大气过电压防护-输电线路防雷保护（高电压技术课件）

7.3.2输电线路防雷保护

7.3.2.3输电线路雷击跳闸率

一、雷击跳闸率的定义在雷暴日T=40的情况下，100km线路每年因雷击而引起的跳闸次数，单位：次/100km·40d雷击跳闸率表示输电线路的耐雷性能和防雷措施的效果意义为了评估不同地区、长度各异的输电线路的防雷效果，必须换算到相同的条件下（100km、40d），才能进行比较。规定η为建弧率；E为绝缘子串的平均运行电压梯度(有效值)，kV/m对于中性点有效接地的系统：对于中性点非有效接地的系统：a、雷电流超过耐雷水平1、雷击跳闸的条件：二、建弧率2、建弧率：冲击闪络转换为稳定的工频电弧的概率I1绝缘子串长度；I2木横担线路的线间距离；UN系统额定电压有效值b、冲击闪络转换为稳定的工频电弧击中杆塔引起的跳闸次数n1为：三、有避雷线线路的雷击跳闸率的计算1、雷击杆塔时的跳闸率每100km线路每年落雷次数为：

为击杆率，P1为雷电流幅值超过雷击杆塔耐雷水平I1的概率，η为建弧率2、雷绕击导线时的跳闸率Pα为绕击率，P2为雷电流幅值超过绕击耐雷水平I2的概率3、线路总跳闸率h为避雷线平均高度，b为两根避雷线之间的距离，T=40(雷暴日），γ为落雷密度7.3.2输电线路范雷保护

7.3.2.2输电线路耐雷水平

耐雷水平是指雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。一、耐雷水平的概念已知输电线路绝缘子两端总电压幅值时会发生闪络，此时线路耐雷水平：耐雷水平与分流系数、杆塔的等值电感L、杆塔的冲击电阻Rch、耦合系数K以及绝缘子串的U50%有关。定义大小结论主要手段

二、提高耐雷水平的措施降低杆塔冲击接地电阻提高耦合系数K将单根避雷线改为双避雷线在输电导线下放增设架空地线（耦合地线）

常用措施二、提高耐雷水平的措施表各级电压线路的耐雷水平即使是等级很高的线路也并不是完全耐雷的，仍有一部分雷击会引起绝缘闪络。额定电压UN(kV)3560110220330500耐雷水平I(kA)20~3030~6040~7575~110100~150125~175雷电流超过I的概率P(%)59~4646~2135~1414~67~23.8~17.3.2输电线路范雷保护

7.3.2.4输电线路防雷水平

图线路雷害事故的发展过程及防护措施

一、雷害事故的发展过程及防护措施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原则防止雷直击导线防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧防止线路中断供电一、雷害事故的发展过程及防护措施目的降低雷击跳闸率线路防雷一、雷害事故的发展过程及防护措施1、110kV及以上架空输电线路防雷措施是沿全线架设避雷线；保护角：110-220KV20°-30°；500KV以上α≤15°作用：避免雷电直接击中导线而产生极高的雷电过电压；提高线路的耐雷水平。

2、35kV及以下的线路主要依靠架设消弧线圈和自动重合闸来进行防雷保护。避雷线（架空地线）作用：提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。杆塔的工频接地电阻一般为10～30Ω。降低杆塔接地电阻作用：提高线路的耐雷水平，降低建弧率措施：增加绝缘子串中的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气间距等等，特点：有相当大的局限性，优先采用降低杆塔接地电阻的办法加强线路绝缘在导线的下方加装一条耦合地线作用：具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数，因而能提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。特点：补救措施耦合地线措施

一、雷害事故的发展过程及防护措施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。它能避免线路绝缘的冲击闪络，并使建弧率降为零。管式避雷器对于同杆架设双回线路，一回路的三相绝缘子片数少于另一路的三相。雷击时，绝缘水平较低的那一回路先发生冲击闪络，保护另一回路，不至于完全停电。不平衡绝缘冲击闪络和工频电弧在线路跳闸停电后能迅速消失，线路绝缘不会发生永久性的损坏或劣化。是减少线路雷击停电事故的有效措施。自动重合闸措施能使雷电过电压引起的冲击闪络不转变为稳定的工频电弧，即大大减小建弧率和断路器的跳闸次数。消弧线圈二、各级输电线路防雷的具体措施对特殊用户应用环形供电或不同杆双回路供电，必要时改为电缆供电。3~10kV线路防雷保护不架设避雷线，可利用钢筋混凝土杆的自然接地，并采用中性点不接地的方式，为提高供电可靠性可投入自动重合闸。在雷电特别强烈地区可采用高一电压等级的绝缘子，或顶相用针式而边相采用两片悬式绝缘子（不平衡绝缘）。二、各级输电线路防雷的具体措施35kV线路一般不装设避雷线35kV~60KV线路防雷保护60kV线路视线路负荷的重要程度决定是否装设全线避雷线，如果线路的负荷重要且年雷日在30日以上时应全线装设单避雷线，保护角一般取25˚—30˚，在雷电活动较少地区，不必沿全程装设避雷线不装避雷线的线路，采用中性点不接地的运行方式。若线路长，电容电流大，则经消弧线圈接地。或装设自动重合闸、环网供电二、各级输电线路防雷的具体措施330kV~500kV的线路应全线装设双避雷线，保护角一般取10°~20˚左右110~500kV的线路110kV线路，沿全线架设避雷线，强雷区应架设双避雷线，保护角ɑ一般取20°~30˚，但在少雷区可不全线架设避雷线，应装自动重合闸装置220kV线路应全线装设避