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浅谈如何降低输电线路雷击跳闸率

浅谈如何降低输电线路雷击跳闸率
浅谈如何降低输电线路雷击跳闸率

浅谈如何降低输电线路雷击跳闸率

在电力系统中,由雷击引起输电线路跳闸事故占很大的比例。从国内的实际运行情况来看,雷击是危害输电线路安全运行的最为主要因素,据国内某供电局运行资料表明,2010年6~7月,该局110kV以上输电线路(1483km)雷击跳闸16次,占全部跳闸事故75%以上。当前,随着电力系统的不断发展,输电线路电压等级的逐步提高,对线路设备可靠性也提出了更为“苛刻”的要求。因此运行部门深入研究输电线路的防雷技术、切实降低输电线路雷击跳闸率对保证电力系统的安全可靠运行具有重要的工程意义。

1 输电线路的雷击类型

根据雷电过电压形成的物理机理,雷电过电压可以分为两种:①直击雷过电压,即雷电直接击中杆塔、避雷线或者导线所引起的线路过电压;②感应雷过电压,即雷电击中线路附近的大地,由于电磁感应在导线上产生的过电压。实际运行经验表明,直击雷过电压对电力系统危害最大,感应雷过电压只对35kV及以下线路产生威胁。

按照雷击线路的部位不同,直击雷过电压又可分为两种情况:①雷击线路杆塔或避雷线时,雷电流通过雷击点阻抗使得该点对地电位大大升高,当雷击点与导线之间的电位差超过线路绝缘的冲击放电电压时,会对导线发生闪络,使导线出现过电压,由于杆塔或避雷线的电位(绝对值)高于导线,因此称之为反击;

②雷电直接击中导线(无避雷线)或绕过避雷线(屏蔽失效)击中导线,直接在导线上引起过电压,这种形式的雷击通常称为绕击。

在工程实际中,输电线路防雷性能的优劣主要用耐雷水平和雷击跳闸率这两个指标来衡量。耐雷水平是指线路遭受雷击时所能耐受的不致引起绝缘闪络的最大雷电流幅值(kA),耐雷水平越高,线路防雷性能越好。雷击跳闸率是指折算至年平均雷电日数为40d的标准条件下,每100km线路每年因雷击引起的线路跳闸次数,其计算单位是1/100km·a。雷击跳闸率是衡量线路防雷性能的综合性指标。

2 雷击的电气模型和计算

2.1 反击的电气模型

1)雷击杆塔的等效电路。当雷击塔顶(或避雷线)时,避雷线对雷电流i 具有一定的分流作用。由于杆塔的冲击接地电阻远小于避雷线及输电导线的波阻抗,因此雷电流的主要部分通过杆塔入地,另一部分则经两侧架空地线和相邻杆塔分流入地,其示意图如图1(a)所示。为提高输电线路防雷计算的准确性,通常采用多波阻抗模型进行仿真,但对于一般高度(约40m以下)的杆塔,传统的集中参数等效电路能有效减少计算量,同时仍能保证较高的准确性。其集中参数等效电路如图1(b)所示。

架空输电线路雷击跳闸分析及防雷论文

浅析架空输电线路雷击跳闸分析及防雷摘要:架空输电线路是电力系统的重要组成部分。由于它暴露在自然之中,故极易受到外界的影响和损害,其中最主要的一个方面是架空输电线路遭遇雷击,从而影响线路的供电可靠性。文章结合本人从事输电线路工程多年的工作经验介绍了几种架空输电线 路房雷的措施及方法。 关键词:雷击跳闸;防雷;避雷器;接地电阻;保护角 abstract: the overhead transmission lines is an important part of the power system. because it is exposed to the nature, so vulnerable to outside influences and damage, one of the main aspects overhead transmission lines is encountered by lightning, thus influence lines of power supply reliability. based on the transmission line i have engaged in engineering working experience for many years introduces several overhead transmission lines room the measures and methods of thunder. keywords: lightning trip; lightning protection; lightning arrester; grounding resistance; protect horn 中图分类号:tu895 文献标识码:a 文章编号: 1引言 架空输电线路雷害事故的形成通常要经历这样四个阶段:输电线路受到雷电过电压的作用;输电线路发生闪络;输电线路从冲击

同力电厂线路雷击跳闸原因分析及防止措施

同力电厂线路雷击跳闸原因分析及防止措施 摘要:针对鹤壁同力发电厂两台机组送出线路连续出现因雷击导致机组跳闸的现象,详细介绍了故障现象,保护动作情况及绝缘损坏情况,以及运行人员处理情况,配合试验院有关专家进行了故障原因的综合分析。得出由于地形特征和线路防雷设计的不完善是导致线路连续雷击跳闸的的根本原因。最后提出加装新型线路防雷措施,改进保护跳闸逻辑,有效地防止了因线路雷击导致的机组跳闸事故。 关键词:线路雷击;原因分析;防止措施 1 前言 2006年6月30日,同力电厂#1、#2机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变的I、II段母线,内桥开关断开,厂用电自带,机组运行正常。19时20分41秒,#1、#2机组运行中突然Ⅰ同桃1、Ⅱ同桃1开关跳闸,机组负荷均为175MW。当时天气为大雨并伴有雷电。当晚两机先后分别启动并网。 2006年9月21日,#2机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变,#2机组带负荷150MW,厂用电本机自带,机组运行正常。0时18分18秒,Ⅱ同桃1开关跳闸。当时为雷雨天气,鹤壁雷电不断。 2 系统概述 同力电厂采用单元制供电方式,#1、2机组分别通过两条供电线路至桃源变电站与220KV系统并列。两条供电线路可以通过短引线采用内桥形接线联络,机组既可以单独通过各自的线路与系统并列运行,也可以通过内桥开关公用一条供电线路与系统并列运行。 系统采用大电流接地系统,#1、#2主变中性点设有接地刀闸,高备变采用中性点固定接地方式。 #02启备变引自一期220kv系统,可根据需要方便的在220KV东(西)母间切换。 3 事件经过 3.1同力6月30日两台机组因线路雷击相继跳闸 2006年6月30日,#1、#2机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变的Ⅱ、Ⅰ段母线,内桥开关断开,厂用电自带,机组运行正常。19时20分41秒,#1、#2机组运行中突然Ⅰ同桃1、Ⅱ同桃1开关跳闸,机组负荷均为175MW。当时天气为大雨并伴有雷电。当晚两机后分别启动并网。 经查:(1)Ⅰ同桃1“光纤差动保护”和“高频距离零序保护”动作,Ⅱ同桃1“高频零序保护”动作;(2)鹤壁电业局检查I同桃线路,发现在52号杆塔处A相绝缘子上下均压环上有雷击痕迹,并分别有被电弧烧成的直径约1公分的两个洞。 3.2同力9月21日#2机组因线路雷击跳闸事件 2006年9月21日,机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变,#2机组带负荷150MW,厂用电由本机带,机组运行正常。0时18分18秒,Ⅱ同桃1开关跳闸。当时为雷雨天气,鹤壁雷电不断。 经查:(1)Ⅱ同桃1“高频距离零序保护”和“光纤差动保护”动作。检查保护录波和线路故障录波器,确认是线路A相接地,故障测距:18.25km,桃园变测距:3.9km。(2)事故后鹤壁电业局检查Ⅱ同桃线路,发现在60号杆塔处与I同桃线路52号杆塔处相同的情形,只是Ⅱ同桃线路A相绝缘子不仅有雷击痕迹而

高压输电线路雷击跳闸问题分析

高压输电线路雷击跳闸问题分析 发表时间:2019-06-21T10:19:36.750Z 来源:《电力设备》2019年第1期作者:冯洋杨文宁 [导读] 摘要:如今,为了有效确保电力供应的稳定性以及安全性,电力企业都加大了自身的综合管理能力,并且运用了一系列多元化的控制措施来确保电力系统的安全生产。 (国网新疆电力有限公司哈密供电公司新疆哈密市 839000) 摘要:如今,为了有效确保电力供应的稳定性以及安全性,电力企业都加大了自身的综合管理能力,并且运用了一系列多元化的控制措施来确保电力系统的安全生产。但是,在高压输电线路中仍然存在比较严重的雷击跳闸故障,相关电力工作者必须对其产生的原因进行全面分析,并采取有效的解决措施,确保电力传输的安全性和稳定性。鉴于此,本文就高压输电线路雷击跳闸问题展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。 关键词:高压输电线路;雷击跳闸;解决办法 1.高压输电线路雷击跳闸问题的产生 1.1雷击现象的产生 雷击现象是导致电力供应存在安全风险的重要自然因素之一。不仅会导致输电线路出现绝缘子闪络问题,而且给后期的线路维护检修制造了巨大困难。常见的高压输电线路雷击跳闸主要有以下两种方式:(1)直击雷:就是在雷雨天气,雷与地面的某个单元之间形成了较为强烈的放电现象,导致处于两者之间的物体受到几百万伏电压的影响,出现融化等现象。往往在实际生活中,直击雷会与设置在塔顶的避雷装置,产生较强烈的放电现象,并导致瓷瓶出现闪络的问题。(2)环绕雷:和直击雷不同的是,其在发生放电过程中,不会通过塔顶的避雷装置,而是直接与高压输电线路发生直接的放电,尤其是一些较为空旷的平原地带,环绕雷经常发生。当高压输电线路发生雷击现象时,如果输电线路距离地面的高度不超过20米时,可以通过计算公式计算其每年单位公里可能出现的雷击次数:N=R×10H/1000×100×T 次/100km*a。该公式中用一年中出现雷雨天气的平均时间代表T,高压输电线路距离地面的高度代表H,雷电与大地之间的放电密度代表R。 1.2环绕雷相关因素分析 为了对高压输电线路雷击跳闸的原因进行一步分析,通过对其进行模拟实验,对环绕雷形成的原因进行了分析计算,发现高压输电线路的杆塔高度、地形地貌、架空线路的高度以及导线的保护角度都可能引发环绕雷的发生。例如相同区域相同绝缘配置的情况,高压输电线路的杆塔越高,其耐雷水平也就越低。主要是因为导线距离地面的距离较远,地面所起到的屏蔽作用不断降低,环绕雷对高压输电线路产生的破坏也就越大。尤其是山区的高压输电线路雷击问题,为了降低产生环绕雷的几率,必须采用3倍以上平地高压输电线路的控制手段,加大对输电线路大跨度、高度差的控制。 2.解决高压输电线路雷击跳闸问题的有效对策 根据高压输电线路实际应用情况,在整个过程中需要了解实际情况,确定合适的应对措施。如下: 2.1提前设置避雷架 根据高压输电线路的实际设计要求,在实施阶段需要了解避雷线的分流类型。根据电压值和电流设计的要求等,在雷电流分开引导设计中,进行导线预设。结合导线耦合作用和其他方面内容,在设计阶段了解电压值,线路电压值越高,避雷线作用越明显。此外避雷线造价比较低,在高压线路设计的阶段,进行可行性分析。 2.2避雷器的运用 避雷器的设计符合要求,一般情况下,线路型的设计符合要求。根据实际设计模式,优点在于容量大、重量轻和体积小的特点,根据避雷器的实际设计概况以及保护范围等提前设计,进行大面积使用,提升稳定性。 2.3避雷线跳脱以泄流 避雷线的雷电引流设计符合要求,一般情况下在构架分析的阶段,达到泄流的作用。一般情况下,在后续设计阶段,如果不能满足设计要求,容易出现通道堵塞的现象。一般情况下,高压输电线路的后续设计需要明确内容,只有做好线路预设,才能提升可行性。 2.4设施接地设计 接地设计的目的是对已经收集的电流进行引入处理,一般情况下为了避免出现雷电反应或者其他异常现象,要确保接地设计符合要求。一般情况下,为了保证安全,在后续设计中需要明确概况。 3.高压输电线路防雷保护与绝缘配合 3.1避雷线 (1)考虑到线路电压超过110kV,且处在雷击频繁发生的地区,所以装设两根避雷线。对辖区内单根避雷线进行改造,是现阶段必须尽快解决的实际问题。实践表明,当本地区高压输电线路采用双根避雷线后,并将保护角控制在20°以内,可有效防止雷击跳闸。可见,在雷击频繁发生的地区,采用单改双的措施是十分有效,应坚决予以实施。(2)当线路采用双根避雷线时,其对边导线提供的保护角必须满足规程的要求:当电压为110kV时,保护角不能超过25°;当电压为220kV时,保护角不能超过20°;对于大跨越杆段,其保护角应控制在15°以内。(3)对于地区内经常受到雷击破坏的杆塔,需要取消地线间隙,保证避雷线直接通过杆塔实现接地,从而保证泻放能力。(4)在线路终端布置的杆塔,其架空地线需要借助变电站构架和地网实现相连。(5)如果地区内高压输电线路的避雷线遭到锈蚀,或运行时间超过15a,则要在检查确认的基础上立即予以更换。 3.2杆塔 该地区杆塔防雷方面应注意以下问题:(1)不允许继续将拉线作为杆塔的接地引下线,尽早开展全面改造,进行地网的敷设。(2)对采用钢芯进行接地的杆塔,需要更改成在外部进行单独敷设的引下线,线路为镀锌钢绞线,在表面进行热镀锌,截面根据热稳定要求进行选择。 3.3接地装置 (1)对高压输电线路而言,其耐雷水平受杆塔接地电阻影响,两者成反比关系,具体如表1所示。由表1可以看出,随着电压等级的不断升高,接地电阻所起到的作用明显增大。考虑到地区内土壤电阻率相对较高,需进行土壤置换,也可对地网形式进行更换。处于雷击

配网输电线路雷击跳闸故障及对策分析

配网输电线路雷击跳闸故障及对策分析 发表时间:2017-03-28T10:39:24.143Z 来源:《基层建设》2016年36期作者:郑晓铭[导读] 文章主要对配网输电线路雷击灾害及防雷接地措施进行分析,避免更多事故发生。 广东电网梅州大埔供电局广东省梅州市 514299 摘要:雷电现象在我们生活中非常常见,通常情况下雷电具有很高的电压,如果雷电击中输电线路将会出现非常严重的安全隐患。为了最大程度地减少安全隐患出现,电力部门需要采用正确的防雷技术,以减少输电线路出现雷击跳闸的现象,减少雷电现象对输电线路的破坏。文章主要对配网输电线路雷击灾害及防雷接地措施进行分析,避免更多事故发生。 关键词:输电线路;雷击;防雷引言 在社会经济快速发展过程中,人们对电能的需求越来越多,这就给电路行业发展提出了严峻的挑战,为了满足人们的用电需求,电力部门架构了更多的输电线路。但是,因为雷击而引起的输电线路运行故障问题越来越多,每年都有因为雷击而引发的停电事故,影响了输电线路设备的安全运行,造成了严重的经济损失。所以,我国的电力行业要加紧输电线路防雷技术的研究,提高电网系统的安全水平。 1配网输电线路雷击跳闸故障分析雷电主要产生于积雨云中,积雨云某些云团带正电荷,某些云团带负电荷,这些正负电荷会对大地产生静电感应,这样地表物体便会产生异性电荷。当这些电荷积聚到一定程度时,云团与云团间电场强度以及云团与大地间电场强度便可把空气击穿,开始放电,产生闪电与巨响,同时形成很大的雷电流,这就是我们通常所说的雷电。 在现阶段,我国的输电线路往往都是建设在比较空旷的地方,而这部分地方恰恰是雷击发生概率比较大的地方。在雷击发生的时候,可以在短时期内给输电线路造成非常大的破坏,在高压线路遭受雷击之后,系统就会做出跳闸和切断线路额反应,整个系统也会因高压形成损害。在雷击发生的地点,如果其周围的绝缘措施和抗高压能力低,就会出现连锁破坏,而造成更大的财产损失,如果周围有居民区还会起人们的生命财产安全造成威胁。众所周知,雷击对高压线路的损害是非常大的,在雷击发生之后,所要进行的维修工作也需要投入大量的人力和财力才能够很好的对其进行修缮。雷击会造成电力的传输失败,人们生活质量也会受到影响,结合上述所讲,输电线路的防雷接地技术就是非常有必要的。应用防雷接地技术,能够有效的降低甚至避免雷击的负面影响,我国的用电质量和效率也会得到很大程度上的提升。 2配网输电线路防雷措施分析 2.1选择合理的路径 不同区域的地理环境和条件存在一定的差异,导致遭受雷电袭击的几率也不同,容易遭受雷电袭击的往往是输电线路的铺设路径存在问题的地方,为此,在选择输电线路的路径时需要尽量避开容易发生雷电袭击的地点,具体要求如下:尽量不要选择环山、水塘、树木等;尽量不要选择土地电阻率会随时发生变化或已经发生变化的地方;尽量避开山谷和峡谷等区域;尽量避开地下水位高和地下有导体矿物质的区域;不要选择阳面的山坡或者土壤条件较好的山地区域。 2.2架空避雷线 为了有效避免其被雷击,应采用架设避雷线的方式来有效规避雷击,在应用这一措施过程中,相关人员应该在线杆的顶部架设避雷线,当此线架设完成之后,线杆之下的输电线路就会受到避雷线的庇护,这样当雷击出现的时候,雷电就会落在避雷线上,然后顺着此线的引导流入到设置好的接地装置中,之后通过装置导入到大地中。所以说,为了确保输电线路能够规避雷击,就应根据实际情况来设置避雷线,在设置过程中,应该对线路的数量进行考虑,通常情况下设置一根避雷线即可,但若是情况特殊,也可以酌情考虑。 2.3安装避雷器 避雷器的使用弥补了避雷线的不足之处,在输电线路上安装避雷器需要设置一个固定的雷电流值,当雷电流值超过固定值时,避雷器就会启动,避雷器和避雷线两者之间进行良好的配合达到分流的目的,将电流导向地面,从而保证输电线路的电压不会出现问题。在避雷器安装时需要选择最佳的铁塔线路,对现有的资源进行合理利用。 2.4安装自动重合闸装置 为了进一步的提高输电线路的防雷能力,不仅应该安装相应的保护装置,还应该安装自动重合闸,而之所以要安装重合闸,是因为很多线路故障的出现都是瞬时性的,尤其是在线路遭受雷击的时候,绝缘子就会出现闪络现象,进而导致跳闸现象出现。所以说,安装自动重合闸是非常有必要的,此闸的存在可以有效地缓解跳闸现象的出现,进而将雷击的不利影响降至最低,确保输电线路的正常运行。据有关部门统计,国内110kV线路及以上高压线路有75%至95%的线路可成功重合闸,电压等级为35kV与小于35kV的输电线路有50%至80%的线路可成功重合闸。因此,可通过对架空输电线路装设自动重合闸装置,来降低输电线路雷击事故率。 2.5提高绝缘水平 绝缘子是输电线路中的重要元件,能够对母线起到固定、支持的作用,让带电导体与大地之间隔绝足够的安全距离。一般来说,绝缘子需要具有很高的电气绝缘强度和很强的耐潮湿性能。但是,由于长期处于交变电场的环境当中,绝缘子的绝缘性能会发生下降,甚至功能完全丧失。如果电网系统的工作人员没有及时对这些性能下降或者功能丧失的绝缘子进行更换,就容易在雷雨天气发生闪络事故。所以,为了维护电网系统的运行安全,必须提高输电线路的绝缘水平,定期对输电线路的绝缘子进行测试与检修。根据我国的相关规定,测试与检修的周期一般为两年,对于零值、低值、有可能发生闪络效应的绝缘子,要及时进行更换维修;对于一些绝缘水平比较低的输电线路,需要增加绝缘子的数量,加长绝缘子的结构长度来进行防雷。 2.6降低接地电阻 使用避雷线和避雷器的防雷效果并不是最好的,为了使输电线路的防雷效果提高,需要对接地的电阻进行调整,让接地电阻的值减小,下面对减小接地电阻的方法进行介绍。一是,使用爆破技术。此种技术是一种新型的技术,主要原理是改变一定区域内土壤的性质,通过爆破的方法将一定区域的地面炸开,将电阻率比较小的物体压入地下,从而改变土壤的导电性能。二是,使用适量的降阻剂。将降阻剂放置在铁塔的附近,让被包裹的电解质、水分等快速地进入土壤,从而达到降低土壤电阻的目标。 2.7中性点接地

加强输电线路运维管理降低线路跳闸率技术及管理措施

加强输电线路运维管理降低线路跳闸率技术及管理措施 发表时间:2018-03-09T11:35:07.513Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:邹龙王东旭崔超奇王幸伟訾红亮 [导读] 摘要:随着我国电网输送电路逐步深入城乡各地,其规模也日益扩大,这也对电网输送电路运行的安全性、可靠性提出了更高要求。 (国网阜阳供电公司安徽省 236000) 摘要:随着我国电网输送电路逐步深入城乡各地,其规模也日益扩大,这也对电网输送电路运行的安全性、可靠性提出了更高要求。输电线路事故跳闸时影响电网功率输送的最大威胁之一,也极大的提高了电网的维护成本和维护人员的工作量。因此,对常见的跳闸原因进行认真总结、分析,探讨出如何采取适当措施来降低输电线路的跳闸率,从而提高电网运行的安全性和可靠性。 关键词:输电线路;运维管理;线路跳闸;技术及管理 我国的改革开放进程不断的加快,经济不断的发展,我国对于电量的需求量与日益俱增,使得我国的电力工作变得越来越严重,给我国的电力部门带来了巨大的困难。在电力系统中线路是其中十分重要的组成部分。电路的稳定性能不仅能够保证电网的稳定,还能够保证电网的安全性能。大大的降低线路出现问题的次数。 一、防外破 组织各单位加强通道巡视,及时发现通道内施工隐患,动态更新隐患台账,根据隐患性质,采取缩短巡视周期、现场蹲守、视频监控等相关措施,保证线下施工点及时发现,发现的施工点盯防到位,不发生外破跳闸事件。 组织各单位加强通道属地化工作,落实通道巡护的属地责任,发挥乡镇供电所、农村电工、群众护线员作用,及时发现和制止通道内施工隐患。近期,督促各单位将通道属地化的管理制度、考核措施、维护责任分解方案等上报省公司备案。 针对春季植树活动多发特点,组织各单位全面梳理通道状况及周边环境,对植树活动多发的道路两侧、城市开发区、产业聚集区等区段,加大巡视的力度和频度,力争对线下植树活动早发现、早制止,防范吊车植树可能引发的跳闸事件。 针对市区、城郊等属地联防盲区,督促各单位加大资金投入,雇请人员协助进行巡护和盯守,防范外破事件发生。 针对线下施工、违建事件多发情况,督促各单位建立业扩报装电力设施保护联动机制,对线下违章施工、违章建房不予供电。 组织各单位开展春季防外破宣传专题活动,完善吊车、水泥泵车驾驶员数据库,通过集中培训、短信等形式,加强驾驶员安全教育,从源头防范车辆碰线事件发生。 针对春季树木生长快的特点,组织各单位加强和地方政府合作,开展线下树木清障活动,防范树竹放电事件发生。 针对清明前后的山火风险,组织各单位梳理输电线路通道情况,对山火易发区段加强巡视,清明节期间加强值班人员力量,发现山火及时联系地方政府处置。 适时组织召开防外破经验交流会,相互取长补短,促进防外破工作整体提升。 加大输电线路跳闸考核力度,除了业绩考核、同业对标相关指标从严考核外,坚持“说清楚”和定期通报制度,督促各单位加强管理,努力降低外破跳闸次数。 二、防鸟害方面 组织电科院和相关单位,认真分析近几年河南鸟害事件,深入分析引发鸟害的鸟种、活动规律、活动地域、迁徙特点等相关因素,指导全省防鸟害工作有针对性的开展。 2016年已立项的鸟害治理项目的组织实施,扩大防鸟害措施的覆盖范围。对已安装的防鸟装置加强检查和维护,及时更换失效的防鸟装置。 加强各种防鸟措施的有效性分析,及时拆除导线正上方的鸟巢。深入总结运行经验,针对运行中暴露出的新情况和新问题,对鸟害频发区段,及时采取安装防鸟罩、防鸟挡板、加密防鸟刺、栖鸟架等综合防鸟措施。 三、防雷害方面 输电线路对雷击的耐受程度随着电杆塔接地电阻的阻值增大而降低。因此要提高输电线路在承受雷击时的耐受能力,就应当根据南方电网公司对山区接地电阻的要求要求,将山区电杆塔的接地电阻将为15Ω以下。其具体做法是,延长接地线的长度或者增加数量,再配合降阻剂的使用降低接地电阻。对于对山区电杆的施工也应严格控制,对不达标的电杆应及时改造,从而降低接地电阻不达标导致的雷击跳闸率高。 (2)减小避雷线保护角并在老的电杆塔上加装防绕击避雷线。 (3)提高杆塔外绝缘水平。根据相关的统计数据表明,正常情况下的500kV输电线路因为雷击导致的跳闸率在悬垂串的绝缘子由每相25片增加的每相28片时,从0.325次/(100km?a)下降为0.076次/(100km?a)。很清晰的可以看出,杆塔的外绝缘水平与雷击跳闸率的高低有着非常密切的正相关关系。 四、防风害方面 组织学习送变电公司完成500千伏阳东线等5条线路新型防风偏技术改造,提升输电线路防风偏能力。 在大风天气过后,及时组织各单位开展特巡,及时发现和清除线路上兜挂的异物,防范异物短路事件发生。 五、防污闪方面 组织学习参观送变电等单位对500千伏仓卫ⅠⅡ线等144条线路进行防污闪治理,330千伏及以上全线复合化率达到100%,220千伏全线复合化率提升到92.36%,降低污闪跳闸率。 贯彻落实国网运检部要求,做好污秽监测点盐密灰密测试工作,根据测试结果修正污区分布图,并组织开展绝缘配置校核工作,针对不满足绝缘配置的制定治理计划。 六、防冰害方面 在冬季到来之前,对处于二级、三级舞动区的220kV线等4条线路进行防舞动治理,220千伏及以上三级舞动区域治理率达到95%。组织电科院,做好电力气象和线路覆冰舞动预测预报工作,做好应急处置准备。 覆冰舞动过后,组织各单位开展线路特殊巡视,对覆冰舞动重点区段的导地线线夹、绝缘子锁紧销及相关金具等进行检查和消缺。

输电线路雷击跳闸事故分析与防治探讨

输电线路雷击跳闸事故分析与防治探讨 发表时间:2017-08-08T16:52:14.253Z 来源:《电力设备》2017年第10期作者:王慧莉[导读] 摘要:随着社会的发展,人们生产生活对电力的需求不断提升,输电线路规模跟着逐年扩大,而输电线路又是最易受雷击的地面基础供电设施之一 (绵阳启明星集团有限公司) 摘要:随着社会的发展,人们生产生活对电力的需求不断提升,输电线路规模跟着逐年扩大,而输电线路又是最易受雷击的地面基础供电设施之一,近年来雷电、台风等气候现象频发,,虽电网防雷技术有所上升,但雷击仍是导致跳闸事件发生的首要原因,威胁着整个电网安全,同时影响人们正常用电,因此积极分析输电线路雷击跳闸事故分布、原因是很有必要的,为防治措施的提出提供重要依据,时电网安全得到良好保障。 关键词:输电线路;雷击跳闸;防治措施 近年来我国气候环境有了较大变化,雷电、台风等气象活动更加频繁,它们是正常自然现象,对电网安全威胁不可避免,因此输电线路薄弱处极易发生跳闸事故,造成范围大小不等的片区停电,对人们正常生活及社会经济生产都带来了较大影响,为降低及预防输电线路雷击跳闸事故的发生,首先应对故障原因展开分析,为措施的提出和实施做好铺垫。 1 输电线路雷击跳闸事故特点分析 对近几年来雷击跳闸事件分析发现有以下几方面特点:(1)电压等级,统计发现输电线路雷击事件发生率由高到低位居前3位的电压等级为220kV、500kV和33kV。(2)地形地貌,输电线路遭雷击比例有多到少分别为山地、丘陵和平原。(3)输电线路遭雷击位置,最多被雷击处为边导线,其次为中相导线,再次是三相导线。(4)线路地线对边导线保护角大小因素,保护角超出15°遭雷击较多。分析上述特点可知220kV级电压、山地或丘陵的边导线,以及线路地线和它保护角超出15°的线路是防雷击的重要对象。 2 输电线路雷击跳闸事故原因分析 从上述输电线路雷击跳闸事故特点可以看出发生雷击的重要因素有地形。除此之外还包含接地电阻、绕击和反击影响两个关键方面。(1)接地电阻-接地电阻直接代表着输电线路的电阻的传导能力,它是将雷电传导至大地的最基本手段。需要注意的是其电阻还和时间长短存在密切相关性,早期在进行降阻处理时,基本都符合基本要求,随着时间的推延,使用时间长降阻效果会跟着越来越弱,这会使接地电阻呈逐年上升趋势。(2)绕击和反击影响-线路落雷形式来看,绕击稍多于反击。 3 输电线路雷击跳闸事故防治措施 3.1选择适合的地形架设输电线路 山区、丘陵是输电线路雷击跳闸事故多发地,因此可知地形是雷击发生的重要因素,由此可知选择适宜架设点是预防雷击的首要环节。电网设计人员在输电线安置前,应先清楚考察地势,设计出尽量避免不利地形的优化方案,比如河谷、山区风口处、峡谷顺风口等,这些都是雷电暴走途径;地面以下存在导电体矿物质;电阻率发生异常的土壤地带;周边为丘陵的潮湿盆地位置;断层处;岩石、土壤交界处等等,选好地形架设能有效降低雷击跳闸事件的发生率。 3.2降低接地电阻 首先应择取自然电阻率低的位置设架。当接地电阻难以满足需求时,其一,对水平接地体进行扩延,如接地体多根放射状分布、延伸接地体长度、设接地网等等;其二,使用竖井接地极、深埋接地极等垂直接地体;其三,做降阻剂填充处理,降阻剂应具备合理、经济、性能稳定、无腐蚀性等特点;其四,对于周边土壤有电阻率异常或降低的现象,可采用换土法来替换附近土体;同他多回线路可使用不平衡绝缘方法来降低雷电对输电线路的损害范围;此外还有爆破接地、水体接地等应用较少的降低接地电阻法。 3.3进一步提升输电线路绝缘水平 对山区、丘陵等雷击多发地域,以及雷击遭受频率较高或是预估高发位置,可使用增加绝缘子片数量的方式,来提升线路抗雷击能力。输电线路装置都具备有避雷线,而当杆塔全部高度超出40m后,每增加10m就应跟着增加1片绝缘子(146mm绝缘子)。另外常用来提升耐雷水平的方法还有增加塔头空气间距、另外改用大爬距绝缘子等。 3.4尽量减小避雷线架设保护角 通过输电线路雷击跳闸事故特点分析发现,边导线保护角也是造成雷击的重要危险因素。通常情况下制药输电线电压等级不低于110kV都需全线架设避雷线,并注意其装设方式同雷击可能性大小的密切关系。(1)单回输电线路,330kV电压等级线路及其以下级电压线路保护角最好不超过15°;500kV-750kV电压等级输电线路架设的避雷线保护角还要更小,最好不超出10°。(2)同塔双回及多回线路,110kV输电线路避雷线应不超出10°;而220kV及其以上电压等级书店线路避雷线保护角则不宜超出0°。 除上述常用防治雷击措施外,还可加强线路避雷器,如根据雷击特点安装符合外套的氧化锌避雷器,反击雷多的杆塔应三相全装备,邻杆塔也在内;绕击雷多的杆塔,在绕击一侧或两侧进行安装,来节约经济成本。另外,自动重合闸、安装招弧角、实施可控避雷针技术、应用消弧线圈接地式等也是耐雷、降低输电线路跳闸事故发生的有效措施。 结论 综上所述,电力是人们生产生活不可缺少的重要来源,近年来雷电、台风等自然气象的频出,为保证持续供电,降低输电线路雷击跳闸事故发生率是其重要举措,怎样做到防雷,首先应对以往雷击事故多发位置、地域等特点展开分析,掌握输电线路雷击高危因素,总结发现寻求防雷法应将输电线路运行方式、路线途经地域雷电强度、地貌特点、土壤电阻率等情况做全面考虑,不同条件下的输电线路采取相应科学的防雷措施,因地制宜才能取得更优的避雷效果,减少电力系统经济成本,降低输电线路雷击跳闸率,保障电网正常供电。 参考文献: [1]彭向阳,周华敏,谢耀恒等.同塔多回输电线路几种防雷击跳闸措施的评估[J].南方电网技术,2012,(3):28-32. [2]韩斌,杨金成.关于一起雷击跳闸事故的分析及防治措施探讨[J].科技与创新,2014,(19):37-38. [3]杭帅.输电线路雷击跳闸和防治[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(23).

线路雷击跳闸的原因及条件

线路雷击跳闸的原因及条件 本文介绍了线路雷击跳闸的二大条件及主要原因。 一般情况下35kV线路由于绝缘水平不是很高,雷闪放电引起导线对地闪络是不可避免的,线路因雷击而跳闸必须具备两个条件: 1雷击时雷电过电压超过线路的绝缘水平引起线路绝缘冲击闪络,但其持续时间只有几十微秒,线路开关还来不及跳闸。 2冲击闪络继而转为稳定的工频电弧,对35kV线路来说就是形成相间短路,从而导致线路跳闸。 因此对于全线架设避雷线的线路,线路雷击跳闸主要取决于: (1)线路防雷水平的高低雷击档距中避雷线时,一般情况下空气间隙不会发生闪络,而雷电流在向两边杆塔传播时,由于强烈的电晕,当传播到杆塔时,幅值已大为降低,如果杆塔的接地电阻不高,杆塔电位的升高不足以引起绝缘子串发生闪络。而当雷击杆塔引起反击过电压时,雷电流引起杆塔的塔顶电位升高,使绝缘子串电压升高,当绝缘子串电压超过绝缘子串闪络电压时,绝缘子串就可能发生闪络由于塔顶电位的升高和绝缘子串电压的大小和与杆塔冲击接地电阻值直接相关,因此接地电阻越大,塔顶电位越高,绝缘子串上的电位差也就越大,这样就容易造成绝缘子串的闪络,甚至造成多串绝缘子串的同时

闪络,导致相间短路,引起跳闸。由于全线架设避雷线,雷绕过避雷线的保护作用击于导线的概率相对就极低。四川中光防雷。 (2)系统中性点运行方式我国规程规定,35kV系统单相接地电容电流小于10A时,中性点采用绝缘运行方式。如果35kV系统单相接地电容电流超10A,当线路因雷击引起导线单相对地短路后,短路点的单相接地电流往往就以弧光形式出现,这种弧光不易自行熄灭,时燃时灭,这样就容易在系统产生弧光过电压,危及一些绝缘水平较低的电气设备,并且如果这时线路又遭雷击引起其它相短路的话就形成了相间短路,线路马上跳闸。因此系统采用中性点经消弧线圈接地运行方式就是利用单相接地时消弧线圈产生的感性电流补偿接地点的容性电流,使接地电流变小,并自动熄弧,接地故障消失系统恢复正常.

雷击跳闸分析

雷电参数及线路雷击跳闸运行分析 彭向阳1,周华敏2 (1.广东电力科学研究院,广东广州510600;2.广东电网公司,广东广州510600)Analysis on Lightning Parameters and Lightning Trip-out Characters of Overhead Transmission Line PENG Xiang-yang1,ZHOU Hua-min2 (1.Guangdong Electric Power Research Institute,Guangzhou,Guangdong 510600,China; 2.Guangdong Power Grid Corporation,Guangzhou,Guangdong 510600,China) ABSTRACT:The paper gives introduction on instances of lightning detection and lightning parameters, lightning trip-out and superposition, fault spot lookup of transmission line. Lightning intensity affecting lightning trip-out, and the correlation of lightning trip-out rate to ground flash density are analyzed. Key factors to lightning protection of transmission line such as corridor landform, grounding resistance of iron tower, lightning current magnitude, grounding wire protecting angle, insulator type are studied. The paper also analyzes lines operations of high lightning trip-out rate, and lightning protection instance of line arresters. Carrying out integrated reconstruction of lightning protection, advancing lines design standard, strengthening management of relay protection and superposition, enhancing lightning protection management and scientific research of transmission line. At the end the paper emphasizes importance of lightning protection analysis, also gives expectation on lightning protection of power network with whole system and different strategy. KEY WORDS:overhead transmission line; lightning parameters; lightning trip-out; influence factors; lightning protection reconstruction 摘要:介绍广东雷电监测情况及雷电参数特点,及线路雷击跳闸、重合闸及故障点查找情况;分析雷电强度对线路雷击跳闸的影响、雷击跳闸率与地面落雷密度的相关性;研究线路走廊地形地貌、杆塔接地电阻、雷电流幅值、地线保护角、绝缘子类型等关键因素对线路防雷运行的重要作用,分析高雷击跳闸次数、高雷击跳闸率线路及线路避雷器的防雷运行情况。建议开展输电线路综合防雷改造、提高防雷设计标准、加强线路继电保护和重合闸管理、加强防雷运行管理和科研应用。最后强调加强线路防雷分析和雷击跳闸规律研究的重要性,并对开展电网整体防雷和差异化防雷进行展望。 关键词:输电线路;雷电参数;雷击跳闸;影响因素;防雷改造 0 引言 2008年1-8月广东电网110kV及以上线路雷击跳闸465次,跳闸率1.24次/百公里,跳闸次数及跳闸率均较2007年同期下降;110kV及以上线路雷击跳闸次数占线路总跳闸的比例为64.4%,其中500kV、220kV、110kV线路雷击跳闸比例分别为56.5%、51.0%、70.0%;110kV及以上线路雷击事故6次,事故率0.016次/百公里,其中500kV线路连续两年无雷击事故,110kV 线路雷击事故最多、事故率最高。本文结合对2008年1-8月广东雷电参数及线路雷击跳闸关键影响因素分析,探寻线路雷击跳闸的规律特点,并提出线路防雷工作建议。 1 雷电探测及雷电参数 1.1 雷电定位系统 截至2008年8月,广东雷电定位系统共有18个雷电方向时差探测站投入运行,广东电科院负责系统的运行维护和日常值班工作,确保雷雨季系统始终处于正常运行状态。各运行单位运用系统准确指导查找线路雷击故障点,大大减轻巡线劳动强度,缩短线路故障停电时间。同时有效利用雷电定位系统开展雷电参数统计和线路防雷运行分析,成效显著。 1.2 地面落雷密度

浅析输电线路雷击跳闸及防范措施

浅析输电线路雷击跳闸及防范措施 [摘要]阐述了薛家湾地区110—220kV线路投运以来雷击跳闸情况,对雷击原因进行了较详细的分析和判断,给出了判别绕击雷和反击雷的一般性原则,并对如何防止和减少110--220kV线路雷击提出了对策。 【关键词】输电线路;雷击;跳闸 1.前言 薛家湾地区地处鄂尔多斯高原东南部,海拔高度820—1584.6m,本地区内大部分地区沟谷发育,沟网纵横密布,地表被分割,呈支离破碎状。由于地形造成本地区雷击线路跳闸事故频繁发生,给线路的安全稳定运行带来了极大的危害。本文针对历年来的线路雷击跳闸事故进行分析,提出防范措施。 2.110--220kV线路雷击跳闸统计 薛家湾地区输电线路历年雷击跳闸统计如下表1。 表1 历年雷击线路跳闸情况表 序号线路名称电压等级(kV)跳闸时间故障情况 1 薛万线110 2001.7.21 119#塔A相瓷绝缘子第一片炸碎 2 薛万线110 2001.9.11 43#和44#杆A、C相绝缘子闪络 3 薛清线110 2002.5.27 34#杆避雷线炸伤一股 4 薛万线110 2005.8.24 182#B相小号侧距绝缘子4米处导线被雷击断9股,A相合成绝缘子闪络,C相导线有烧伤痕迹。 5 薛清线110 2002.6.25 36#C相第4片瓷瓶闪络。 6 薛清线110 2003.4.22 28#B相瓷瓶闪络。 7 薛万线110 2006.8.31 183#塔C相大号侧瓷绝缘子4片闪络,B相1片瓷绝缘子闪络。 8 万永线220 2007.7.22 65#塔A、B相大号侧、C相小号侧合成绝缘子闪络。 9 万永线220 2008.7.20 76#塔A相合成绝缘子闪络。 10 薛永线220 2012.6.21 4#塔B相合成绝缘子与横担连接处有放电现象,合成绝缘子闪络。 3.跳闸情况分析 由于本地区所有杆塔均处于山顶或山腰上,线路基本是布置在山上或跨越山谷,地形条件复杂,雷电活动相当频繁并容易产生畸变;杆塔所处位置地质条件较差,降低杆塔接地冲击电阻比较困难而使它的耐雷水平较低。线路极易遭受雷击。 线路遭受雷击跳闸的原因有反击和绕击两种,自现场查明雷害事故时,尤其要区分雷击事故是绕击还是反击引起的。区分绕击与反击的几条原则如表2。当雷电流较大,接地电阻较大时,则雷电的反击可能性较大;反之,雷电流较小,接地电阻较小,一旦发生雷电闪络时,则绕击的可能性较大。当发生绕击时,往往是单基单相或两基同相;而反击时,则一基多相或多基多相闪络。地形对绕击的影响较大,特别是山坡或山顶较易遭绕击,而耐雷水平较低相宜受反击[1]。 分析历年来线路遭受雷击跳闸跳闸记录及分析记录,薛万线遭受雷击反击较多,特别是43#和44#杆A、C相绝缘子闪络,由于接地引下线与杆塔连接不好,是造成反击的主要原因。万永线两次雷击中,绕击和反击各占一次,通过分析比

根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算

根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算 发表时间:2019-01-23T11:57:01.113Z 来源:《河南电力》2018年16期作者:黄正洋[导读] 本文先分析了对10kV配电线路雷击跳闸率计算的重要性 黄正洋 (江苏科能电力工程咨询有限公司 210000)摘要:本文先分析了对10kV配电线路雷击跳闸率计算的重要性,然后分析了10kV无避雷线线路电气几何模型原理以及根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算。 关键词:电气几何模型;10kV配电线路;雷击跳闸率;计算1对10kV配电线路雷击跳闸率计算的重要性首先我们要知道10kV配电线路是电力系统发、变、输、配、用五大子系统中可以说是配电系统的一个非常重要的组成部分。所以说它主要是承担着向负荷分配电能的重任,那么这样一来的话其安全稳定运行就显得至关重要,可是实际上由于配电线路的绝缘水平低的影响,那么再加上网架结构复杂,就会使其不具备防护直击雷的最基本的能力。除此之外雷电在导线上产生的感应雷过电压实际上我们也知道能够达到500kV以上,这个数字肯定是大大超过了10kV配电线路的基本的绝缘水平。据不完全统计,实际上在电压等级的电网中,发生的雷击跳闸率居高不下不仅如此它还经常有柱上开关、刀闸、避雷器还有变压器、套管等设备在雷电活动时损坏的问题的频繁出现。 当前我们知道的10kV配电线路主要防雷措施就包括安装避雷器、架设避雷线或者说是耦合地线、安装绝缘子还有过电压保护器及架空绝缘导线等措施也可以同时进行。所以说尽管10kV配电网大量使用避雷器可是也难免会出现问题,这主要表现在运行中因避雷器质量、老化等问题而使一些避雷器在雷电活动的时候就很有可能会发生击穿故障,不仅如此击穿后须停电才能处理好发生的问题,那么这在一定程度上也可以说是降低了供电可靠性。在现有线路架设避雷线、或者耦合地线以及架空绝缘导线工程最大的特点也就是量大而且成本高,所以说这些因素就一定是会在很大程度上制约了该项防雷措施的整体的推广。那么假如说是盲目加强线路绝缘的情况下,就会导致雷电波沿线传播从而就会使线路终端避雷器遭受雷电冲击的频次大大的增强,进而就肯定会增大线路终端避雷器损坏的风险。 所以说对10kV配电线路制定的各项防雷措施实际上并未达到良好的防雷效果,不仅如此而且防雷设备的运行维护不当也在很大程度上严重危害了电网的稳定运行。那么就需要建立一套更好的10kV配电线路防雷性能评估体系,不仅如此还一定要以制定科学、合理的防雷策略或者说是形成各项防雷措施的最佳的优化配置为主要目标,然后要保证良好的运行维护方案是降低配网雷害各种故障的一个非常重要的手段。下文将讨论根据输电线路电气几何模型思想从而就可以建立10kV配电线路电气几何模型,那么这样做的结果就是可以实现对其耐雷性能以及防雷策略的有效评估,更重要的就是可以为10kV配电线路防雷策略的制定提供非常重要的依据。 2 10kV无避雷线线路电气几何模型原理分析 这里我们所说的电气几何模型实际上就是将雷电的放电特性跟线路结构尺寸进行紧密联系从而建立的一种判断雷击点的这样一种几何分析计算模型。而且不仅如此它也主要用于无避雷线的配电线路屏蔽保护计算时的几何作图分析法之中。那么实际上对于三角形排列的单回线路而言,可以这样说线路横担长度与双回杆塔是类似的。所以说假如说我们采用三角形排列导线电气几何模型原理的话,上相导线暴露弧就一定会与边相导线暴露弧交于一点,可是从另一个方面来看我们还可以根据暴露弧投影法原理,而去假设杆塔横档长度是相同的这样一来的话,那么上相导线就一定会暴露弧投影从而就会被两边相导线的暴露弧投影所覆盖,然后我们还要注意雷电直击导线的总暴露弧投影长度实际上是与双回杆塔相同的。所以我们就可用双回塔作为分析10kV配电线路电气几何模型原理的典型模型。换句话说也就是对于10kV配电线路而言,实际上击于大地的雷电流在导线上产生的感应雷过电压它是非常可能会造成线路跳闸的问题的。那么在这种情况下我们对于10kV配电线路就必需得考虑雷击大地时,这种情况下能够在导线上产生的感应雷过电压的影响到底是什么。 实际上我们可以对电气几何模型做了一定程度上的改进。首先基于电气几何模型的雷击距理论我们需要考虑的因素可以说是较多的。而相比之下对于水平导体而言,我们知道不同学者得出的雷击距公式也肯定是不同的,可是实际上大部分学者的雷击距公式有一个共同点就是雷电流的一元方程,所以这样来看的话我们就会发现他们未考虑线路高度的差异对击距的影响。这个时候就应该保证计入导体高度的击距公式一定要适用于导体高度在一定的范围不仅如此还要保证雷电流幅值在一定范围内,只有这样才可以保证雷击距公式具有更好的普适性。其次雷电先导发展到架空导线侧边的时候会发生变化,它就会受到地面形状的影响,进而就很有可能会导线和地面被雷击。这个时候我们会发现实际上雷电先导对地击距同对导线击距的比值或者说是击距系数其实是小于1的。另外就是雷击于大地在导线会产生的感应过电压的大小的情况下,也就会在一定程度上导致感应过电压的大小一定是与雷击点到导线的水平距离的大小、或者说是导线高度以及雷电流大小有着非常密切的关系。就比如说我国规程就规定了雷击大地时在导线上产生的感应过电压的大小,通过分析10kV无避雷线线路电气几何模型原理我们就可以顺利地进行根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算分析。 3根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算分析 3.1线路直击雷跳闸率计算 一直以来我国线路防雷计算中判断绝缘是否闪络的情况下,实际上一直是用比较绝缘子串两端出现的过电压以及绝缘子串或者说是空气间隙放电电压方法作为一个非常重要的判据,这里的过电压超过绝缘的放电电压也就说我们说的判为闪络。具体计算过程就是取10kV配电线路波阻抗,然后就可以根据彼得逊法则从而得出线路直击雷耐雷水平。 3.2感应雷跳闸率的计算 我们知道当雷云对线路附近的地面进行放电时,那么就一定会使得先导通道中的负电荷被迅速中和,不仅如此先导通道所产生的电场也会迅速降低,这样一来就一定会使导线上的束缚电荷得到释放,而且还会使沿导线两侧运动形成感应雷过电压。那么假如说是雷电通道中的雷电流在通道周围空间建立了强大的电磁场的情况下,这个时候电磁场的变化也就肯定会使导线感应出很高的电压,然后就会出现静电感应电压和电磁感应电压两者相互叠加的情况进而就很有可能会使导线上产生过电压。 4结语

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