试论架空输电线路防雷与接地的设计.docVIP

精品论文 参考文献 试论架空输电线路防雷与接地的设计 韶关市关山供电工程有限公司 512000 摘要：架空输电线路在电网中的地位极为重要，一旦雷击损坏，将直接影响主网的安全可靠运行，造成严重的后果，因此要求有可靠的防雷措施。对此，本文将重点分析架空输电线路防雷与接地的设计，希望对于架空输电线路防雷击有所帮助。 关键词：架空输电线路；防雷；接地；设计 社会和经济的发展，需要输电线路完成更远距离传输和更高电压运行，这样的趋势导致了输电线路呈现了大型化和高空化的趋势，利用架空输电线路传输电能的距离将会越来越大，架空线路的电压也越来越高。架空输电线路是用绝缘体将输电线路固定在直立于地面的杆塔上用以传输电能的输电线路，它由导线、架空地线、杆塔、绝缘子串、接地装置等部分组成。运行统计数据表明，引起输电线路故障跳闸的原因很多，其中因雷击引起的跳闸次数约占总跳闸次数的60％以上，位居所有跳闸原因之首。因此，应该加强对架空输电线路防雷接地工作的研究和探讨。 1、架空输电线路两种雷击的分析 雷击是常见的自然现象，架空输电线路容易造成的雷击种类主要有直击雷与感应雷两种。其中直击雷可以分为绕击雷与反击雷两种，感应雷可以分为电磁感应雷与静电感应雷两种。现将其分述如下： 1.1感应雷 当雷电放电时，会产生较强的雷电流，能够在空气中形成变化较快的磁场，从而形成了电磁感应雷。这种电磁感应雷能够感应出较大的电动势。电磁感应雷与架空输电线路之间会产生电磁火花，产生的高电位能够沿着架空输电线路传送到建筑物或者变电站内部，从建筑物内用电设备造成伤害。 静电感应雷为当雷电云层运动时，在架空输电线路顶部的会产生与雷电云层电性相反的电荷，当雷电云层放电之后，雷电运行包含的电荷就转变为自由移动的电荷，这就会产生较高的静电电压，该静电电压的能够达到几十万伏，会引发架空输电线路顶端出现不同程度的放电现象，从而产生电火花，引发爆炸。火灾等危害。 1.2直击雷 直接雷分为绕击雷与反击雷两大类，架空输电线路受到绕击雷的危害主要有：雷电绕过架空输电线路中设置的避雷线路而对架空输电线路产生危害。该类雷电事故的发生主要与架空输电线路的杆塔高度、架空输电线路导线保护脚设计及架空输电线路所处区域的地质、地貌等条件有着直接关系。为了防止绕击雷对架空输电线路危害，在进行架空输电线路设计时，可以设置高空雷电拦截先导，防止绕击雷进入到接地体的绕击区域。 2、输电线路雷击及跳闸分析 根据电网故障分类统计数据，架空输电线路在运行中，由雷击引起的高压线路跳闸次数占50％～70％。架空输电线路雷害事故的形成通常包括四个阶段： （1）输电线路在遭受雷击时，雷电流通过杆塔接地装置泄流入地，产生雷电过电压的作用。 （2）输电线路设备及其绝缘受到破坏发生闪络。 （3）输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压。 （4）线路跳闸，供电中断。要及时处理这种情况，必须对雷击跳闸的形式及原因进行分析。线路雷击跳闸主要表现为两种形式：首先是直击雷过电压，是由雷直接击于线路或杆塔而引起的；其次是感应雷或绕击雷过电压，是指雷击线路附近地面或线路杆塔时，由于电磁感应绕过避雷线击于在导线上而引起的。无论哪种形式，如果防雷措施不良，都会造成很大危害。 3、输电线路防雷接地电阻因素 经过双地线保护，确保耐雷达到要求的水平，所有线路的进线段接地电阻都需要保证在5~10Omega;的范围内，对一般线段通常需保证在5~20Omega;范围内，按照耐雷水平的需要，110~220kV输电线路对接地电阻的要求很高。表1为110kV、220kV输电线路对接地电阻的要求。 表1 输电线路耐雷水平与接地电阻的关系 如果输电线路是对单地线，耐雷水平在接地电阻不变的前提下低25%左右，这是因为架空地线耦合系数比较小。实际上，即便满足了上表的基本要求，却很难达到满意的耐雷水平。输电线路接地电阻值在很大程度上左右着线路的耐雷水平。所以，必须对接地装置进行改进并尽量控制接地电阻。 4、输电线路接地装置影响因素 接地体与接地引下线统称为防雷接地装置，包括地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻，这也是架空输电线路的一个重要部分。防雷接地装置的作用主要是使雷电流能能够可靠流经引线、保护线路设备绝缘、减少雷击跳闸几率、消除跨步电压对人体的威胁等。从另一个角度分，接地装置包括了自然接地体以及人工接地装置，人工接地装置的作用在于对自