110kV输电线路防雷措施设计论文_李明

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摘要:本文首先对雷电形成原理和放电机理雷电过电压分类及其原理进行分析用参数数据更加直观地进行阐述。其次简介一些防雷措施。最后利用数据针对110kv输电线路选择性的给出防雷措施。

关键词:架空线路;雷击;雷电过电压;防雷措施

1引言

据统计,我国电力系统各类事故、障碍统计中,输、配电线路的雷害事故占有很大的比例(大约占到60%以上)。由于输电线路对于保“网”的重要地位,如何减少输电线路的雷害事故成为电力系统安全稳定运行的一项重要课题。

2变电站高压电力装置防雷技术

2.1雷电流幅值及分布概率

雷电流幅值是指物体遭到直接雷击时,经过接地电阻,被击物体中雷电流的最大值。它是表示雷电强度的指标,也是产生雷电过电压的根源,是最重要的雷电参数。

2.2.雷电流波形和极性

雷电流对电气设备绝缘的危险程度同雷电流波头(波前时间)陡度的大小有 关。雷电流的幅值和波前时间决定了它的陡度,雷电流的陡度是指其波前随时间上升的变化率。根据实测统计,对于中等强度以上的雷电流,其波头(波前时间τr)大多为l-5us,平均为2.6us。雷电流是单极性的脉冲波,75%-90%的 雷电流是负极性的。

2.3雷暴日

雷暴日是一年中有雷电的天数。可表征不同地区的雷电活动频繁程度,统计雷暴的严重程度。

地区雷暴日等级可根据年平均雷暴曰数来划分。一般可划分为少雷区、多雷区、高雷区、强雷区。少雷区是指年平均雷暴曰在20天及以下的地区;多雷区是指年平均雷暴日大于20天但不超过40天的地区;高雷区是年平均雷暴日大于40天,不超过60天的地区;强雷区是年平均雷暴日超过60天以上的地区。

2.4落雷密度

地面落雷密度是表征雷云对地放电的频繁程度。线路受雷密度是以线路受雷宽度为避雷线(有避雷线的线路)或导线(无避雷线的线路)的平均悬挂高度的4倍进行计算。

3 输电线路的基本防雷措施

3.1架设避雷线

为了提高避雷线对输电线的屏蔽效果,保证雷电不致绕过避雷线而直接命中导线(形成绕击),为了减小绕击率。避雷线对边导线的保护角应做得小一些,有关规程建议:输电线路的避雷线一般采用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、特高压线路都应架设双避雷线,保护角在15°以下。

为了起到保护分流作用,避雷线应在每个杆塔处都接地。在双避雷线的超高压输电线路上,正常的工作电流,会在每个挡距中两根避雷线所组成的闭合回路里感应出电流,因此引起功率损耗。为了减小这一损耗,同时为了把避雷线兼作继电保护及通讯的通道,可将避雷线经过一个较小间隙对地(杆塔)绝缘起来。雷击时,间隙被击穿,使避雷线接地。

3.2 提高线路绝缘水平

输电线路的绝缘与承受雷击的能力也有很大的关系。输电线路的绝缘水平跟很多因素有关,包括绝缘子的片数,线路上各种空气间隙的极间距离—空气间距等,其中,空气间距对线路建设费用的影响远远超过绝缘子片数对此的影响。

线路绝缘子片数的选择因雷电过电压方面要求的影响不是很大,这是因为线路的耐雷性能取决于各种防雷措施的综合效果,影响因素较多。在校验线路耐雷水平和雷击跳闸率与绝缘子片数关系时,即使验算结果表明不能满足要求,一般也不会再增加绝缘子片数,而是采用其他方法解决,例如降低杆塔接地电阻等。

3.3降低杆塔接地电阻

避雷线与塔脚电阻相配合,在输电线路遭受雷击时能够起到大幅度降压的作用,故而对110KV以上的混凝土杆塔或铁塔线路,是一种最有效的防护措施。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一定的数值,表3-1所示。

对于30-60kV的铁塔或混凝土杆线路,虽然一般加挂避雷线的意义不大,但却仍然要逐塔接地。因这时若一相因雷击闪络接地后,他就实际上起到了避雷线的作用,在一定程度上可以防止其他两相进一步闪络。其接地电阻不受限制,但年平均雷暴日数找过40的地区,不易超过30。

论文作者:李明

论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/14

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