第五章第六章进网培训

第六章电力系统过电压高压进网电工培训第五章高压电力线路

第五章

高压电力线路

第一节架空电力线路前言电力线路是电力网的主要组成部分，其作用是输送和分配电能。高压电力线路指10~110KV输、配电线路，架设方式分低压架空线路和低压电力电缆线路。输电线路：配电线路：电压等级220kV——高压（高压35kV或110kV）330kV、500kV、750kV——超高压（中压10kV或20kV）1000kV——特高压（低压35kV或110kV）一、架空配电线路构成及其作用组成：杆塔及基础、导线、绝缘子、拉线、横担、金具、防雷设施及接地装置等。

1、杆塔木杆：不推广使用。

水泥杆：配电线路使用锥形杆，径梢190和230mm，杆高11~15m，送电线路有等径和锥形杆，梢径还有310mm、350mm，径杆径为300和400mm。金属杆：有铁塔、钢管杆和型钢杆。强度高，组装方便，寿命长。

杆塔作用分类

直线杆塔（符号为Z）：用于线路直线段，不承受顺线路方向张力。耐张杆塔(N)（承力杆塔）顺线路方向两侧装拉线，用于线路分段，在断线情况下，能将线路断线、倒杆事故控制在一个耐张段内。转角杆塔（J）：用于线路转角处。终端杆塔（D）：用于线路首末段端，承受单侧受力。跨越杆塔（K）——线路跨越道路、河流、山谷、线路等。分支杆塔（F）——架空配电线路中间天设分支线路。多回同杆架设杆塔：不同回路同杆。

2、杆塔基础作用及分类基础是杆塔地面以下部分设施，作用是保证杆塔稳定。（1）混凝土电杆基础：一般采用底盘、卡盘、拉盘，预制后现场装。（2）铁塔基础：分为宽基和窄基两种。（3）对基础要求：埋深冻土层以下，且不小于0.6mm，地面应留有300mm高的防沉土台。

3、架空线路材料、结构和种类（1）架空导线材料：采用钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线。（2）架空导线结构：单股导线、多股绞线、复合材料多股绞线。（3）架空导线种类：裸导线、绝缘导线。型号见P117表4-14、常用绝缘子的种类与用途

是隔电部件，用于导线间及导线与大地绝缘，支持和悬吊导线。（1）针式绝缘子：用于直线或角度较小杆塔上，耐张杆塔上固定导线跳线。承受张力不大，耐雷水平不高，易闪络，输电线路不采用。（2）柱式绝缘子：与针式大致相同，抗污闪较好，应用配电线路。（3）瓷横担绝缘子：用于10KV配电直线杆，有绝缘子和横担作用。

（4）悬式绝缘子：具有良好电气性能和较高机械性能，用于耐张杆、终端杆或分支杆塔上，少量用于直线杆塔绝缘子串。（5）棒式绝缘子：可以代替悬式或式绝缘子用。（6）蝶式绝缘子：常用于低压配电线路上。

绝缘子材质一般为电瓷和玻璃两种蝶式绝缘子悬垂玻璃绝缘子串复合绝缘子—悬式绝缘子针式绝缘子悬式绝缘子5、拉线作用、形式及选用

（1）拉线作用：拉线与地面夹角45O，受环境影响，不超30~60O。（2）拉线形式：按作用分：张力拉线、风力拉线；按形式分：普通、水平、弓形、共同、V形等。（3）拉线选用：强度要求较低，采用多股Ø4mm镀锌铁线，要求较高时，采用镀锌钢绞线。

6、横担规格要求

15O以下用单横担，15~45O用双横担，45O以上转角杆用十字横担。横担材质：木横担、铁横担、瓷横担

7、金具（1）支持金具（线夹）：用于直线或耐张杆塔的跳线上。（2）连接金具：球头挂环、碗头挂环、U型挂环、直角挂板、平行挂板、平行挂环、二联板、直角环

（3）接续金具：用于导线和避雷线的接续和修补等。承力连续金具：主要有导线、避雷线的连接管。握着力不应小于导线、避雷线计算拉断力的95%。非承力连续金具：主要有并沟线夹、带电装卸线夹、安普线夹和异径并沟线夹等。握着力不应小于该导线计算拉断力的10%。

（4）保护金具：电气类保护金具：防止绝缘子串上的电压分布不均而损坏绝缘子。机械类保护金具：防止导线在绑扎或线夹处磨损的铝包带和防止导线、地线振动的防振锤。（5）拉线金具：拉线金具、紧固金具、调节金具8、架空电力线路的防雷措施●架设避雷线：架设在导线上方。●避雷线材料：镀锌钢绞线，也可用钢芯铝绞线、铝镁合金绞线等。

9、接地装置：接地引下线和接地体（1）接地引下线：避雷器与接体的连接线，采用镀锌钢绞线。（2）接地体：埋入地下直接与大地接触的金属导体。水平接地体采用圆钢或扁钢，埋地不小于0.8mm，垂直接地体用角钢异味钢管，不宜小于两根，长度不小于2m，深度不小于0.8m避雷针提前放电避雷针

二、架空电力线路技术要求

1、架空导线截面选择

（1）导线截面选择条件：发热、电压损失、机械强度、保护、经济

（2）导线截面选择方法按经济电流密度。按发热条件校验导线截面：铝及钢芯铝绞线在正常情况下运行的最高温度不得超过70OC，事故情况下不得超过90OC。

在电网发生事故情况下，导线允许载流数值增加20%。按允许电压损失校验导线截面：线路电压损失≤允许电压损失

线路电压损失：P——有功负荷，kV；Q——有功负荷，kvar；R——线路电阻，R=r0L,X——线路电抗，X=x0L,UN——线路额定电压，kV；r0——每千米线路的电阻，x0——每千米线路的电抗，；对一般配电线路平均电抗约为0.35~0.4L——线路长度，km。按允许电压损失校验导线截面：线路电压损失≤允许电压损失按机械强度求导线最小允许截面：承受自重、风力、拉力、冰按电晕损耗条件求最小允许直径。

对于送电线路：主要按经济电流密度和允许电压损失来确定；

对于配电线路：按允许电压损失来确定，但须按发热条件校验。

2、架空配电线路的导线排列、挡距与线间距离（1）导线排列：10~35KV架空线路的导线，采用三角或水平排列。

（2）架空配电线路挡距：35KV架空耐张段的长度不宜大于3~5Km，10KV不宜大于2Km。（3）架空配电线路导线的线间距离

3、架空导线弧垂对地交叉跨越

三、架空线路运行维护1、架空电气线路运行标准2、架空电气线路巡视：定期、夜间、特殊、故障、登杆、监察巡视3、架空线路常见故障和反事故措施（1）常见故障：

导线损伤和断裂断股、倒杆、接头发热、导线对被跨物放电、单相接地、两相短路、三相短路、缺相。（2）反事故措施：

防雷、防暑、防寒、防风、防汛、防污

4、架空线路防污闪（1）污闪形成原因：大气环境污染，线路绝缘子表面附着许多污秽物质。

（2）污闪特点：

运行电压、持续且不易消除、附着物、气候条件、污闪多发时间。（3）绝缘配置：绝缘子泄漏距离、绝缘子配置、绝缘子形状选择。百科知识;污闪：指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电场力作用下出现的强烈放电现象

5、架空电路维护（1）标准项目与周期

（2）线路维护工作主要内容：

清扫绝缘子、加固杆塔和拉线、混凝土电杆损坏修补、杆塔倾斜和挠曲调整、铁构件及铁塔刷漆、金属基础和拉线地下部分抽样检查、导线和避雷线检查、补加杆塔材料和部件、线路保护区清障、运行线路测试、宣传电力线路保护。第二节电力电缆线路

一、电缆线路特点

1、优点：不占地上空间、供电可靠、电击可能性少、分布电容大、维护工作量少。

2、缺点：投资费用大、引出分支线路比较困难、故障测寻比较困难电缆头制作工艺要求高。

二、电力电缆结构和种类

1、电力电缆基本结构：线芯、绝缘层、屏蔽层、保护层。2、常用电缆种类及适用范围不滴漏油浸纸绝缘型电缆：只能用在10KV以下电压等级不滴漏油浸纸绝缘分相电缆：适宜于20~35KV，个别66KV橡塑电缆：

交联聚乙烯绝缘电缆：允许温升高，载流量大，适宜高落差和垂直敷设。聚氯乙烯绝缘电缆：能适应高落差敷设，只用在10KV以下。橡胶绝缘电缆：用在138KV以下线路中，适宜矿井、船舶上敷设。3、电力电缆型号（1）电缆型号：

（2）电缆的产品系列代号：

（3）常用保护套：三、电力电缆载流能力

1、电缆长期允许载流量

2、电缆允许短路载流量四、电力电缆运行

1、电力电缆投入运行：（1）新装电缆，须办理验必及相关手续。（2）停电后重新投入运行，须按停电时间长短进行相关测试。

（3）重造终端头、中间头、和新造终端头要求。

2、电力电缆线路巡视检查（1）日常巡视检查周期：有人值班变电所，每班一次，无人值班每周至少一次。

（2）日常巡视检查内容P212

（3）定期检查周期

（4）定期检查内容

直埋电缆线路电缆沟、隧道内和混凝土管内电缆室外电缆终端头水底电缆多根并列

3、电力电缆试验：新装交接试验、年度试验、中间头试验五、电力电缆线路常见故障及其处理

1、常见故障：短路性、接地性、断线性、混合性

2、故障原因及对策：（1）外力损伤：加强电缆保管、运输、敷设管理（2）保护层腐触：套管保护（3）铅包疲劳、龟裂、胀裂：抓好施工质量管理（4）过电压、过负荷运行：加强巡视检查，改善运行条件。（5）户外终端头浸水爆炸：严格执行施工工艺，认真验收，加强检查（6）户内终端头漏油：加强巡视，严重时停电重做。第六章电力系统过电压进网电工培训§5-1过电压概述一、过电压及其危害1、电力系统最高工作电压

我国有关技术标准规定了与电力系统额定电压对应的允许最高工作电压。例如：10KV

对应的最高工作电压为12KV;66KV

对应的最高工作电压为72.5KV

。一般电力系统的运行电压在正常情况下是不会超过最高工作电压。2、过电压

电力系统运行中，出现危及电气设备绝缘的电压称为过电压。3、过电压的危害进网电工培训

过电压会造成电力线路或电气设备绝缘击穿损坏，不仅中断供电，甚至引起火灾。二、过电压分类雷电过电压内部过电压直接雷击过电压雷电反击过电压感应雷过电压雷电侵入波过电压工频过电压谐振过电压操作过电压线性谐振过电压非线性谐振过电压参数谐振过电压切、合空载长线路过电压切、合空载变压器过电压开断感应电动机过电压开断并联电容器过电压弧光接地过电压进网电工培训三、雷电过电压1、雷云形成雷电是带电荷的云所引起的放电现象。

雷云形成。雷云的成因或者说其所蕴涵的能量主要来自大气的运动，气流的运动、摩擦以及风对云块作用，令其作切割地球磁场磁力线运动，使不同的电荷、带电微粒进一步分离、极化，最终形成积聚大量电荷的雷云。（课本中也有说法）

2、雷电放电

雷电放电是由于带电荷的雷云引发所至。自然界大多数雷电放电均是在雷云间进行，少数雷电放电是雷云与大地（建筑物等）之间进行。

负极性雷电放电对于建筑物，电子设备，人员危害甚大，因此负极性雷电放电过程及其特性是值得关注的重要内容进网电工培训

雷电放电过程及其特性。主放电发展速度为０．１７５倍光速并伴随产生数十～数百千安培负脉冲雷电电流及强烈的空间状态脉冲磁场；主放电持续时间为５０µｓ～１００µｓ。第一次放电主要是泄放第一个电荷聚集中心及其传播到先导通道中的负电荷。

由于第一次放电通道放电结束后，其放电通道是保持着高于周围大气的导电率，由第二个或更多个电荷中心向第一电荷中心放电并借助于原先放电通道发展，即出现多次重复的冲击放电现象（一般是2~3次，最多可２０次左右）。第二次及后续放电中的相关雷电电流一般不超过３０ＫＡ（比第一次电流小）。进网电工培训3、直接雷击过电压

雷云直接对电器设备或电力线路放电，在雷电流流通路径上产生冲击电压，而引起的过电压。4、雷电反击过电压

当雷电流通过防雷装置时,雷电流经过接地装置泄流入地。如果接地装置的接地电阻过大，将产生高电位。因此，与接地装置相连或相近的杆塔、构架或设备外壳也将处于很高的对地电位。从而使设备外壳与设备的导电部分之间产生高电压，称为反击过电压。反击过电压是电气设备遭受雷击损坏的重要原因。进网电工培训5、感应雷过电压

是指在电气设备或架空电力线路的附近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中设备或线路，但在设备或导线上会感应出大量的和雷云极性相反的束缚电荷，形成雷电过电压。6、雷电侵入波

因直接雷击或感应雷击，在输电线路导线中形成迅速流动的电荷，称它为雷电侵入波或雷电进行波。四、内部过电压1、工频过电压★

工频过电压指的是危害设备安全工频电压升高。它一般由超高压输电线路的电容效应、不对称短路、投切设备或负荷的操作引起★。课本中：一般由线路空载、单相接地或三相系统中发生不对称故障时引起。进网电工培训2、谐振过电压

电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路,在一定的能源作用下,会产生串联谐振现象,导致系统某些元件出现严重的过电压。谐振过电压分为以下几种:线性谐振过电压、铁磁谐振过电压、参数谐振过电压。

限制谐振过电压的主要措施有:提高开关动作的同期性。由于许多谐振过电压是在非全相运行条件下引起的,因此提高开关动作的同期性,防止非全相运行,可以有效防止谐振过电压的发生。在并联高压电抗器中性点加装小电抗。进网电工培训

3、操作过电压★操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压。主要包括:

（1）切除空载线路引起的过电压；（2）空载线路合闸时引起的过电压；（3）切除空载变压器引起的过电压；（4）间隙性电弧接地引起的过电压；（5）解合大环路引起的过电压。★

电网中限制操作过电压的措施有：（1）选用灭弧能力强的高压开关；（2）提高开关动作的同期性；（3）开关断口加装并联电阻；（4）采用性能良好的避雷器,如氧化锌避雷器；（5）使电网的中性点直接接地运行。进网电工培训一、单只避雷针的保护范围保护范围：见右图。保护半径计算：（1）当hx≥h/2时rx=(h-hx)p=hap（2）当hx﹤h/2时rx=(1.5h-2hx)p式中：rx—避雷针在高度为hx水平面上的保护半径；hx---被保护物的高度；ha---避雷针的有效高度；§5-2

直接雷击过电压保护

为防止直接雷击电力设备，一般采用避雷针或避雷线。为防止直接雷击高压架空线路，一般多用架空避雷线（俗称架空地线）。架空输电线路进网电工培训二、单支避雷针保护范围保护范围：保护范围计算：保护半径：r=1.5h进网电工培训避雷针和避雷线各有什么用途？

答：避雷针的接闪器是用金属杆制成的，是一个尖端，电场比较集中，雷云对它易放电，因而保护范围较大。单针时其保护范围象一个帐篷，保护角为450角，多针时互相配合可以适用于保护一块占地一定面积的发电厂或变电所；避雷线的接闪器一般采用截面积不小于25mm2的镀锌钢绞线架空线路之上，以保护架空线路免受雷击，由于避雷线既要架空又要接地，所以它又称为架空地线。避雷线是水平悬挂的狭长线，因而用于保护狭长的电气设备较妥当，其保护角为250角，保护范围为有一定宽度的长带状.进网电工培训§5-3雷电侵入波防护

雷电侵入波的过电压保护主要措施：变电所进线段保护、变电所母线装设阀型避雷器、主变压器中性点装设阀型避雷器、与架空线路直接连接的电力电缆终端处装设阀型避雷器等。一、变电所进线段保护变电所进线段保护的目的是防止进入变电所的架空线路在近区遭受直接雷击，并对由远方输入的雷电侵入波通过避雷器或电缆线路、串联电抗器等将其过电压数值限制到一个对电器设备没有危险的较小数值。具体措施如下：进网电工培训

1、3KV~10KV配电装置（或电力变压器）其进线防雷保护和母线防雷保护的接线方式见右图。

母线上避雷器与主变压器的电气距离不宜超过下表规定。

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对于变电所来所来说，凡正常处于分闸状态的高压进出线，必须在断路器（或隔离开关）的断口外侧（线路侧）加装避雷器或保护间隙。而对于配电线路，如果线路上有正常处于分闸状态的分段开关，则在开关两侧也都应装设避雷器或防雷间隙。2、35KV~110KV架空线路，如果未延全线架设避雷线，则应在变电所1km~2km的进线段架设避雷线，其保护角宜不超过200，最大不应超过300。3、35kv~110kv线路，如果有电缆进线段，在连接处应装设阀型避雷器，其接地端应与电缆的金属外皮连接。对三芯电缆，其末端（靠近母线侧）的金属外皮应直接接地；对单芯电缆，其末端应经保护器或保护间隙接地。进网电工培训

如果进线电缆段超过50m，并且进线电缆段的断路器在雷季经常断路运行，则电缆末端（靠近母线侧）必须加避雷器。

连接进线电缆段的1km架空线路，应装设避雷线。二、变电所母