雷击跳闸的成因分析

1、 线路雷击跳闸的成因分析线路雷击跳闸的成因分析 云南电网公司电力教育中心云南电网公司电力教育中心主讲人：顾来顺主讲人：顾来顺一、雷电对电力系统运行的影响o雷击架空输电线路引起的停运是我国输电线路的主要事雷击架空输电线路引起的停运是我国输电线路的主要事故之一。故之一。20052010年国家电网公司线路雷击跳闸年国家电网公司线路雷击跳闸次数逐年增加，各年雷击跳闸次数约占总跳闸次数的次数逐年增加，各年雷击跳闸次数约占总跳闸次数的40%。雷击引起的线路跳闸占输电线路总跳闸次数的。雷击引起的线路跳闸占输电线路总跳闸次数的近一半。近一半。o线路雷害事故的形成一般要经历如下阶段：在雷电过电线路雷害事故的形成

2、一般要经历如下阶段：在雷电过电压作用下，线路绝缘发生闪络，然后从冲击闪络转化为压作用下，线路绝缘发生闪络，然后从冲击闪络转化为稳定的工频电弧，引起线路跳闸。稳定的工频电弧，引起线路跳闸。二、闪络与击穿o过电压对设备绝缘的危害主要有闪络和击穿形式。过电压对设备绝缘的危害主要有闪络和击穿形式。o闪络是指设备绝缘在高电压作用下，沿绝缘表面发生的破坏性放闪络是指设备绝缘在高电压作用下，沿绝缘表面发生的破坏性放电。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络电。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝通道中的火花或电弧使绝缘表面

3、局部过热造成炭化，损坏表面绝缘的现象称为闪络现象。缘的现象称为闪络现象。 o击穿是指绝缘体内部的放电。击穿是指绝缘体内部的放电。 o绝缘子闪络的主要原因是污闪。绝缘子闪络的主要原因是污闪。 o预防污闪措施：定期清扫绝缘子，根据绝缘子所在地区的污秽等预防污闪措施：定期清扫绝缘子，根据绝缘子所在地区的污秽等级及盐密分析数据，确定清扫次数；定期检测和更换不良绝缘子，级及盐密分析数据，确定清扫次数；定期检测和更换不良绝缘子，保持线路绝缘水平；提高线路绝缘水平，采用防污型绝缘子或增保持线路绝缘水平；提高线路绝缘水平，采用防污型绝缘子或增加绝缘子个数，提高泄漏比距；对于重污区采用涂刷防污涂料、加绝缘子个数

4、，提高泄漏比距；对于重污区采用涂刷防污涂料、合成绝缘子等措施。合成绝缘子等措施。三、雷击的种类直击雷o直击雷：大气中带有电荷的雷云对地电压可高达几亿伏。直击雷：大气中带有电荷的雷云对地电压可高达几亿伏。当雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气的击穿强当雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气的击穿强度时，产生的放电现象称为直击雷。度时，产生的放电现象称为直击雷。o直击雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生直击雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位。的高电位。o大气放电直接通过地面建构筑物和地面设备，强大的雷大气放电直接通过地面建构筑物和地面设备，强大的雷电流经过这些物体入地，

5、在瞬间产生很大的机械振动力电流经过这些物体入地，在瞬间产生很大的机械振动力和高温高热使物体遭到破坏，甚至产生火花，引起燃烧、和高温高热使物体遭到破坏，甚至产生火花，引起燃烧、爆炸，使设备部件熔化，爆炸，使设备部件熔化，三、雷击的种类感应雷o感应雷是指当雷云来临时地面上的一切物体，尤其是导体，由于感应雷是指当雷云来临时地面上的一切物体，尤其是导体，由于静电感应，都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷，在雷云对静电感应，都聚集起大量的雷电极性相反的束缚电荷，在雷云对地或对另一雷云闪击放电后，云中的电荷就变成了自由电荷，从地或对另一雷云闪击放电后，云中的电荷就变成了自由电荷，从而产生出很高的静电电压（

6、感应电压），其过电压幅值可达到几而产生出很高的静电电压（感应电压），其过电压幅值可达到几万到几十万伏，这种过电压往往会造成建筑物内的导线，接地不万到几十万伏，这种过电压往往会造成建筑物内的导线，接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花，从而引起良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花，从而引起火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害。火灾、爆炸、危及人身安全或对供电系统造成的危害。o另一种情况是，在雷电闪击时，由于雷电流的变化率大而在雷电另一种情况是，在雷电闪击时，由于雷电流的变化率大而在雷电流的通道附近就形成了一个很强的感应电磁场，对建筑物内的电流的通道附近就形成了一

7、个很强的感应电磁场，对建筑物内的电子设备造成干扰、破坏，又可能使周围的金属构件产生感应电流，子设备造成干扰、破坏，又可能使周围的金属构件产生感应电流，从而产生大量的热而引起火灾。从而产生大量的热而引起火灾。o另外，当架空线遭受直击雷或产生感应雷，高电位便会沿着导线另外，当架空线遭受直击雷或产生感应雷，高电位便会沿着导线电源线以及信号侵入变电站或建筑物内，这种雷电波侵入也会对电源线以及信号侵入变电站或建筑物内，这种雷电波侵入也会对电气设备造成危害或使建筑物内的金属设备放电，引起破坏作用。电气设备造成危害或使建筑物内的金属设备放电，引起破坏作用。三、雷击的种类反击与绕击o雷击杆塔塔顶时，如果雷电流

8、较大或接地情况不够好，雷击杆塔塔顶时，如果雷电流较大或接地情况不够好，就会使杆塔电位升高，造成反击，引起线路绝缘闪络。就会使杆塔电位升高，造成反击，引起线路绝缘闪络。 o雷电绕击导线。运行经验表明输电线路绕击耐雷水平比雷电绕击导线。运行经验表明输电线路绕击耐雷水平比较低，装设双避雷线情况下，雷电绕击导线的概率较小，较低，装设双避雷线情况下，雷电绕击导线的概率较小，但是一旦出现，很容易引起线路绝缘闪络。但是一旦出现，很容易引起线路绝缘闪络。四、雷击的危害（1）（1 1）造成线路绝缘子串闪络，严重时引起绝缘子串炸裂或）造成线路绝缘子串闪络，严重时引起绝缘子串炸裂或绝缘子串脱开绝缘子串脱开，引起单相

9、接地或相间短路，其短路电流引起单相接地或相间短路，其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断。其烧伤可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断。其烧伤的严重程度取决于短路功率及其作用的持续时间。的严重程度取决于短路功率及其作用的持续时间。（2 2）造成开关跳闸，线路输供电中断，供电可靠性降低。）造成开关跳闸，线路输供电中断，供电可靠性降低。（3 3）形成过电压，并以波的形式向变电站传输，对变电站）形成过电压，并以波的形式向变电站传输，对变电站运行设备的绝缘造成损害。运行设备的绝缘造成损害。（4 4）当变电站安装的避雷器存在问题时，还可能引发避雷）当变电站安装的避雷器存在问题时，还可能引发

10、避雷器爆炸事故等。器爆炸事故等。四、防雷措施防直击雷o在变电站广泛采用避雷针。在变电站广泛采用避雷针。o在线路上一般采用避雷线（架空地线）。在线路上一般采用避雷线（架空地线）。o避雷针、避雷线的接地电阻满足防雷要求。避雷针、避雷线的接地电阻满足防雷要求。o要求：定期测量的接地电阻要求：定期测量的接地电阻,做到测量准确做到测量准确,对腐蚀严重对腐蚀严重及被盗接地体要及时进行修补。对水泥杆的杆塔应检查及被盗接地体要及时进行修补。对水泥杆的杆塔应检查作为引下线的内钢筋是否与避雷线和接地装置连接完好。作为引下线的内钢筋是否与避雷线和接地装置连接完好。四、防雷措施防反击措施o(1)降低杆塔接地电阻是预防

11、反击的主要措施之一。降低杆塔接地电阻是预防反击的主要措施之一。 o(2) 架设耦合地线。架设耦合地线能在雷击杆塔时起架设耦合地线。架设耦合地线能在雷击杆塔时起分流作用和耦合作用，降低杆塔绝缘子串上承受的电压，分流作用和耦合作用，降低杆塔绝缘子串上承受的电压，提高线路的耐雷水平。提高线路的耐雷水平。 o(3)线路型氧化锌避雷器。线路型氧化锌避雷器。 o(4) 增加杆塔绝缘。增加杆塔绝缘。 o(5)安装可控放电避雷针。安装可控放电避雷针。四、防雷措施线路防绕击措施o(1)减小避雷线的保护角是预防绕击的主要措施之一。减小避雷线的保护角是预防绕击的主要措施之一。对于新设计线路，在雷电活动较强的山区线路

12、应采用较对于新设计线路，在雷电活动较强的山区线路应采用较小的保护角或负保护角。小的保护角或负保护角。 o(2)在杆塔或地线上安装防绕击避雷针针，以防护进入在杆塔或地线上安装防绕击避雷针针，以防护进入杆塔侧面避雷线屏蔽失效区的低空雷电先导，补充避雷杆塔侧面避雷线屏蔽失效区的低空雷电先导，补充避雷线屏蔽的不足。线屏蔽的不足。 o(3)增加杆塔绝缘。增加杆塔绝缘。o（4）线路装设氧化锌避雷器。线路避雷器既可防反）线路装设氧化锌避雷器。线路避雷器既可防反击又可防绕击。击又可防绕击。四、防雷危害补充措施o加强低零值瓷瓶检测的准确性加强低零值瓷瓶检测的准确性,保证劣化绝缘子能得到及时更换，保证劣化绝缘子能

13、得到及时更换，杜绝绝缘子闪络现象的发生。杜绝绝缘子闪络现象的发生。o提高故障录波图测距的准确性提高故障录波图测距的准确性,为及时准确查找故障点提供准确的为及时准确查找故障点提供准确的数据。数据。o根据线路走经的地形特点和雷击跳闸的原因采取相应防雷措施。根据线路走经的地形特点和雷击跳闸的原因采取相应防雷措施。o采用雷电定位系统进行防雷。采用雷电定位系统进行防雷。o对绕击导线引起的雷击跳闸对绕击导线引起的雷击跳闸,应采用以增加绝缘子片数、减小保护应采用以增加绝缘子片数、减小保护角、架设祸合线和采用线路型氧化锌避雷器为主要的防雷措施。角、架设祸合线和采用线路型氧化锌避雷器为主要的防雷措施。o对雷击塔顶反击引起的雷击跳闸对雷击塔顶反击引起的雷击跳闸,应以降低杆塔接地装置的接地电应以降低杆塔接地