交流特高压线路黄河大跨越耐雷性能的研究
浅析黄河通信设施的雷电防护及对应措施
编号：AQ-JS-05224( 安全技术)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑浅析黄河通信设施的雷电防护及对应措施Lightning protection and corresponding measures of communication facilities in the YellowRiver浅析黄河通信设施的雷电防护及对应措施使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
随着通信技术的迅猛发展，大规模集成电路在通信设备中的应用越来越广泛，对过电压保护的要求也就越来越高。
由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生，所以要保证汛期通信的畅通，就必须采取适当的保护措施以避免因过电压、过电流对通信设施和人员造成的危害。
由于黄河汛情主要发生在伏秋季节，也是雷电的多发期。
而现有黄河通信的传输通道大都是以微波为主的，当有雷电产生时，通信铁塔上及地面的通信设施极易受到雷电的损害。
如我局的通信设施几乎每年汛期都要受到雷击的损害而导致微波室内外单元、48V 电源和交换机板件的损坏。
为保证汛期通信的畅通，就必须采取适当的保护措施来减少雷电对通信设施的危害。
一、雷电对通信设备的危害分析众所周知雷电是一种自然现象，曾给人类社会带来了不少危害，国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏通信电子设备主要问题。
经查大量的通信设备雷击事例中分析，由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲（LEMP）是通信设备损坏的主要原因。
因此只有了解了它的形成过程，寻求有效地防护措施才能减少雷电带来的损失。
超(特)高压输电线路雷电绕击防护性能研究
超（特）高压输电线路雷电绕击防护性能研究摘要：在本文之中，主要是针对了超/特高压输电线路雷电绕击防护性能研究做出了全面的分析研究，并且在这个而基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给与同行业工作的人员提供一定价值的参考。
关键词：超/特高压；输电线路；雷电；防护性能；分析1导言我国目前110-500kV输电线路跳闸故障仍以雷击闪络为主，如2003年我国110-500kV线路雷击闪络跳闸占线路总跳闸的35.12％，这与目前防雷设计方法以及模型与线路实际运行状态存在差异不无关系。
目前评估输电线路绕击耐雷性能方法较多，如规程法认为绕击率与雷电流大小无关，对地面倾角的影响只以平原和山区来分，而电气几何模型（EGM）提出了绕击率与雷电流幅值有关的观点，考虑导线高度、地形等因素的影响。
从国内外数十年的雷击跳闸故障的资料表明，电压等级为500kV及其以上的线路跳闸主要不是雷击杆塔时引起的反击而是绕击导线所致。
但目前无论是用规程法还是击距法都无法很好地解释超、特高压输电线路跳闸率以绕击为主的事实，因此对超特高压输电线路的绕击耐雷性能进行研究，使其防雷保护技术更趋完备，具有重要的工程实际意义。
传统电气几何模型未考虑放电的分散性，没有考虑其它因素对击距的影响，而假定先导对大地、避雷线、导线的击距相等（即β=1），且是根据杆塔高度较低、保护角较大以及接地良好的线路的运行数据和模拟试验得出的模型。
研究结果表明，对于超特高压线路由于杆塔高度较高，先导对大地、避雷线和导线的击距是不相等的，且β随杆塔高度h的变化而变化，2 击距系数计算模型的建立自然界中的雷电放电（对地面物体）的放电路径从统计的角度出发，可以近似地认为垂直下行。
在下行先导下落的过程中，地面物体的感应电势不断增强，当地面某目的物的感应电势达到上行先导起始电势时，地面物体开始产生迎面上行先导。
对于输电线路，导线处在避雷线的下方，受避雷线一定的屏蔽作用，但是避雷线和导线上都可以产生上行先导。
1000kV特高压输电线路防雷研究
1000kV特高压输电线路防雷研究作者：王强梁海潇胡伟来源：《环球市场》2017年第12期摘要：人民生活水平能否提高以及国民经济的发展是否能得到改善，这都与电力的发展有着至关重要的联系。
发展1000kV特高压输电线路，对我国电力系统进步有着重要影响。
因此，研究1000kV特高压输电线路防雷问题，就十分必要。
特高压输电线路一般都跨大地区、江、河，受地形地貌以及恶劣天气等诸多因数的影响。
特高压输电线路大部分位于山区地带，雷害情况比较严重，从而就造成雷害是引起特高压输电线路发生故障的主要因素。
本文就特高压输电线路的反击和绕击进行一些分析，并提出了一些防雷措施，仅供参考。
关键词：1000kV特高压；输电线路；防雷特高压输电线路遭受雷击有两个特点：（1）由于特高压输电线路绝缘水平比较高，雷击避雷线或杆塔塔顶发生反击概率较低；（2）由于线路杆塔比较高，这就使特高压输电线路容易遭受绕击。
下文就特高压输电线路的反击和绕击进行分析。
1 雷电防护雷电防护有一套专门的理论。
比如，雷电产生的机理，要研究大气物理学，用物理学的方法探讨雷电产生的原因。
雷电对电子设备的雷害机理，需用大气电学的方法。
研究雷电的防护方法，又涉及电工学，微电子学和材料学。
雷电流的大小、雷电的波形研究，一般通过理论推导和现场实测，将现场实测的波形和理论推导拟合，这就需要用统计学的知识和概率论的知识。
雷电科学还是一门试验科学，由于雷电机理的研究对雷电成因的解释许多出于假说，必须通过现场试验和模拟试验验证。
同时，防护设备的好坏必须通过实验室模拟试验和现场对比试验两个环节，才可初步判断其好坏，最后，还要用统计学知识，对现场试验作出科学判断。
2 特高压交流输电线路的反击耐雷性能2.1 特高压交流输电线路的预期雷击跳闸率1000kV输电线路的预期雷击跳闸率应低于500kV输电线路的雷击跳闸率，前者可按后者的70%左右考虑，即大约0.095次/（100km·年）。
特高压输电线路的耐雷性能分析及防雷措施
特高压输电线路的耐雷性能分析及防雷措施摘要：于特高压输电线路在电网建设领域的广泛应用，雷击成为危害输电线路稳定性的重要原因，本文分析了特高压输电线路雷害形成原因，介绍了几种常用的耐雷分析的方法及其优缺点，结合差异化防雷概念，提出了几种常用的防雷措施，对当前特高压输电线路的耐雷设计具有参考意义。
关键字：特高压输电线路；耐雷性能；防雷措施一、特高压输电线路雷害事故分析特高压输电线路有其本身特点，到目前为止，雷击仍然是造成线路跳闸停电事故的主要原因。
同时，雷击过程中输电线路形成的雷电过电压波，会沿线路进入变电设备，危害变电设备的安全。
随着输电线路的电压等级越来越高，其杆塔高度也势必增加，输电线路的轮廓越来越大，引雷半径也随之增大，最终导致遭受自然雷害的机率也增加。
近年来，随着特高压输电线路的长度不断增加和线路电压的不断提高，输电线路的雷害事故又呈现出新的特点：一方面，由于超/特高压输电线路绝缘水平相比传统输电线路已经有很大提高，使其遭受雷电反击而引起跳闸的可能性大大降低，但其本身特点决定了更易遭受雷电绕击的威胁；另一方面，线路走廊经过区域不尽相同，所以线路各段区域的雷电活动参数的也不尽相同，使得输电线路防雷保护必须综合考虑其差异性，进行针对性防雷。
二、特高压输电线路耐雷性能分析雷电绕击输电线路的耐雷性能与多方面因素有关，根据以往研究结果，主要有雷电流幅值、地线保护角、线路走廊地形、线路绝缘水平等，目前主要的研究方法主要有两种[2]：一是根据以往经验验证的经验公式；二是利用间隙放电模型得到的绕击试验成果。
目前，我国通常用到如下几种方法有：规程法、电气几何模型(EGM)、改进型电气几何模型、先导发展模型(LPM)等。
2.1 规程法规程法是国内在进行防雷工程设计时主要采用的方法，属于上文提到的第一种研究方法，主要由经验得来，其经验公式式如下:该法能虽然能宏观上反映具路的耐雷特性，但不能从微观中反映线路实际结构、雷电特性参数和地形地貌对绕击的影响。
特高压输电线路雷电绕击防护性能研究
特高压输电线路雷电绕击防护性能研究摘要：伴随着社会经济高速发展与人们生活质量的不断提高，对电能的需求越来越高。
从目前的具体情况分析来看，电能在供应的过程中，自身系统的问题会导致能量输送的中断，外部环境当中存在的突发性因素也会导致电力输送的中断，最为典型的便是特高压线路在受到雷击后的运输中断。
简言之，电能的输送需要保证持续性，而雷电的发生又具有不确定性，所以为了强化输电线路对雷击问题的规避，对特高压输电线路进行雷电绕击防护性能分析并提升其防护力十分必要。
关键词：特高压；输电线路；雷电绕击防护性能引言随着经济的快速发展，电对于人们的生活发挥的作用越来越大，从照明，电器的使用，工厂的生产等等都离不开电，所以电的生产和电的传输都是十分重要的，政府和人们对这些方面也是高度关注。
而作为电的传输的主要方法，超高压输电线路，在目前情况下得到了广泛的使用，但是在使用过程中，存在着许多的问题，而雷击跳闸也是目前超高压输电线路容易产生的问题。
所以为了人们生活的用电保障，以及工业生产的用电保障，就要对这种问题进行改善。
1雷击形式与特征雷电现象是由于太阳辐射使地表受热造成含水汽空气产生对流，水珠在运动、碰撞、分裂、融合过程中带上电荷。
雷云放电就产生光（闪）和声（雷），并在输电线路上形成过电压。
雷过电压有直击雷过电压和感应雷过电压两种形式，前者是指雷云直接对线路放电并在设备上产生冲击电压，后者是由于雷电先导在设备上感应出电荷而形成的过电压。
感应雷过电压只对没有避雷线的35kV及以下线路有威胁，110kV及以上线路受到的威胁主要来自直击雷过电压。
直击雷过电压又分为反击和绕击两种情况，反击是指雷电直接击中杆塔或地线，而绕击是指雷电绕过地线击中导线。
根据运行经验，反击主要发生在330kV及以下线路，而500kV及以上线路主要雷击故障由绕击引起，尤其是特高压输电线路绝缘水平高、杆塔结构尺寸大，更容易发生绕击。
2特高压线路雷电绕击防护措施分析2.1特高压线路绕击防护措施适用性架空线路常用绕击防护措施有减小保护角、使用并联间隙、装设线路避雷器、装设杆塔侧针、安装耦合地线或旁路地线等，由于特高压线路的特殊性，并非所有防护措施均适用。
1000kV特高压交流输电线路防雷问题研究 韩剑
1000kV特高压交流输电线路防雷问题研究韩剑发表时间：2018-08-16T10:01:34.673Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：韩剑王伟马宝宝[导读] 摘要：随着高压电网输电线路数量的不断增加，高压输电线路运行的安全性越来越受到大家的广泛关注。
高压输电线路不仅自身结构较为复杂，而且容易受到雷击危害，一旦受到雷击侵袭时，高压输电线路则会出现跳闸及引发火灾，从而影响输电线路正常的运行，严重危及人们的生命财产安全。
因此需要做好高压输电线路防雷工作，有效的保障人们的生命财产安全，更好的推动经济的顺利发展。
本文对1000kV特高压交流输电线路防雷问题进行研（国网山西省电力公司检修分公司山西省太原市 030031）摘要：随着高压电网输电线路数量的不断增加，高压输电线路运行的安全性越来越受到大家的广泛关注。
高压输电线路不仅自身结构较为复杂，而且容易受到雷击危害，一旦受到雷击侵袭时，高压输电线路则会出现跳闸及引发火灾，从而影响输电线路正常的运行，严重危及人们的生命财产安全。
因此需要做好高压输电线路防雷工作，有效的保障人们的生命财产安全，更好的推动经济的顺利发展。
本文对1000kV特高压交流输电线路防雷问题进行研究，以供交流和参考。
关键词：1000kV；特高压；交流输电线路；防雷问题 11000kV特高压交流输电线路雷击的特点（1）1000kV特高压交流输电线路本身的绝缘性明显，所以避雷线被雷电击中的概率并不高；（2）1000kV特高压交流输电线路的杆塔的高度偏高，绕击现象发生的概率相对较高。
正是由于1000kV特高压输电线路在雷击方面的特点显著，为此，有必要对相关成功经验展开进一步的研究与分析，以保证1000kV特高压输电线路防雷设计的科学合理，为特高压输电线路的正常运行提供必要的保障。
2特高压线路绕击分析由于支撑特高压线路的杆塔一般都比较高，因此其导线上的工作电压幅值也相应比较大。
在雷雨天气情况下，并且还伴随有雷云电荷作用，此时特高压线路杆塔顶部、避雷线、以及线路附近的地面凸出物等都会对特高压线路产生向上迎面先导。
2024年交流特高压电网的雷电过电压防护（2篇）
2024年交流特高压电网的雷电过电压防护交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。
线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。
1.特高压线路的雷电过电压防护由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。
这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。
前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。
日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。
理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。
因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。
同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。
对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。
2.特高压变电站的雷电过电压保护根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。
与超高压变电站一样，特高压变电站电气设备也需考虑由架空输电线路传入的雷电侵入波过电压的保护，其根本措施在于在变电站内适当的位置设置避雷器。
由于限制线路上操作过电压的要求，在变电站出线断路器的线路侧和变压器回路均需要安装避雷器。
至于变电站母线上是否要安装避雷器，以及各避雷器距被保护设备的距离，则需通过数字仿真计算予以确定。
2024年交流特高压电网的雷电过电压防护（2）交流特高压电网的雷电过电压防护【引言】在现代社会中，电力作为一种重要的能源形式，对人们的生活和生产起着至关重要的作用。
特高压输电线路的防雷性能分析
特高压输电线路的防雷性能分析摘要：伴随输电线路电压等级的提高，在输电线路跳闸原因中，雷击原因的比例也相应提高。
与高压、超高压输电线路相比，特高压输电线路由于电压等级更高、杆塔更高、输送距离更远，引雷面积更大自然更容易遭受雷击。
因此研究探讨特高压输电线路综合防雷技术，对我国特高压电网的建设与发展有着重要的意义和作用。
本文对特高压输电线路的防雷性能分析进行了探讨。
关键词：特高压；输电线路；防雷性能；措施对于特高压输电线路而言，要想实现持续、稳定、安全运行，就不能寄希望于一种防雷技术，反而应当结合特高压输电线路位处不同地区的不同情况，有针对性地同时应用数种防雷技术来提升综合防雷水平，尽可能减少雷击跳闸发生几率，确保特高压输电线路的安全稳定运行。
1 高压线路的引雷特性1.1避雷线的引雷特性。
在空气中大面积雷云的电荷下行的激励下，距离大地表面较近的雷云电荷就会沿避雷线以及杆塔两侧聚集到档距中央的避雷线上。
因为两侧杆塔的高度要比档距中央的避雷线高出很多，雷云电荷下行先导就会很可能把两侧杆塔及档距中央的避雷线等多个部位上大地表面的雷云感应电荷激励出来，结果就使得在档距中央避雷线上雷云感应电荷积聚相对较少。
这也就说明了档距中央避雷线的引雷特性比起两侧的杆塔相对较弱，尤其是档距越大，档距中央避雷线的引雷特性越弱，故可设计档距中央避雷线的防雷保护角（α1）小于避雷针的防雷保护角，取α1 ≤25°。
1.2杆塔的引雷特性。
当杆塔顶部迎面先导之间的空气间隙与雷云电荷下行先导达到雷云电荷下行先导电位所能够接受的击穿值时，雷击杆塔的现象就会有可能发生。
由于沿杆塔积聚到杆塔顶部的雷云感应电荷占绝大部分，杆塔顶部的引雷特性最强，雷电的击杆率达80%～ 95%，故可设计杆塔顶部的防雷保护角（α2）与避雷针防雷保护角相等，取α2 ≤45°。
1.3导线的引雷特性。
架空输电线路的导线采用的绝缘方法是绝缘子串，导线与大地表面并没有电气连接，这样导线就没有办法收集大地表面的雷云感应电荷，所以在架空线路的导线上不具备上述利用大地表面的雷云感应电荷产生迎面先导的引雷特性。
超高压输电线路雷电绕击及防雷
超高压输电线路雷电绕击及防雷作者：燕列将董浩辉杨蒙来源：《环球市场》2017年第18期摘要：雷电是影响输电线路可靠性的首要因素，在我国，超高压输电线路雷击事故占线路总跳闸事故40%～70。
运行经验表明，对于500kV以下电压等级的输电线路，线路雷击事故以雷击杆塔及避雷线引起的反击为主；而对于500kV及以上的超高压、特高压输电线路，绕击是造成雷击跳闸的主要原因，因此，如何有效提高超高压输电线路的防绕击性能，对电力系统安全稳定运行具有非常重要的意义。
本文以超高压输电线路雷击故障为实例，分析超高压输电线路绕击的可能性，并结合目前的防雷措施，提出超高压输电线路切实可行的防绕击策略。
关键词：超高压；输电线路；防绕击架空输电线路的距离往往很长，通过各种复杂得地形和气候区域，终年暴露于自然环境中，极易受到各种恶劣天气条件下的影响，特别是被雷电击中的非常频繁。
避雷线是超高压输电线路最基本的防雷措施，具有以下特点：（1）防止雷电直接击中输电线；（2）雷电击中杆塔顶部时，对雷电流具有分流的作用，可以使流入杆塔的雷电流减少，并降低杆塔顶部的电位；（3）可以耦合输电线，减小雷电击中杆塔时塔头绝缘的电压；（4）可以屏蔽输电线，减小输电线上的感应过电压。
1 实际情况分析1.1 事故情况2015年6月13日，在某地的雷雨天气中，某地电网跳闸重合成功，我们测得一系列数据，在当日15：45-15：55，天瓶6709线周围一共测得15个落雷电，得出落雷数据，我们根据落雷的地点结合当地地势绘制了雷电分布图，经当地实时调查，我们发现天瓶6709线#13塔附近有将要发生故障的趋势。
1.2 数据计算当前在超高压输电线路绕击问题中，我们常用电气几何模型进行分析。
传统的电气几何模型相对理想化，并没有考虑其他因素对于模型中所需数据的影响。
研究发现，如果超高压线路杆塔高度较高，则先导对于地面、避雷针和电线的击距是不相同的。
随着雷电的强度增大，先导对于上述所说的三种物体击距都会呈不同程度的增大。
浅谈交流35kV输电线路反击耐雷性能
浅谈交流35kV输电线路反击耐雷性能雷击是一种很常见的自然灾害，对于电线线路有很大的影响。
当电线线路遇到雷击的时候，很容易造成线路跳闸停电事故，当雷电击到输电线路的时候，会沿着输电线路的传播，进而进入到变电所中，成为危害变电所运营安全的一个重要原因。
因此，在线路架设以及保护的过程中应该重视输电电路的雷击防护问题。
当前对110kV以上输电线路进行了很多研究，对于35kV的研究则相对少一些。
但是在我国的很多线路中，采用的都是35kV输电线路和中性点不接地的运行方式，而且没有架设避雷线，在使用过程中很容易出现安全隐患。
1 35kV输电线路反击耐雷特性计算方法1.1 反击耐雷水平的计算在我国很多35kV的输电线路中，Z型塔比较常见，如图1所示：如图1所示，对于我们日常生活中比较常见的Z型塔，一旦出现雷电现象时，一般都会首先击中杆塔的顶部，当雷电流达到了一定的数值，就会使得图1中的A相绝缘子出现闪络的情况，然后紧接着B相线路也会出现闪絡现象，因为A 相导线出现闪络现象之后会产生分流的作用，因此可以将其看作是避雷线。
如图2所示的等值电路可以计算出杆塔的电位大小，其中各个参数代表的含义不相同：Lt指的是杆塔的等值电感；Rg指的是杆塔的冲击接地电阻；it指的是流经杆塔入地的雷电流；Zc指的是杆塔两侧A相一档导线并联的等值波阻抗；iA指的是流经线路A相导线的电流。
一旦被雷电击中，各个部位的电阻大小是不相同的，一般说来，被雷击中的部位对地电阻比雷电通道的波阻抗相对要低一些，所以我们在计算电流以及电压的过程中就可以相对地忽略雷电通道波阻抗的影响，输电线路中的电流i可以看成是可以看成是从输电线路的杆塔顶端的A点注入的。
如果杆塔中的雷电流出现了斜角波形，其幅值为I，波头为πf，波头陡度为α。
因此就可以得到一个具体的计算雷电电流的公式：i=αt。
当杆塔出现雷击现象的时候，很多电流都会通过输电线路中被击中的杆塔进入到地面，一小部分会通过闪络的A相绝缘子、A 相导线等支路入地。
特高压交流输电线路防雷保护研究
胡 海 瑞 特 高 压 交 流 输 电 线路 防 雷保 护研 究
２ ７
率 有很 大影 响 。表 １中 同时列 出 采用 相交 法 的绝 缘
保 护 角 ａ在 一３ 。 以下 ； 山区（ １ ０ 。 ≤ｅ ≤２ ０ 。 ） ， 地线保 护
闪络 判据 和采用 先 导法 的闪络判 据 的计 算结 果 。相
（ １ ０ 。 ≤８ ≤２ ０ 。 ） ， 地线 保 护 角 ａ 在 一５ 。 以下 ； 对于转 角 塔， 地 线保 护角 ａ在 Ｏ 。 以下 ， 并且 要尽 量减小全 塔高
７ Ｏ ％左右考 虑 ， 即大 约 ０ ． ０ ９ ５ 次／ （ １ ０ ０ ｋ ｍ・ 年） 。
路 架设 ， 全 线 海 拔 高度 在 １ ５ ０ ０ ｍ 以下 ， 线 路 基 本 为 南北走 向 ， 途 经 内蒙古 多伦 县和 河北 围场 县 。 此标 段
线 路 的工程概 况是 主要 的计 算分 析参 数 。 据 此标 段 各 台站 资 料 并参 考 《 电力 设 备过 电压
謇
目
ｌ
Ｈ
肆
注： 在“ 反 击跳 闸率 ” 中， 分子 ／ 分 母代 表 双 回线 §
路 反 击姚 闸率和折 算 至单 回路 的反击跳 闸率 。
利用最先进 的Ｅ ＭＴ Ｐ算法算 出铁塔上 的各节
点 电压 ， 通 过 分析 是 否超 过 绝 缘子 串所 能承受 的电 压， 便可确 定该 线路 的反 击耐 雷水平 。 表 １列 出同塔
平， 针对导 线常 用 的布置 方案 ， 采用 国际公认 的且广
１ ０ ０ ０ ｋ Ｖ 同塔 双 回线 路 杆 塔 典 型塔 型 如 图 １所 示。 根 据 国内外 的研究 成果 和运行 经验 ， 同塔双 回线
交流特高压线路黄河大跨越耐雷性能的研究
133科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 工 程 技 术1 计算模型双回路特高压线路大跨越段的耐雷特性分析包括绕击耐雷计算和反击耐雷计算两方面,以下分别介绍两类耐雷特性分析的计算模型。
1.1绕击耐雷计算模型目前特高压输电线路绕击耐雷水平的计算方法仍然是沿用高压及超高压输电线路绕击耐雷水平的计算方法,应用较为广泛的是电气几何模型分析法(E G M )。
在EGM法中,关键概念是击距。
根据《1000kV 特高压交流输变电工程过电压和绝缘配合(GB/Z24842-2009)》(方法B),避雷线、导线及大地的击距计算公式分别为:避雷线击距公式:0.6510s r I (1)导线击距公式:0.5781.1251.63(5.015)c ph r IU (2)大地击距公式:0.650.65[3.61.7ln(43)]405.5(40)c c g c y I y m r Iy m (3)式中:I—雷电流,kA;rs—雷电对避雷线的击距,m;rc—雷电对其上有工作电压的导线的击距rg—雷电对大地的击距,m;U ph —导线上工作电压瞬时值,MV 。
yc—导线平均高度,m。
根据上述模型,可得到雷电先导竖直击中线路的绕击率 α()P I :AB αAB BC ()l P I l l(4)当雷电以入射角ψ下行,其绕击率可应用式(4)求解,但需要针对入射角ψ进行修正。
由修正过的绕击率,可得雷击导线闪络概率:(5)闪络发生后,转变为稳定的工频电弧的概率与沿绝缘子串和空气间隙的平均运行电压梯度有关,可由以下公式计算:0.752(4.514)10E (6)式中:η—建弧率;E —绝缘子串的平均运行电压(有效值)梯度,k V /m 。
据前苏联和俄罗斯在大跨越线路防雷方面做的研究,大跨越线路百公里落雷次数N sk 为:sk g av 0.15(90)2b N N h (7)式中:h av —避雷线的平均高度,m;b —两避雷线间距,m 。
探究超高压输电线路的绕击耐雷性能
探究超高压输电线路的绕击耐雷性能通过世界各地运作结果可知，产生500kV输电线路的雷击跳闸重要原因之一是绕击。
依据过去的统计数据可知，由雷电灾害产生的障碍存在多数，因绕击事故在雷电灾害整体事故中占据大部分，并且多数绕击事故出现在山顶和山坡地域的输电线路外部，而且通常是小幅度的雷击。
输电线路走廊通过地域在输电线路绕击耐雷功能上存在关键作用，所以针对繁杂地貌作用中500kV输电线路绕击耐雷功能探究，再减少500kV输电线路雷击跳闸率、提升其安全稳固运作水平存在主要作用。
本文经过仿真运算，针对典型超高压交流输电线路在各种地貌要求下的绕击耐雷功能展开探析，同时和真实运算数据进行比较，比较结果不存在太大差异，进而给国家超高压交流输电线路防备雷电举措设定给出有关意见。
1 输电线路绕击耐雷功能作用的要素探析山区地域往往由山谷、山峰和山脊这三种主要地貌构造组成，一般来说，铺设至山区线路，根据地貌的情况能够把此区分为以下的这些类型：第一，铺设在山坡的线路中包括的式样有朝山峰外坡水平趋向线路与朝山脊外坡水平趋向线路；第二，铺设在山顶的线路中包括的式样有山峰顶端的铺设线路与山脊顶端的铺设线路；第三，铺设在爬坡地点的线路中包括的式样有朝山坡顶部、底部与朝山脊直线铺设的线路；第四，铺设在跨谷的线路中包括的式样有跨越山谷架设与朝山谷铺设的线路，并且包括架设至山底处、山脊与山坡等线路。
假如线路的趋向与山坡处在均衡的状况，而且地线和地面的方位接近，那么遭到雷电击中的几率就会较小。
因此可以看出，可以将这种状况规划成三种雷击跳闸地貌，包括的内容为山脊的顶端、跨越山谷的线路与山坡的斜外围。
2 繁杂地貌下500kV标准杆塔绕击特征仿效探究应用雷电绕击探析模板对标准500kV输电线路展开仿效探析，基础仿效数据如下所示：地线型号OPGW-2S，直径16.8mm；导线规格型号LGJF-185/25，破裂之间距离是449mm，子导线直径33.5mm。
交流特高压输电线路关键技术的研究及运用
交流特高压输电线路关键技术的研究及运用特高压输电线路是一种输电电压超过1000千伏的高压输电线路。
由于特高压输电线路具有输送能力大、损耗低和占地面积小等优势，被广泛应用于电力系统中。
特高压输电线路的关键技术主要包括导线技术、绝缘技术、接地技术和监测技术等。
导线技术是特高压输电线路的核心技术之一。
由于特高压电压级别较高，线路的导线需要具有很高的绝缘性能和电气性能。
传统的特高压输电线路主要采用铝合金导线，但是由于铝合金导线的电阻较大，导致输送损耗较大。
研发和应用低电阻率的导线材料成为特高压输电线路导线技术研究的重点。
目前，主要研究的导线材料包括铜合金、高温超导材料和碳纳米管导线等。
绝缘技术也是特高压输电线路的关键技术之一。
特高压输电线路由于电压较高，需要采取合适的绝缘材料和绝缘结构来防止电气放电和漏电。
目前，特高压输电线路常用的绝缘材料主要有纸浆绝缘体和气体绝缘体。
还需要针对特高压输电线路的绝缘设计进行模拟和优化，以提高其绝缘性能。
接地技术也是特高压输电线路的关键技术之一。
特高压输电线路的接地系统需要确保系统的可靠性和安全性。
常用的特高压输电线路接地方式有直接接地和阻抗接地两种方式。
直接接地方式通常适用于输电线路的端部，而阻抗接地方式适用于输电线路的中间部分。
特高压输电线路的接地系统还需要考虑地电阻的大小和接地设备的选择，以降低地电阻和提高接地效果。
特高压输电线路的监测技术对于提高线路的安全可靠运行也至关重要。
特高压输电线路的监测技术主要包括冲击电流和电压监测、温度监测和振动监测等。
通过对特高压输电线路各项参数进行实时监测，可以提前发现线路存在的问题，并及时采取相应的措施进行修复，避免发生事故。
特高压输电线路关键技术的研究和运用对于提高电力系统的输电能力和可靠性具有重要意义。
随着特高压输电技术的不断发展和创新，相信特高压输电线路将在未来得到更广泛的应用。
特高压直流输电线路耐雷性能分析方法研究
特高压直流输电线路耐雷性能分析方法研究摘要：在我国国民经济快速发展的背景下，社会各界对于我国电力系统供配电领域的发展，尤其是特高压直流输电线路质量，与线路耐雷性能等方面关注程度越来越高。
对于现代化的电力系统供配电管理工作来说，特高压线路的质量会受到许多不同因素的影响。
其中，雷电对线路质量和稳定性的影响最为明显。
如何对特高压直流输电线路的进行系统分析，成为了相关领域工作人员的工作重点之一。
关键词：特高压直流输电；耐雷性能；方法1特高压直流输电线路耐雷性能影响因素1.1极线工作电压影响因素在特高压直流输电线路中，极线工作中电压非常高，如果遭遇负极性雷击，雷电很容易击中它的正极导线部位，相比较而言，负导线则不容易引雷。
如果在不计算工作电压的情况下，对特高压直流输电线路施加正负工作电压，它的负极线对雷电就具有最佳的屏蔽效果，而反观正极线则屏蔽效果较差。
1.2绝缘子串长度影响在特高压直流输电线路中绝缘子串长度增加的情况下，会在一定程度上，提升绝缘子串的绝缘水平，最终达到提高输电线路耐雷水平的目的。
比如，在仿真试验中，可以将500kV的绝缘子串长度从原本的6m提高到7.5m，同时，将800kV的绝缘子串长度从原本的10m提升到11.5m。
通过分析可以得出，不同绝缘子串长度情况下，特高压直流输电线路的耐雷水平。
1.3地面倾角影响因素因为特高压输电线路经常位于山区，山地与丘陵等地理状态也提升了线路的绕击闪络率，所以必须要考虑地面倾角影响因素。
从技术角度讲，这也是由于当杆塔位于山地丘陵地带时，它的斜坡外侧导线地面雷击击距会下降，暴露弧会随之増加，这就导致了绕击雷击闪络率的相应增加。
由于大部分雷电都属于负极性类，而线路的负极线耐雷性能一般要高于正极线耐雷性能，所以，对于特高压直流输电线路而言，如果地面倾角较大，就有必要避免由正极线外侧所带来的雷击高击距，必须为其增加相应的防雷保护措施才能有效提高线路的耐雷性能。
1.4杆塔高度影响杆塔高度的增加，会使特高压输电线路线路的反击耐雷能力下降。
±800kV特高压直流输电线路综合耐雷性能研究的开题报告
±800kV特高压直流输电线路综合耐雷性能研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着经济的飞速发展，能源和电力的需求日益增加。
为了满足远距离的高容量输电需求，±800kV特高压直流输电技术应运而生。
然而，在该技术中，输电线路需要经受来自自然灾害和人为干扰等不利因素的考验。
其中，雷击是输电线路最主要的威胁之一。
因此，研究输电线路的耐雷性能，对保障输电系统的安全稳定运行和提高其信赖性具有重要意义。
二、研究内容及技术路线本研究旨在综合研究±800kV特高压直流输电线路的耐雷性能，包括线路的雷电感应特性、雷电波传播特性以及线路对雷击的响应和防护措施。
具体研究内容包括：1. 建立输电线路雷电感应模型，分析线路的雷电感应特性；2. 建立输电线路雷电波模型，研究雷电波在线路上的传播特性和衰减规律；3. 分析线路绕组、接地系统等因素对雷击响应的影响，并开展单极接地、双极接地和混合接地方式的比较研究；4. 探究不同类型的防雷装置对线路的防护效果，分析其经济性和可靠性。
技术路线包括：采用建模与仿真的方法对输电线路进行分析，借助ANSYS等仿真软件开展雷电响应模拟，并在实验室中开展线路和防雷装置的电气性能测试。
三、预期成果1. 揭示±800kV特高压直流输电线路的雷电感应和雷击响应特性；2. 提出线路的防雷措施，包括接地方式、防雷装置的选择和排列等；3. 为工程实践提供参考价值，促进输电线路的安全稳定运行和技术发展。
四、可行性分析及进度安排本研究采用现代建模与仿真技术，并结合实验室验证，具有较高的可实施性和可靠性。
初步估计需要2年时间完成研究。
首先，1年时间用于建模和仿真分析；其次，用于实验室测试，包括线路电气特性测试和防雷装置防护效果测试等；最后，将进行数据处理和报告撰写。
特高压直流输电线路耐雷性能分析方法研究
特高压直流输电线路耐雷性能分析方法研究摘要：随着我国“西电东送、南北互供、全国联网”电力发展战略的实施以及交流1000kV级和直流±800kV级特高压输电系统的建设，如何保障超特高压输电线路的安全运行已成为我国电力系统安全运行亟待解决的关键难题。
众所周知，我国属于雷电活动强烈的国家，超特高压输电线路走廊大都要穿越雷电活动强烈的地区，同时还面临西部地区高土壤电阻率所带来的杆塔接地问题。
因此，如何进行超特高压输电线路杆塔的设计以满足线路防雷和接地的要求，是提高超特高压输电系统可靠性的关键难题。
本文对目前国内外特高压直流输电线路耐雷性能的现状和特高压直流输电线路耐雷性分析的基本原理和方法做出了简要的分析，并对特高压直流输电线路耐雷性分析研究中存在的问题和解决的办法进行了探讨，希望对我国特高压输电做出一些贡献。
关键词：特高压；直流输电线路；耐雷性能引言国内外的运行经验表明，雷击是造成输电线路跳闸的主要原因。
对于我国500 kV超高压电网，由雷击引起的线路跳闸事故约占线路总跳闸事故的40%至70%。
在日本50%以上的电力系统事故是由雷击引起的，美国、前苏联等12国的275至500 kV总长3.27×10 4 km输电线路的连续的运行资料表明，雷害事故占总事故的60%。
随着输电线路电压等级的提高由于输送容量的增大，输电线路在系统中所占的重要性相对增加，供电可靠性的要求也相应增加。
同时，杆塔高度增加，线路走廊的尺寸增加，沿途地面状况复杂，气候多变，遭受自然雷害的几率也随之增加。
因此，特高压输电线路的防雷工作至关重要。
一、国内外研究现状雷电直击输电线路通常可以分为以下两种类型：雷击杆塔引起的绝缘子串闪络的反击跳闸及雷电绕过避雷线保护范围击中相导线的绕击跳闸。
而由感应雷所引起的输电线路跳闸事故在超特高压输电线路上发生的可能性甚微。
输电线路的反击耐雷性能主要与雷电流、杆塔高度、绝缘水平、冲击接地电阻大小有密切的联系。
特高压输电线路工程中特殊跨越的研究与应用 金禄海
特高压输电线路工程中特殊跨越的研究与应用金禄海摘要：随着我国经济社会的逐渐进步以及迅猛发展，我国的特高压电力输电线路工程的建设也在一定程度上得到了发展。
其跨越铁路、高速公路等等方面的特殊能力都在不断地增强，并且其在进行施工的过程中，往往还可以通过一定的方式及逆行安全防护。
由于传统的存在结构相对来说较为繁琐，因此在进行当地的先进的功能的建设过程中，需要保持各个方面的健全。
同时还需要保证工程的安全以及质量方面都可以得到保证。
在进行技术的改进过程中，需要对于新兴的跨越架以及相关的施工过程，特别是对于新型的特殊跨越架进行研究以及应用，从而为以后的发展奠定了坚实的基础。
关键词：跨越架搭设；特殊跨越；电力工程对于当前的特殊跨越施工的顾琮横着，其最大的难度以及相关的技术方面的需求主要就是对于最高的跨域架的搭设问题，并且其主要应用的还是管扣式跨越架。
但是这种跨越架本身就存在进度缓慢以及使用繁琐等等问题，同时其在使用过程中容易对于施工人员或者施工过程中带来很大的影响，并且对于这些新型的插接式钢管跨越架来说，其具有制作成本较少并且较为美观，同时稳定性强等等相关方面的优点，同时期对于跨越工期较短的问题还有一定的解决意义。
这种施工方式更好的保障了在施工过程中面临的工程安全的问题，并且还可以最大限度的保证工程的安全、质量以及进度可以按照最先制定的规定进行。
一、特殊跨越方案研究在进行特殊的跨越方式研究过程中，需要根据运输过程中存在的问题进行具体的改善，同时还需要根据施工地进行具体的设计完善。
需要对于钢板底座进行测量计算，从而得出最适合的长度。
1.1跨越架搭设分析在进行跨越架的施工过程中，主要采用的就是搭设插接式钢管跨越架封顶网进行防护，兵器话可以利用张力进行架设方面的完善，同时还可以利用在施工过程中对于具体的铁路线两次的电力线路方向进行钢管跨越架的搭建从而完善期相关方面的使用，进而形成保护网络，并且对于铁路路面、铁路设施等等都进行有利的防护。
500kV淄博～滨洲黄河大跨越设计探讨
500k V淄博～滨洲黄河大跨越设计探讨汤 涛 何桂明 李如振 高 戟山东电力工程咨询院，山东 济南 250013摘 要：主要从跨越点选择，设计气象条件，导线和避雷线选型、绝缘配合和塔头布置等方面对500kV送电线路大跨越设计作了初步探讨。
希望对今后送电线路工程中大跨越设计起到抛砖引玉的作用。
关键词：大跨越；设计；工程中图分类号：TK723.7 文献标识码：B 文章编号：1007-9904（2004）01-0041-050 概述500kV淄博～滨洲（黄河北）变送电线路黄河大跨越段长度为3.08km，大跨越档长1050m，是我省设计的第一条大跨越线路，现已投入运行一年。
设计中分别对跨越点选择，设计最大风速及覆冰厚度、导线和避雷线选择、塔头间隙以及导地线防振、防舞动等方面进行了设计优化。
1 黄河跨越点的基本情况黄河历史上是一条变迁性河流，河面宽阔，主槽不稳定，要选择河面窄、主槽稳定的跨河点极不容易。
本工程在跨河点选择上采用卫星遥感影像和航测地图，对黄河跨越点进行了多方案比较，来优选路径方案和优化路径。
对拟推荐方案进行地质钻探；在实测资料的基础上，对跨河方案进行了计算和比较，优化跨河设计。
最终确定的方案：跨越点在刘春家东，西纸坊和小阮家之间。
该方案黄河大堤间距离1610m，现主槽宽度约400m，主槽变化范围宽度640m；现滩地宽度约1210m。
本段河道自七十年代以来至今，主流线无大变化，河道平面形态较稳定。
两侧大堤外均有淤背工程。
此方案附近河道主流受控于两案险工、控导工程的约束，河势稳定，便于立塔跨越。
该方案主槽冲刷深度为16.0m；左岸滩地冲刷深度为 3.5m；50年后滩地淤积厚度为2.67m。
黄河跨越段长度约 3.1km，跨越方案采用耐-直-直-直-耐方式，确定主槽跨越档距1050m，河滩地内立一基，两大堤淤背外各立一基。
2 设计气象条件的选择2.1 设计最大风速本工程黄河大跨越段位于淄博市的高青县和滨州市（北镇）之间，距高青县城较近。
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交流特高压线路黄河大跨越耐雷性能的研究作者：卞鹏彭谦宋立军康东升
来源：《科技创新导报》2011年第29期
卞鹏，工程师，从事高压送电线路设计
彭谦，工程师，从事高压送电线路设计
宋立军，高级工程师，从事高压送电线路设计
康东升，高级工程师，从事高压送电线路设计
摘要：本文对于交流特高压双回路线路黄河大跨越段的耐雷特性进行了初步研究，分别对线路绕击和反击跳闸率进行了计算，进一步分析了不同设计条件对于线路雷击跳闸率的影响。
关键词：特高压大跨越耐雷
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00
1 计算模型
双回路特高压线路大跨越段的耐雷特性分析包括绕击耐雷计算和反击耐雷计算两方面，以下分别介绍两类耐雷特性分析的计算模型。
1.1 绕击耐雷计算模型
目前特高压输电线路绕击耐雷水平的计算方法仍然是沿用高压及超高压输电线路绕击耐雷水平的计算方法，应用较为广泛的是电气几何模型分析法（EGM）。
在EGM法中，关键概念是击距。
根据《1000kV特高压交流输变电工程过电压和绝缘配合（GB/Z 24842-2009）》（方法B）,避雷线、导线及大地的击距计算公式分别为：
避雷线击距公式：
式中：
I —雷电流，kA；
rs—雷电对避雷线的击距，m；
rc —雷电对其上有工作电压的导线的击距
rg—雷电对大地的击距，m；
Uph—导线上工作电压瞬时值，MV。
yc —导线平均高度，m。
根据上述模型，可得到雷电先导竖直击中线路的绕击率：
当雷电以入射角ψ下行，其绕击率可应用式（4）求解，但需要针对入射角ψ进行修正。
由修正过的绕击率，可得雷击导线闪络概率：
闪络发生后，转变为稳定的工频电弧的概率与沿绝缘子串和空气间隙的平均运行电压梯度有关，可由以下公式计算：
式中：
η—建弧率；
E—绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度，kV/m。
据前苏联和俄罗斯在大跨越线路防雷方面做的研究，大跨越线路百公里落雷次数Nsk为：
式中：
hav —避雷线的平均高度，m；
b—两避雷线间距，m。
绕击跳闸率即可按下式计算：
式中：
N—线路绕击跳闸率，次/（100km·a）；
NL—百公里落雷次数；
η—建弧率；
Psf—线路的绕击闪络概率。
1.2 反击耐雷性能的计算模型
目前常用的反击跳闸分析方法是使用数字模型进行对雷击过程进行仿真，模拟雷击塔顶或避雷线上对导线产生反击，得出线路的耐雷水平。
通过仿真，即可得到特高压大跨越段发生雷电反击时线路的耐雷水平，由此可进一步得雷电流超过反击耐雷水平的概率值P。
式中：
i0—雷电反击耐雷水平。
则雷电塔顶时的反击跳闸率为：
N =gNskηP 式中：
N—雷电反击跳闸率，次/（100km·a）；
g—击杆率，大跨越塔取0.5；
Nsk—百公里落雷次数；
P—雷电流超过反击耐雷水平的概率值。
2 大跨越耐雷特性分析
利用上述方法，我们对某双回路特高压工程的大跨越段进行了耐雷计算。
跨越段采用耐-直-直-直-耐跨越方式，档距分别为：450m/1550m/1250m/500m。
2.1 反击耐雷特性分析
2.1.1 杆塔高度对反击耐雷性能的影响
杆塔高度越高，引雷面积增大，落雷次数增加，同时雷击塔顶后沿塔传播至接地装置时引起的负反射波返回到塔顶或横担所需时间也变长，使得塔顶或横担电位增高，易形成反击。
2.1.2 冲击接地电阻对反击性能的影响
在特高压输电线路的防雷设计中，降低杆塔冲击接地电阻是提高反击耐雷水平的主要措施之一。
但是相对于一般线路，降低接地电阻所带来的改善并不突出。
这主要是因为大跨越铁塔较高，接地冲击电阻在整个杆塔等效阻抗中所占比例已经较小的缘故。
2.1.3 绝缘水平对反击耐雷性能的影响
本文中对不同绝缘水平下大跨越段的反击耐雷水平进行了计算，得到结果:绝缘水平与反击耐雷水平基本呈线性关系。
2.2 绕击耐雷特性分析
根据对超、特高压线路绕击耐雷水平的分析可知，在铁塔高度及绝缘水平一定的情况下，地线保护角是影响绕击耐雷特性的主要因素。
2.3 计算结果
按照工程特定的计算输入条件，我们对大跨越段雷击跳闸率及雷击无故障时间进行了计算，可知，大跨越段的耐雷水平较高，双回雷击无故障年可以达到119年，能够满足50年的雷击无故障年的要求。
3 结语
(1) 反击跳闸率受杆塔高度、接地冲击电阻及绝缘水平的影响较大，降低杆塔高度及接地冲击电阻，增强绝缘水平可以有效提高反击耐雷水平；(2) 绕击跳闸率受地线保护角、导地线高度及绝缘水平影响很大，减小地线保护角，降低跨越塔呼高及增加绝缘水平均可有效减小绕击跳闸率。
(3) 综合分析，对于特高压输电线路大跨越段来说，其雷电反击耐雷水平是比较高的，只要选择合适的地线保护角，抑制雷电绕击的发生，就可以得到满意的耐雷性能。