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架空输电线路雷击跳闸分析及防雷论文

架空输电线路雷击跳闸分析及防雷论文
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

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

架空输电线路防雷措施通用范本

内部编号:AN-QP-HT547 版本/ 修改状态:01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 架空输电线路防雷措施通用范本

架空输电线路防雷措施通用范本 使用指引:本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升,对工作的正常进行起指导性作用,产生流程包括确定问题对象和影响范围,分析问题提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,执行,后期跟进和交互修正,总结等。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 架空输电线路是电力网及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雷击。架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山,输电线路长,遭遇雷击的机率较大。 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;输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压;线路跳闸,供电中断。针对雷害事故形成的四个阶段,现代输电线路在采取防雷保护措施时,要做到“四道防

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

架空输电线路的防雷(标准版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 架空输电线路的防雷(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

架空输电线路的防雷(标准版) 1架设避雷线 架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下作用:①分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶电位;②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;③对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。 通常来说,线路电压愈高,采用避雷线的效果愈好,而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。因此规程规定,220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线,110kV线路一般也应全线架设避雷线。 同时,为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率。避雷线对边导线的保护角应做得小一些,一般采用20°~30°。220kV

及330kV双避雷线线路应做到20°左右,500kV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线,保护角在15°及以下。 为了起到保护作用,避雷线应在每基杆塔处接地。在双避雷线的超高压输电线路上,正常的工作电流将在每个档距中两根避雷线所组成的闭合回路里感应出电流并引起功率损耗。为了减小这一损耗,同时为了把避雷线兼作通讯及继电保护的通道,可将避雷线经过一个小间隙对地(杆塔)绝缘起来。雷击时,间隙被击穿,使避雷线接地。 2降低杆塔接地电阻 降低杆塔接地电阻可以减小雷击杆塔时的电位升高,这是配合架设避雷线所采取的一项有效措施。规程要求,有避雷线的线路,每基杆塔的工频接地电阻在雷季干燥时不宜超过表1所列数值。 表1有避雷线输电线路杆塔的工频接地电阻 土壤电阻率Ωm100及以下100~500500~10001000~20002000以上 接地电阻Ω1015202530

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).

浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用

浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用 【摘要】输电线路是传送电能的电力系统中的重要组成部分,本文结合架空输电线路的防雷措施与当地的环境因素,重点分析对新上海庙矿区镇属变电站至某井田煤矿的35kV架空输电线路的防雷设计,工程施工过程中遇到的相关问题及解决办法。 【关键词】35kV输电线路;防雷措施;实际应用 现代社会中,电能是一种最为广泛使用的能源,其应用程度已经成为一个国家发展水平的主要标志之一,随着科学技术和国民经济的发展,对电能的需要量日益剧增,同时对电能质量的要求也越来越高。电力系统中电厂大部分建在动力资源所在地,而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市,因而发电厂和负荷中心往往相距很远,就出现了电能输送的问题,需要用输电线路进行电能的输送。 根据调研,在国内高压输电线路跳闸事故中,因雷击引起的线路跳闸事故约占总跳闸事故的40%~60%,特别是在地形复杂、土壤电阻率高的多雷地带,跳闸率更高,严重威胁着电网运行的安全。随着电网建设的不断加强,输电电路越来越多,电能质量要求也越来越高。因此,如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施,从而降低线路雷击跳闸率,一直是设计施工和运行维护工作中的重点。 1 防雷的原则 线路防雷保护首先在于抓好基础工作,目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化,很大程度上要依赖传统的技术措施,我们应该结合当地的地貌、地形、气象环境以及土壤状况,找出可能存在薄弱环节或缺陷,因地制宜地采取措施。 2 新上海庙矿区某井田35kV输电线路工程 新上海庙矿区某某井田位于鄂尔多斯高原西侧,毛乌素沙漠西南边缘,地形呈低缓丘陵地貌,地势开阔,起伏不大,地表多为沙土;气候具有冬寒长、夏热短,干旱少雨、蒸发强烈的特点;全年冻土时间为11月至次年3月,冻土最大深度为90cm;据当地气象台(站)记录年平均为40个雷暴日。现因井田生产建设的需要,需建立一条镇属变电站至煤矿工业广场的35kV架空输电线路。 3 雷击跳闸原因分析 架空输电线路雷击跳闸类型主要有绕击跳闸、反击跳闸、感应跳闸。经过统计分析该地区的输电线路跳闸情况,引起线路跳闸雷击形式主要为反击跳闸和感应雷跳闸。

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

输电线路的防雷措施论文

输电线路的防雷措施 摘要 35kV线路是我国配电网的重要线路,直接向广大用户分配电能,配电线路由于本身所具有的特点,耐雷水平普遍不高,一旦发生雷击,容易导致线路元件损坏甚至整条线路跳闸的恶性事故发生,因此针对35kV配网线路的特点,通过系统的分析研究,提出完善的35kV 配电线路防雷措施,对提高电网的供电可靠性有重要意义。 为了系统的提出35kV线路防雷保护措施方案,本文根据一条 35kV线路的多年防雷运行资料以及对整体线路的进线段杆塔接地电阻值、变电站单相接地电容电流等数据的调研;同时结合实验室对 35kV线路绝缘子冲击放电试验数据等,确定35kV线路雷击跳闸率高的主要原因。通过对事故原因的理论分析与计算机仿真手段的结合,提出了35kV配电网线路防雷保护措施如下: 1.在易击段装设防雷保护间隙,并通过实验室试验以及理论分析验证这种间隙距离能够有效保护绝缘子; 2.在进线段终端杆架设有间隙型线路避雷器提高进线段线路的耐雷水平,经过仿真分析可大大降低线路雷击跳闸率。 3 . 35kV线路需装设自动重合闸来弥补断路器误动、线路瞬时性故障引起的停电事故;4.必须确使进线段杆塔接地电阻小于10S2; 5.且由于变电站单向接地电容电流大于1 1 .4A,需要采取中性点经消弧线圈接地的运行方式; 6.针对某些35kV线路的特殊情况,应当考虑全线架设避雷线。 35kV配电网线路防雷保护是一个系统的工程,通常需要从线路本身所处的地形、地貌、雷击易击点、线路本身的防雷保护措施以及自身的运行管理的方式入手,才能最终降低雷击对配网线路所造成的危害,提高配网的供电可靠性,从而保证电力系统的安全稳定运行。

架空输电线路防雷措施正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.架空输电线路防雷措施正 式版

架空输电线路防雷措施正式版 下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 架空输电线路是电力网及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雷击。架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山,输电线路长,遭遇雷击的机率较大。 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;输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压;线路跳闸,供电中断。针对雷害事故形成的四个阶段,现代输电线路在采取防雷保护

措施时,要做到“四道防线”,即: 1防直击,就是使输电线路不受直击雷。 2防闪络,就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。 3防建弧,就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。 4防停电,就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。 架空输电线路防雷的具体措施 现对生产运行部门常用的架空输电线路防雷改进措施简述如下: 1架设避雷线 架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用

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

10kV架空配电线路防雷措施

10kV架空配电线路防雷措施 摘要:针对10KV架空配电线路常发生雷击断线事故,从而进行防范措施探讨,以求提高10KV 配电网安全运行水平。目前10KV架空配电线路上,现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说,配电网架空导线的绝缘化,已是一项成熟的技术。 但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。据有关资料的统计,南昌经开区2008至2009年两年内,一个30平方公里的供电区域内,雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次,直接损失电量约为30万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。 以上一些统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,这引起我们的广泛注意,并积极开展对等试验研究工作,并找到许多有效的防范措施。 一、雷击断线与跳闸机理 1电弧放电规律 ①电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。 ②雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。 ③当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。 2 架空绝缘导线断线 当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139KV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。 3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁 当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。

35kV输电线路雷击跳闸分析及预防措施

35kV输电线路雷击跳闸分析及预防措施 作者:余振 来源:《电力与能源系统学报·下旬刊》2020年第02期 摘要;随着电力行业不断地发展与技术创新,输电线路的建设规模越来越大,线路数量正逐年增加。输电线路由于基本上设立在比较偏僻的地方,经常会受到打雷的影响,导致线路发生跳闸现象,从而影响正常的电力供应,这也是影响电力可靠供应的重要因素,因此,研究人员需要对线路跳闸进行全面的研究,从而降低线路跳闸发生的概率。该篇文章主要研究35kV 输电线路,对其产生雷击跳闸做了具体分析,最后根据对应的问题给出了一些好的处理措施,希望可以帮助从事这方面工作的线路运行人员。 关键词:35kV;输电线路;雷击跳闸;预防措施 引言: 对于防雷要求而言,它的实行过程需要结合具体的技术进行,根据输电线路的重要程度以及安全运行的原则对其进行相关的分析。输电线路抗雷击能力的大小,主要是由输电线路所处的地区的雷电强度、雷电密度和所使用的避雷措施决定。部分35kV线路未使用避雷线,使线路和杆塔直接暴露在天空下面。部分杆塔与导线之间只用三片绝缘子连接,线路绝缘水平较弱。当遭受雷击的时候,很容易引起绝缘子发生闪络现象,这是当下线路运行人员需要重点关注的方面。对35kV线路雷击跳闸问题做出全面的研究,并且制定出一些好的防护措施,从而保障线路的正常输电。 1、35kV 输电线路运行的现状 35kV线路在电力系统中占据非常重要的作用,目前很多乡镇地区主要为35kV变电站供电,电能通过35kV线路送达。通过分析可以看出,现在的供电企业在输电线路上存在如下一些问题。 (1)很多输电线路过长、投运时间久,线路设备存在不同程度的老化现象,使得线路运行的安全风险增加,电能输送过程中消耗增大。 (2)少部分的线路没有使用避雷线,也未装设线路避雷器,使得导线和杆塔直接裸露在天空下面,从而更大程度的增加了雷电打击的范围。 (3)很多35kV线路的杆塔与导线之间使用三片绝缘子连接,导致线路绝缘能力较弱,抗雷击能力不强,如果遇到一个小型的雷击,线路也容易发生跳闸的情况。

10KV架空线路防雷措施

10kV架空配电线路防雷措施 目前10kV架空配电线路上,现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说,配电网架空导线的绝缘化,已是一项成熟的技术。 但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题,是遭受雷击时,容易发生断线事故。据有关资料的统计,南昌经开区2008至2009年两年内,一个30平方公里的供电区域内,雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次,直接损失电量约为30万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。 以上一些统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,这引起我们的广泛注意,并积极开展对等试验研究工作,并找到许多有效的防范措施。 一、雷击断线与跳闸机理 1 电弧放电规律 (1)配电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。 (2)雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。 (3)当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。 2 架空绝缘导线断线 当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139KV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。 3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁 当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。 二、灭弧方法 1 使电弧的弧根拉长熄灭 2 断路器跳闸灭弧 3 使过电压能量释放 三、防止雷击断线与跳闸事故的思路

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