大学方案(设计方案)gang

1、毕业设计（论文）开题报告书课 题 名 称 XX330kV 输电线路的防雷研究学生姓名李胜刚学号 0741227040系、年级专业07 电气工程及其自动化指导教师谢彦斌2010 年 12月 20 日一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平课题的来源：330kV 输电线路是我国电网的重要组成部分，据统计在我国高压输电线路运行的总跳闸事故中，由雷击引起的跳闸事故约占 50%70%，高压输电线路地处旷野 , 线路距离长 , 较容易遭受雷击，尤其在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击引起的跳闸率更高，因雷击线路引起的直击雷过电压 , 常会造成绝缘子串闪络烧毁, 线路跳闸停电等事故

2、。由于线路的雷击跳闸率仍比较高，雷击仍然是输电线路安全可靠运行的主要危害，因此，如何切实有效地制定及改善输电线路的防雷措施，已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。因此特提出本课题研究，即 330kV 线路防雷研究，来解决如何提高线路的耐雷水平，减少雷击闪络，探讨采用更有效的防雷措施，不断地提高电力系统的运行可靠性。目的、意义：输电线路的雷击跳闸一直是困扰安全供电的一个难题，电网中的事故以输电线路的故障占大部分，输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大，尤其是在山区的输电线路中，线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的，雷害事故几乎占线路全部跳闸事故更多，所以防止雷击跳闸可大大降低输电

3、线路的故障，进而降低电网中事故的发生频率。因此，寻求更有效的线路防雷保护措施，一直是世界各国电力工作者关注的课题。为了更好地做好线路防雷，首先要研究输电线路的雷害规律，分析雷害的性质，才能采取适合的防雷措施。据国内外的研究和运行经验，雷击具有选择性，线路存在易击点或线段。本研究主要是调查电网输电线路的雷击情况和雷电定位可查到的雷电流及其地形地貌情况、线路附近的落雷情况、杆塔的接地电阻、线路的雷害情况和防雷措施，通过对 XX330kV线局部加耦合地线和近几年实践的加强绝缘、安装线路避雷器、加架空地线附加引流线的防雷效果进行计算、分析和总结，对输电线路的雷害特点进行综合分析，找出其雷害规律和有针对

4、性的防雷措施。减少雷击固然重要，然而更重要的是如何防止雷击造成对电网安全危害很大的永久性故障通过研究、分析和实践提出了有指导作用的输电线路的防雷原则和措施。 330kV 线路防雷研究的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率。国内外现状及水平：在众多的输电线路防雷措施中，线路型避雷器的采用是近年来较新的一项技术。线路型避雷器的研制欧美与日本较早。美国AEP 和 GE 公司 1980 年开始研制用于线路防雷的线路型避雷器，1982 年 10 月有 75 只在 138kV 线路上投入运行 , 结构上采用了环氧玻璃筒包裹ZnO阀片，筒外套上橡胶裙套。日本自1986年开始研制输电线路限制雷电过电

5、压的线路型避雷器，年底研制出77kV线路防雷用线路型避雷器，1988年研制出275kV线路防雷用线路型避雷器，到1990年已在33275kV系统的610km线路上运行了4670相线路型避雷器，1992年500kV系统输电线路防雷用线路型避雷器已投入运行。目前，在日本大约有 3000 套线路型避雷器在电力系统中运行，大多数线路型避雷器使用在 66kV77kV 的线路上，但是从 1993 年三月起， 330kV 等级线路开始大力推广使用。这些线路型避雷器在运行过程中所起的作用被大量的避雷器动作纪录所证明。线路型避雷器在我国是从 1993 年开始研制和应用的。地区 XX330kV 紧凑型线路经过山区

6、，山区的土壤电阻率高，要降低杆塔接地电阻比较困难，安装了国外引进的线路型避雷器后的耐雷水平、避雷器的雷电放电电流及吸收的雷电放电能量都达到了规程要求。 1997 年国内某公司生产的线路型避雷器，并分别在 35kV 、110kV线路上运行，经过 2 个雷雨季节的考验取得了较好的效果。 1998 年某电力工业局将该项技术应用于 330kV 线路的雷电防护，对雷害比较严重的杆塔附近线路上，装设线路型避雷器的耐雷水平进行计算分析，加装线路型避雷器后线路耐雷水平大幅提高，实际安装后，经过一年的运行该线路未发生雷击跳闸，而处于同一区域，地形、气象条件基本相同的另几条 330kV线路均发生多次雷击跳闸，甚至

7、击碎瓷瓶。目前，我国为了减少输电线路的雷击事故，提高供电的可靠性，采取了各种综合防雷措施。除了架设避雷线以外，对输电线路的防雷保护措施还有降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘水平、采用负角保护、减小地线屏蔽角、多重屏蔽等，这些都取得了一定效果。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施电力系统中输电线路上出现的大气过电压有两种：一种是雷直击于线路引起的，称直击雷过电压；另一种是雷击线路附近地面，由于电磁感应所引起的，称感应雷过电压。输电线路防雷性能的优劣主要由耐雷水平及雷击跳闸率来衡量。在确定线路的具体防雷措施时，应根据线路的电压等级，负荷性质，系统运行方式，雷电活动的强弱，地形

8、地貌的特点和土壤的电阻率的高低等条件，特别要结合当地原有的运行经验，通过技术经济比较确定。具体包括内容为：收集、整理供电局330kV 电网输电线路的设计参数、线路走廊地区的大气活动情况、已有的线路防雷措施及其近几年的防雷运行资料，针对 330kV 电网输电线路运行时间久远，杆塔接地网有可能腐蚀严重的情况，沿线路对每基杆塔进行大量的现场测量。在现场实测数据的基础上建立考虑影响耐雷水平的诸多因素，包括杆塔接地电阻大小、绝缘子冲击闪络伏秒特性、杆塔高度变化、档距变化时与实际情况极为相符的雷击线路的数值计算模型，研究绕击、反击的耐雷水平。在建立的数值模型基础上对 330kV 线路装设线路型避雷器进行研

9、究。研究在线路上加装线路型避雷器前后，雷击线路时线路上的过电压水平以及耐雷水平，讨论影响耐雷水平的诸多因素变化时对提高线路耐雷水平的影响，并且结合数值模型进行仿真计算，分析研究各种可能的过电压水平。结合 330kV 电网输电线路的实际情况提出具有一定工程价值的提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的综合防雷措施。研究方法：总结了 XX330KV 线路地区雷电活动规律。结合历年输电线 路运行经验，利用 ATP 程序对 330kV 线防雷改造方案进行了仿真计算。通过获取的的数据和参数建立的数值模型，通过仿真软件 ATP 进行仿真测试。采取的措施：上网，去图书馆查找相关资料。向老师询问相关课题知识。实地考

10、察 330kV 电网输电线路，获取相关设计参数、线路走廊地区的大气活动情况、及近几年的防雷运行资料。三、现有基础和具备的条件具备条件：1、已经学习了专业基础课程和高电压技术等专业课程，对完成该论文具备了一定的基础条件；2、有一定的计算机基础，宿舍及系实验室有电脑可上网查资料。参考资料：1 周泽存 ,高电压技术 ,北京 ,水利电力出版社 ,1997.2 刘继 ,电气装置的过电压保护 ,北京 ,电力工业出版社 ,第一版 ,1982,6.3 程学启 ,杨春雷 ,咸日常 ,线路避雷器在输电线路防雷中的应用 ,中国电力， 1999年， 8 期:33 页.4 王剑，杨凤杰等 ,输电线路防雷改进措施的研究，

11、华北电力技术， 1998 年， 10期:1 页.5 王兰义，日本氧化锌避雷器的发展动向，电磁避雷器， 1999 年，第 3 期:27页.6 张永记，司马文霞，张志劲，防雷分析中杆塔模型的研究现状，高电压技术， 2006.7 第 32 卷第 7 期:9397.7孙萍，有关输电线路防雷计算中几个参数取值的建议，电网技术，1998. 8:75 78.8黄炜纲，对线路防雷计算中绝缘闪络判据的研讨，中国电力，1999. 11: 5963.9 张志劲， 500kV 同杆双回线路耐雷性能研究，重庆大学工学硕士论文，2002，5.10 侯仁保，杆塔拉线的防雷功能，高电压技术，1997，No. 4: 8486.

12、11周浩，加装耦合地线输电线路的耐雷水平计算方法，高电压技术，1992，No. l: 7378.12 郭建平，输电线路击杆率的电气几何模型研究，高电压技术，1993 No.2:86 91.13 陈先禄等，雷电放电空间的电磁场计算，重庆大学学报，1999，22(1): 8894.14 黄海涛，线路型避雷器耐雷水平分析，福建电力与电工，2000. 1，26 32.15 苏胜新，何金良，咸日常，孙为民，线路用避雷器应用中的几个关键问题，电瓷避雷器， 2000，4,39 41.四、总的工作任务，进度安排以及预期结果总的工作任务：1、翻译一篇超过25000 个英文字符的相关文献；2、收集整理有关该论文的

13、参考文献50 篇，至少包括 6 篇英文资料；3、熟悉输电线防雷研究的基本原理4、熟悉和掌握ATP仿真在设计中应用；5、完成毕业论文进度安排以及预期结果1、2010 年 12 月 1 日 2010 年 12 月 30 日，选好课题，调查研究某330kV 输电线路相关资料，弄清课题研究的主要内容等，交出开题报告；2、2011 年 1 月 1 日 3 月 15 日，熟悉某 330KV输电线路相关的研究内容并充实内容，翻译英语论文；3、2011 年 3 月 16 日 4 月 12 日, 学会 ATP仿真，交出论文初稿；4、2011 年 4 月 12 日 5 月 10 日，修改论文；5、2011 年 5 月 10 日 5 月 20 日，送指导教师审阅，完善论文；6、2011 年 5 月 20 日 5