第八章 电力系统防雷保护.pptVIP

二、 线路雷害事故发展过程及防护措施 架空输电线路雷害事故的发展过程及相应的防护措施 (六)管式避雷器 仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱点的防雷保护。它能免除线路绝缘的冲击闪络，并使建弧率降为零。 (七)不平衡绝缘 一回路的三相绝缘子片数少于另一路的三相。 (八)自动重合闸 线路绝缘不会发生永久性的损坏或劣化。 * 电力系统的防雷保护包括了线路、变电所、发电厂等各个环节。 第八章 电力系统防雷保护 第一节 架空输电线路防雷保护 输电线路耐雷性能的若干指标 线路雷害事故发展过程及防护措施 线路耐雷性能的分析计算 一条100km长的架空输电线路在一年中遭到数十次雷击。线路的雷击事故在电力系统总的雷害事故中占有很大的比重。 一、输电线路耐雷性能的若干指标 每100km线路的年落雷次数N [次/(100km.年)] 为地面落雷密度 b为两根避雷线之间的距离；h为避雷线的平均对地高度 Td为雷暴日数 1、耐雷水平（ ） 耐雷水平是指雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。 我国标准规定的各级电压线路应有的耐雷水平值见表8-1 2、雷击跳闸率（ ） 雷击跳闸率 是指在雷暴日数Td＝40的情况下、100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数，其单位为“次/(100km·40雷暴日)”． 实际线路长度L不是100km，雷暴日数也不正好是40时必须换算到某一相同的条件下(100km，40雷暴日)，才能进行比较。 但是雷电流超过了线路耐雷水平，只会引起冲击闪络，只有在冲击闪络之后还建立工频电弧，才会引起线路跳闸。 由冲击闪络转变成稳定工频电弧的概率为建弧率( ),它与沿绝缘子串或空气间隙的平均运动电压梯度有关。可由下式求得 雷电流超过了线路耐雷水平，只会引起冲击闪络，只有在冲击闪络之后还建立工频电弧，才会引起线路跳闸。 由冲击闪络转变成稳定工频电弧的概率为建弧率( ),它与沿绝缘子串或空气间隙的平均运动电压梯度有关。可由下式求得 E-绝缘子串的平均工作电压梯度 雷电 放电 避雷线 雷电 过电压 提高耐雷 水平措施 线路绝缘 冲击闪络 工频 电弧 断路器 跳闸 供电 中断 降低建弧 率的措施 自动重合闸 图8-1 线路雷害事故的发展过程及相应的防护措施 输电线路上采用的各种防雷保护措施： (一)避雷线（架空地线） 110kV及以上架空输电线路防雷措施是沿全线架设避雷线； 作用：避免雷电直接击中导线而产生极高的雷电过电压；提高线路的耐雷水平。 保护角：110-220KV 200-300；500KV以上≤150 35kV及以下的线路主要依靠架设消弧线圈和自动重合闸来进行防雷保护。 （二）降低杆塔接地电阻 提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。杆塔的工频接地电阻一般为10～30Ω。（具体值见p179表8-2） （三）加强线路绝缘 增加绝缘子串中的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气间距等等，但有相当大的局限性。 优先采用降低杆塔接地电阻的办法来提高线路耐雷水平。 （四）耦合地线 作为一种补救措施，具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数，因而能提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。 架设耦合地线是防雷直击杆塔闪络的措施之一，对绕击并没有什么作用。 定义：耦合地线是加挂在导线下面，主要是针对于土壤电阻率较高，接地电阻降不下来的线路。 架设耦合地线的作用原理是： 一是增大避雷线与导线之间的耦合系数,从而减少绝缘子串两端电压的反击电压和感应电压的分量; 二是增大雷击塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流。 现从运行经验来观察其防雷效果，架耦合线后,跳闸率降低46％。 (五)消弧线圈 能使雷电过电压所引起来的一相对地冲击闪络不转变成稳定的工频电弧，即大大减小建弧率和断路器的跳闸次数。 三、线路耐雷性能的分析计算 (一)绕击导线 雷闪绕过避雷线直接击中导线的概率，称为绕击率Pα 。Pα之值与避雷线对边相导线的保护角α、杆塔高度ht及线路通过地区的地形地貌等因素有关。 平原线路 山区线路 绕击跳闸次数 （次/年） N – 年落雷总数 – 绕击率 – 超过绕击耐压水平 的雷电流 – 建弧率 (二)雷击档距中央的避雷线 雷击避雷线最严重的情况是雷击点处于档距中央时。真正击中档距中央避雷线的概率只有10%左右。 雷击点电压最大值 可见UA仅仅取决于它的波前陡度a，而与雷电流无关。 (三)雷击杆塔