输电线路的防雷保护

重庆电力高等专科学校伍家洁教授高电压技术重庆电力高等专科学校学习情境三电力系统过电压防护子情境3.1防雷设备认知子情境3.2发电厂和变电站的防雷保护子情境3.3电力系统过电压与绝缘配合3.2发电厂和变电站防雷保护重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护3.2.2避雷器的保护作用子情境3.2发电厂和变电站的防雷保护3.2.1直击雷保护3.2.4-5变压器的防雷保护3.2.3变电站的进线段保护3.2.6气体绝缘变电站的防雷保护3.2.7输电线路的防雷保护重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护【学习任务】理解输电线路上过电压产生原因及保护措施，学会输电线路的防雷配置。3.2.7输电线路的防雷保护重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护输电线路防雷保护的目的1．防止雷直击导线2．防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络3．防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧4．防止线路中断供电直击雷过电压雷直击导线无避雷线的线路绕击：雷电绕过避雷线的保护范围而击于导线。雷击杆塔或避雷线反击：雷电流通过杆塔的接地电阻，使杆塔和避雷线的电位升高，绝缘子发生闪络。感应雷过电压雷击导线附近大地时，由于空间电磁场的急剧变化，在导线上感应出的过电压，称为感应雷过电压重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护一、直击雷过电压重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护雷击杆塔绝缘子串的电压超过其50％冲击放电电压时，绝缘子串就发生闪络，通常称之为逆闪络或反击雷击避雷线只需考虑雷击避雷线对导线的反击问题，确定档距中央避雷线与导线间的空气间隙距离雷绕击导线绕击率与避雷线对边导线的保护角

、杆塔、线路经过地区的地形地貌和地质条件有关二、感应雷过电压的形成重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护静电分量大于电磁分量三、感应雷过电压的计算重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护无避雷线时有避雷线时和

导线的平均高度感应过电压系数避雷线和导线之间的几何耦合系数感应雷过电压只会引起35kV及下电压等级的线路闪络避雷线可降低导线上的感应雷过电。耐雷水平雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值，以kA为单位。耐雷水平越高，线路发生闪络的概率越小，线路的防雷性能越好。雷击跳闸率每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数。它是衡量线路防雷性能的综合指标。四、衡量输电线路防雷性能的指标重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护五、

输电线路的防雷措施

重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护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1.架设避雷线防止雷直击于导线；对雷电流有分流作用，使塔顶电位下降；对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时绝缘子串上电压；对导线有屏蔽作用，可降低导线上感应电压重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护500kv：全线架设双避雷线α不大于15度330kv：全线架设双避雷线α在20度左右220kv：宜全线架设双避雷线α在20度左右110kv：一般全线架设避雷线α在20度左右≤35kv：一般不沿全线架设避雷线α取20到30度之间重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护土壤电阻率≤100100～500500～10001000～2000＞2000接地电阻≤10≤15≤20≤25≤302.降低杆塔接地电阻在土壤电阻率低的地区，应充分利用铁塔、钢筋混凝土杆的自然接地电阻。在高土壤电阻率的地区，可采用多根放射形接地体，或连续伸长接地体，或采用某种有效的降阻剂降低接地电阻值。重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护3.架设耦合地线降低接地电阻困难时采用，在导线下方架设运行经验表明：该措施可降低50%雷击跳闸率作用原理：增加避雷线与导线间的耦合作用以降低绝缘子串上的电压增加对雷电流的分流作用。

重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护4.采用不平衡绝缘方式同杆双回线路采用作用原理：二回路的绝缘子串片数有差异，这样雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了与另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，以保证另一回路连续供电。一般认为，二回路绝缘水平的差异宜为倍的相电压重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护5．采用消弧线圈接地方式适用条件：雷电活动强烈、接地电阻又难以降低的地区。运行经验表明：该措施可降低1/3雷击跳闸率作用原理：单相对地闪络时，消弧线圈使其不至于发展成持续工频电弧。两相或三相对地闪络时，第一相闪络并不会造成跳闸，先闪络的导线相当于一根避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护6．装设自动重合闸由于雷击造成的闪络大多能在跳闸后自行恢复绝缘性能，所以重合闸成功率较高。据统计l10kV及以上高压线路重合闸成功率为75％-90％35kV及以下线路约为50％-80％。重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护7．加强绝缘对于输电线路的个别大跨越高杆塔地段，落雷机会增多，塔高等值电感大，塔顶电位高，感应过电压也高；绕击时的最大雷电流幅值大，绕击率高。使得线路的雷击跳闸率增加。为降低跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串的片数。标准规定，全高超过40m有避雷线的杆塔，每增高10m，应增加一片绝缘子。重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护8．采用排气式避雷器排气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。排气式避雷器只安装在高压线路交叉的地方及高压线路与通信线路之间的交叉跨越档、过江大跨越高杆塔、变电站的进线保护段等处。重庆电力高等专科学校3.2发电厂和变电站防雷保护9．采用线路型金属氧化物避雷器在雷电活动特别频繁和土壤电阻率较大的地区，可采用线路型金属氧化物避雷器进行防雷。这种避雷器采用复合绝缘外套，重量轻，便于安装。它并接于线