3.2.3輸電線路雷擊跳閘率

一、雷擊跳閘率的定義在雷暴日T=40的情況下，100km線路每年因雷擊而引起的跳閘次數(shù)，單位：次/100km·40d雷擊跳閘率表示輸電線路的耐雷性能和防雷措施的效果意義為了評估不同地區(qū)、長度各異的輸電線路的防雷效果，必須換算到相同的條件下（100km、40d），才能進行比較。規(guī)定η為建弧率；E為絕緣子串的平均運行電壓梯度(有效值)，kV/m對于中性點有效接地的系統(tǒng)：對于中性點非有效接地的系統(tǒng)：a、雷電流超過耐雷水平1、雷擊跳閘的條件：二、建弧率2、建弧率：沖擊閃絡轉換為穩(wěn)定的工頻電弧的概率I1絕緣子串長度；I2木橫擔線路的線間距離；UN系統(tǒng)額定電壓有效值b、沖擊閃絡轉換為穩(wěn)定的工頻電弧擊中桿塔引起的跳閘次數(shù)n1為：三、有避雷線線路的雷擊跳閘率的計算1、雷擊桿塔時的跳閘率每100km線路每年落雷次數(shù)為：

為擊桿率，P1為雷電流幅值超過雷擊桿塔耐雷水平I1的概率，η為建弧率2、雷繞擊導線時的跳閘率Pα為繞擊率，P2為雷電流幅值超過繞擊耐雷水平I2的概率3、線路總跳閘率h為避雷線平均高度，b為兩根避雷線之間的距離，T=40(雷暴日），γ為落雷密度7.3.2輸電線路范雷保護

7.3.2.2輸電線路耐雷水平

耐雷水平是指雷擊線路時，其絕緣尚不至于發(fā)生閃絡的最大雷電流幅值或能引起絕緣閃絡的最小雷電流幅值，單位為kA。一、耐雷水平的概念已知輸電線路絕緣子兩端總電壓幅值時會發(fā)生閃絡，此時線路耐雷水平：耐雷水平與分流系數(shù)、桿塔的等值電感L、桿塔的沖擊電阻Rch、耦合系數(shù)K以及絕緣子串的U50%有關。定義大小結論主要手段

二、提高耐雷水平的措施降低桿塔沖擊接地電阻提高耦合系數(shù)K將單根避雷線改為雙避雷線在輸電導線下放增設架空地線（耦合地線）

常用措施二、提高耐雷水平的措施表各級電壓線路的耐雷水平即使是等級很高的線路也并不是完全耐雷的，仍有一部分雷擊會引起絕緣閃絡。額定電壓UN(kV)3560110220330500耐雷水平I(kA)20~3030~6040~7575~110100~150125~175雷電流超過I的概率P(%)59~4646~2135~1414~67~23.8~17.3.2輸電線路范雷保護

7.3.2.4輸電線路防雷水平

圖線路雷害事故的發(fā)展過程及防護措施

一、雷害事故的發(fā)展過程及防護措施雷電放電避雷線雷電過電壓提高耐雷水平措施線路絕緣沖擊閃絡工頻電弧斷路器跳閘供電中斷降低建弧率的措施自動重合閘原則防止雷直擊導線防止雷擊塔頂或避雷線后引起絕緣閃絡防止雷擊閃絡后轉化為穩(wěn)定的工頻電弧防止線路中斷供電一、雷害事故的發(fā)展過程及防護措施目的降低雷擊跳閘率線路防雷一、雷害事故的發(fā)展過程及防護措施1、110kV及以上架空輸電線路防雷措施是沿全線架設避雷線；保護角：110-220KV20°-30°；500KV以上α≤15°作用：避免雷電直接擊中導線而產(chǎn)生極高的雷電過電壓；提高線路的耐雷水平。

2、35kV及以下的線路主要依靠架設消弧線圈和自動重合閘來進行防雷保護。避雷線（架空地線）作用：提高線路耐雷水平和減少反擊概率的主要措施。桿塔的工頻接地電阻一般為10～30Ω。降低桿塔接地電阻作用：提高線路的耐雷水平，降低建弧率措施：增加絕緣子串中的片數(shù)、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空氣間距等等，特點：有相當大的局限性，優(yōu)先采用降低桿塔接地電阻的辦法加強線路絕緣在導線的下方加裝一條耦合地線作用：具有一定的分流作用和增大導地線之間的耦合系數(shù)，因而能提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率。特點：補救措施耦合地線措施

一、雷害事故的發(fā)展過程及防護措施僅用作線路上雷電過電壓特別大或絕緣薄弱點的防雷保護。它能避免線路絕緣的沖擊閃絡，并使建弧率降為零。管式避雷器對于同桿架設雙回線路，一回路的三相絕緣子片數(shù)少于另一路的三相。雷擊時，絕緣水平較低的那一回路先發(fā)生沖擊閃絡，保護另一回路，不至于完全停電。不平衡絕緣沖擊閃絡和工頻電弧在線路跳閘停電后能迅速消失，線路絕緣不會發(fā)生永久性的損壞或劣化。是減少線路雷擊停電事故的有效措施。自動重合閘措施能使雷電過電壓引起的沖擊閃絡不轉變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電弧，即大大減小建弧率和斷路器的跳閘次數(shù)。消弧線圈二、各級輸電線路防雷的具體措施對特殊用戶應用環(huán)形供電或不同桿雙回路供電，必要時改為電纜供電。3~10kV線路防雷保護不架設避雷線，可利用鋼筋混凝土桿的自然接地，并采用中性點不接地的方式，為提高供電可靠性可投入自動重合閘。在雷電特別強烈地區(qū)可采用高一電壓等級的絕緣子，或頂相用針式而邊相采用兩片懸式絕緣子（不平衡絕緣）。二、各級輸電線路防雷的具體措施35kV線路一般不裝設避雷線35kV~60KV線路防雷保護60kV線路視線路負荷的重要程度決定是否裝設全線避雷線，如果線路的負荷重要且年雷日在30日以上時應全線裝設單避雷線，保護角一般取25?—30?，在雷電活動較少地區(qū)，不必沿全程裝設避雷線不裝避雷線的線路，采用中性點不接地的運行方式。若線路長，電容電流大，則經(jīng)消弧線圈接地?；蜓b設自動重合閘、環(huán)網(wǎng)供電二、各級輸電線路防雷的具體措施330kV~500kV的線路應全線裝設雙避雷線，保護角一般取10°~20?左右110~500kV的線路110kV線路，沿全線架設避雷線，強雷區(qū)應架設雙避雷線，保護角ɑ一般取20°~30?，但在少雷區(qū)可不全線架設避雷線，應裝自動重合閘裝置220kV線路應全線裝設避