输电线路防雷措施
35kV输电线路防雷措施
35kV输电线路防雷措施发布时间:2022-08-17T06:53:08.324Z 来源:《福光技术》2022年17期作者:郭晓东[导读] 雷击是导致高压线路跳闸停电事故的最重要因素,雷击线路还会产生雷电过电压波,经过高压线路输入到变电所,严重危害变电所设备安全运行。
因此,输电线路的雷击过电压及其防护问题不容忽视。
加强高压输电线路的防雷措施可以有效减少输电线路遭遇雷击导致跳闸的概率,是保障电力系统安全稳定运行的重要环节。
长庆油田分公司清洁电力开发项目部陕西省西安市 717600摘要:雷击是导致高压线路跳闸停电事故的最重要因素,雷击线路还会产生雷电过电压波,经过高压线路输入到变电所,严重危害变电所设备安全运行。
因此,输电线路的雷击过电压及其防护问题不容忽视。
加强高压输电线路的防雷措施可以有效减少输电线路遭遇雷击导致跳闸的概率,是保障电力系统安全稳定运行的重要环节。
关键词:输电线路;防雷;感应雷电压一、35kV输电线路雷击问题形成的原因1.1雷击地面问题形成原因雷击地面造成电网跳闸的主要原因是因为产生雷击感应的电压,针对35kV以及以下输电线路来说是很大的,在此基础之上自然也就会引发线路跳闸的问题。
之所以会产生感应电压是因为雷击大地问题发生的基础上会使线路相互之间产生感应过电压,但是笔者提及的这种感应过电压对高压输电线路并不会造成很大的影响。
1.2雷击电线杆雷击电线杆一般情况之下是在荒野当中发生的,电线杆的高度是要比周围的地势高出一些的,在此基础之上更为容易受到雷击放电问题的影响,自然也就会引发雷击问题;雷击电线杆的情况之下是会产生过大的电流,除去一小部分经由电线杆之上的避雷针进行倒流之外,其余的就是在对杆塔以及附属接地电阻具体构成结构加以一定程度的应用的基础上进入到大地当中,从而也就会在接地电阻领域中产生巨大的电压降,引发超出杆塔绝缘子串50%的放电电压的基础上是会引发绝缘子闪络问题以及反击过电压问题,在此基础之上自然也就会引发跳闸这样一种问题。
5 输电线路的防雷保护总结
根据理论分析和实验结果,当雷击点离导线的距离
S>65m,I≤100kA 时,导线上感应雷过电压幅值Ui可计算为:
Ui
?
25
Ihc S
式中 I — 雷电流幅值,kA;
hc — 导线悬挂的平均高度,m; S — 雷击点与导线的水平距离,m。
由于雷击地面时雷击点的自然接地电阻较大,雷电流幅 值一般不超过100kA,所以可按 I=100kA 估算线路上可能出 现的最大感应雷过电压。根据对这种过电压的实测证明,感 应雷过电压幅值一般不超过300~400kV。
雷击线路附近地面时导线上的感应过电压
感应雷过电压对35kV及以下输电线路,可能造成绝缘闪 络,而对于110kV及以上线路,由于线路的绝缘水平较高, 一般不会引起闪络。感应雷过电压在三相导线中存在,三相 导线上感应过电压在数值上的差别仅仅是导线高度的不同而 引起的,故相间电位差很小,所以感应过电压不会引起架空 线路的相间绝缘闪络。
如果先导通道中的电荷是全部瞬时被中 和的,则导线上的束缚电荷将全部瞬时 变为自由电荷,此时导线出现的电位仅 由这些刚解放的束缚电荷决定,显然等 于+U0(x),这是静电感应过电压的极限。 实际上,主放电的速度有限,所以导线 上束缚电荷的释放是逐步的,因而静电 感应过电压将比+U0(x)小。
感应雷过电压的形成
雷击时,地线上的电位较高,将出现电晕,耦合系数 将变大为原来的k1倍,即k=k1k0,其中k0为导线间的几何耦 合系数,k1为考虑电晕效应的修正系数。
耦合系数的电晕修正系数k1
雷击杆塔塔顶或附近避雷线时的过电压
? 线路绝缘上承受的电压
不考虑塔顶与绝缘子悬挂点的电位差,线路绝缘两端 电压Ulj等于塔顶电位减去导线电位为:
高压架空输电线路防雷措施
背景介绍•高压架空输电线路的防雷措施是保证电力系统安全运行的重要环节。
采取科学合理的防雷措施,可以减少雷电对高压架空输电线路的损害,降低线路跳闸率,提高电力系统的稳定性和可靠性。
同时,防雷措施还可以保护周边环境和人民生命财产安全,对于维护社会稳定和促进经济发展具有重要意义。
防雷措施的重要性安装避雷线避雷线的作用避雷线通常沿着导线或杆塔进行安装,其安装角度和高度需根据具体的地理环境和气象条件进行设计。
避雷线的安装方式避雷线的优点降低杆塔接地电阻降低接地电阻的方法降低接地电阻的优点接地电阻的作用安装避雷器030201强化绝缘避雷线的应用避雷线的应用可以有效地将雷电电流引导到架空线上,避免雷电直接击中线路或设备。
避雷线的安装位置和数量需根据线路的具体情况和环境进行设计,一般在线路的关键部位和易受雷击的区域应加强避雷线的布置。
避雷线的材料和结构也需根据线路的具体情况和环境进行选择,一般要求具有较高的耐压和耐腐蚀性能。
接地电阻的应用接地电阻是将雷电电流引入大地的关键设备,其阻值大小直接影响到电流的引入效果。
接地电阻的安装位置和数量需根据线路的具体情况和环境进行设计,一般要求在易受雷击的区域应加强接地电阻的布置。
接地电阻的材料和结构也需根据线路的具体情况和环境进行选择,一般要求具有较高的导电性能和耐腐蚀性能。
避雷器的应用避雷器的安装位置和数量需根据线路的具体情况和环境进行设计,一般要求在易受雷击的区域应加强避雷器的布置。
避雷器的材料和结构也需根据线路的具体情况和环境进行选择,一般要求具有较高的耐压和耐腐蚀性能。
避雷器是一种将雷电电流引入地下的设备,其作用是在雷电电流过大时将其引入地下,避免对线路或设备造成损坏。
强化绝缘的应用强化绝缘是通过加强线路或设备的绝缘材料来提高其耐压能力,从而减少雷电电流对线路或设备的损坏。
强化绝缘的措施包括采用高性能的绝缘材料、增加绝缘层的厚度、添加绝缘涂层等。
强化绝缘的应用需根据线路的具体情况和环境进行设计,一般要求在易受雷击的区域应加强绝缘材料的强化。
输电线路防雷设计具体措施要点分析
输电线路防雷设计具体措施要点分析摘要:近年来,国家加强和规范了输电线路工程的质量要求,因而对输电线路的设计也提出了更高的要求。
而输电线路多架设在户外,经常受到雷电侵袭,导致输电线路运行故障,造成大范围停电事故,因此要重视输电线路的防雷设计。
从设计阶段开始,就要合理选择合适的设计方案,考虑线路防雷问题,合理选择线路路径;架设避雷线;降低杆塔接地电阻,提高线路整体绝缘水平,提升安全运行率和供电可靠性。
本文在此从输电线路雷击的成因出发,对如何做好输电线路防雷设计提出了几个关键措施。
关键词:输电线路;防雷;设计措施;避雷针;避雷线前言:目前,我国仍然有许多地方的输配电线路的杆搭高度严重超过超准,更有些地方的输配电线路没有进行防雷措施设计,不仅增大了输配电线路故障的可能性,还可能对周围的居民带来人身安全的威胁,因此,输配电线路的防雷设计尤为重要。
一、输电线路防雷概述输电线路雷击时产生的过电压可达400kV,极易对35kV以下的线路造成致命性的伤害。
同时,雷电直击也是造成110kV以上输电线路故障的重要因素之一。
直击雷可划分为绕击和反击两种形式,均能严重威胁线路的安全运行。
经调查数据显示,绕击多发生于山区线路中,反击多发生于平原和丘陵地区线路中。
所以,在设计输电线路之前,应对雷击的性质进行充分研究,从而运用针对性较强的防雷技术,以提高防雷效果。
针对山区线路,应当选择防雷走廊,减小避雷线保护角,增强绝缘性能;对于丘陵和平原地区线路,应当采用有效措施降低电阻,以达到防雷的作用。
据统计,输电线路的雷害事故占有很大的比例。
由于输电线路保“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。
所以加强架空输电线路的耐雷水平,减少输电线路雷害事故引起的跳闸是防雷设计的首要任务。
二、输电线路雷击成因分析在雷击杆顶时,由于塔角接地电阻 R很小,于是就出现反射现象。
如 R=0,则杆顶部不会出现对地电压。
输电线路的防雷措施
输电线路的防雷措施输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能,降低线路的雷击跳闸率。
在确定线路防雷的方式时,应综合考虑系统的运行方式、线路电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件,并参考当地原有线路的运行阅历,经过技术经济比较,实行合理的爱护措施。
除架设避雷线措施之外,还应留意做好以下几项措施。
1.接地装置的处理(1)高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。
电压等级越高,降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。
对土壤电阻率较高地区,应选择更换接地网形式和置换土壤的方法,达到降阻。
在雷击多发区域,主网线路杆塔接地电阻应保证小于10Ω,山区也应小于15Ω。
在雷雨季节前,对雷击多发区域线路应按规程要求的方法,进行杆塔接地电阻测量。
(2)接地装置埋深,要求大干0.6 m,采纳增大截面的接地引下线,引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。
严格根据规程执行接地装置的开挖检查制度。
重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量,对不合格的准时进行处理。
(3)降低杆塔接地电阻,还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。
2.减小外边相避雷线的爱护角或者采纳负角爱护在以往进行防雷设计时,只要求遵照规程规定满意杆塔避雷线爱护角的要求就行了,忽视了山坡对防雷爱护角的影响,则造成了杆塔防雷爱护角不能满意防雷设计的实际要求,增加了线路闪络次数,影响了电网平安运行。
针对山区运行线路简单受绕击的状况,建议采纳有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效爱护角,以便设计时针对爱护角偏大状况实行相应措施削减雷电绕击概率。
3.加强绝缘和采纳不平衡绝缘方式在雷电活动剧烈地段、大跨越高杆塔及进线段,应增加绝缘子片数。
由于这些地方落雷机会较多,塔顶电位高,感应过电压大,受绕击的概率也较大,通过适当增加绝缘子片数,增大导线和避雷线间的距离,达到加强绝缘的目的。
规程规定:全超群过40m的有地线杆塔,每增高10m应增加一片绝缘子。
输电线路的防雷措施
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• 避雷线的假设原则: 1). 3~10kV线路防雷保护
• 不架设避雷线,为提高供电可靠性可投入自动重合闸。 • 在雷电特强烈地区可采用高一电压等级的绝缘子,或
顶相用针式两边改用两片悬式绝缘子(不平衡绝缘)。 • 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。
7.采用不平衡绝缘方式:
针对同杆并架的线路, 按三角形布置,在上面的线 上加间隙或管型避雷器,对 其他线起到保护作用。
8、安装线路避雷器:
把避雷器并联在线路上, 当作用电压超过避雷器的 放电电压时,避雷器先放 电,限制了过电压的发展。
习题
7.1 说明避雷线在输电线路防雷保护中的作用。对有避雷 线的线路应采取什么措施来提高耐雷水平?
根据前面对雷电产生、发展的分析,在确 定不同电压等级的输电线路防雷保护方式时, 主要应从线路的重要程度、系统的运行方式、 输电线路经过地区雷电活动的强弱、地形地 貌的特点、土壤电阻率等条件,结合当地原 有线路的运行经验,根据技术经济比较的结 果,因地制宜、全面考虑。
输电线路防雷的措施(“四道防线”):
2
输电线路防雷的措施“四道防线”的图 示
输电线路防雷的具体措施
• 架设避雷线 • 降低杆塔接地电阻 • 架设耦合地线 • 采用不平衡绝缘方式 • 装设自动重合闸 • 采用消弧线圈接地方式 • 加强绝缘 • 装设避雷器
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1.架设避雷线
避雷线,处于导线的上方,架空的接地线。 避雷线的作用:
对导线有遮蔽作用,可避免雷直击导线。 对雷电流有分流作用,使塔顶电位下降; 对导线有耦合作用,降低雷击杆塔时绝缘子串上电压;
(1)防止雷直击导线 沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合
输电线路的防雷措施
3.5.2 降低杆塔接地电阻
土壤电阻率低的地区,可利用自然接地电阻;
高土壤电阻率地区,可利用多根放射形接地体 或连续伸长接地体,配合降阻剂使用
3.5.3 架设耦合地线
增加避雷线与导线间的耦合以降低绝缘子串上的电 压; 增加对雷电流的分流作用
3.5.4 采用不平衡绝缘方式
两回路的绝缘子串的片有差异;
3.5.8 加强绝缘
冲击电压作用下木材绝缘材料性能较好,用木横担 来提高耐雷水平和降低建弧率(我国受条件限制很少 采用)
高杆塔时增加绝缘子片数 改用大爬距悬式绝缘子
增大塔头空气间隙
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雷击时绝缘子片数少的先闪络,闪络后的导线相当于 地线,增加了另一回路的耦合作用,提高了另一回路 的耐雷水平,使之不发生闪络,以保证不中断供电
3.5.5 装设自动重合闸
雷击造成的闪络大多数能在线路跳闸后自行恢复绝缘 性能,重合闸成功率较高 110kV线路成功率75%-95% 35kV及以下线路成功率50%-80%
3.5 输电线路的防雷措施
输电线路的防雷措施主要做好以下“四道防线”: 防止输电线路导线遭受直击雷; 防止输电线路受雷击后绝缘发生闪络; 防止雷击闪络后建立稳定的工频电弧; 防止工频电弧后引起中断电力供应。 确定输电线路防雷方式时,还应全面考虑线路综 合因素,因地制宜地采取合理的保护措施。
3.5.1 架设避雷线
作用: 防止雷直击于导线;
对雷电流有分流作用,使塔顶电位下降;
对导线有耦合作用,降低雷击杆塔时绝缘子串上 电压; 对导线有屏蔽作用,可降低导线上感应电压
具体实施: 330kV及以上: 全线架设双避雷线,α在20度左右 500kV时α小于等于15度,甚至负保护角 220kV: 宜全线架设双避雷线,α在20左右 110kV: 一般全线架设避雷线,α取20到30度之间 35kV及以下: 一般不沿全线架设避雷线 原因:绝缘水平低,雷击时易反击; 一般中性点非有效接地,单相接地后果不 是很严重,可依靠消弧线圈和自动重合闸
输电线路的防雷措施
输电线路的防雷措施
1.架设避雷线使雷直接击在避雷线上,保护输电导线不受雷击。
减少流入杆塔的雷电流,对输电导线有耦合作用,抑制感应过电压。
2.增加绝缘子串的片数加强绝缘。
3.减低杆塔的接地电阻可快速将雷电流引泄入地。
4.装设管型避雷器或放电间隙以限制雷击形成过电压。
5.装设自动重合闸预防雷击造成的外绝缘闪络使断路器跳闸后的停电现象。
6.采用消弧圈接地方式。
7.架设耦合地线增加对雷电流的分流。
8.不同电压等级输电线路,避雷线的设置:
(1)500KV及以上送电线路,应全线装设双避雷线,且输电线路愈高,保护角愈小(有时小于20°)。
在山区高雷区,甚至可以采用负保护角。
(2)220~330KV线路,一般同样应全线装设双避雷线,一般杆塔上避雷线对导线的保护角为20~30°。
(3)110KV线路一般沿全线装设避雷线,在雷电特别强烈地区采用双避雷线。
在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不沿线架设避雷线,但杆塔仍应随基础接地。
输电线路的防雷措施
输电线路的防雷措施摘要:输电线路是电网安全运行中较为重要的组成部分,输电线路作业,决定着电能传输效果,影响供电效率。
被雷击中的输电线路会存在短时间电流快速增加的情况,超过线路原有的负荷范围,使线路出现短路、燃烧等问题,影响电能传输效果。
另外,短时间过强电流的出现会使线路连接设备电压升高,进而破坏设备性能,严重时还会产生爆炸,降低电力系统运行安全性。
为此,在输电线路设计中,要加强防雷处理,维护输电线路安全运行。
基于此,本文将对输电线路的防雷措施进行分析。
关键词:输电线路;防雷技术;安全运行1 雷击对于输电线路的影响输电线路在受到雷击后,会因为自身的热量而破坏其线路,导致其相应设备中的金属材料熔断。
此外,在雷击的瞬间所产生的高压还会破坏其输电线路的保护装置,进而发生火灾,这些对于输电线路的破坏都是直接的,并且无法修复。
还因为在这其中会产生电磁场,进而就会影响其输电线路的正常运行。
经过雷击后的输电线路会因为压力过高,进而导致无法稳定运行。
而且在这其中所产生的相应电流也会破坏其继电保护装置,给人们的生活带来一定的影响。
所以,雷击对于输电线路有着很多的影响,应该在设计过程中能够充分的考虑到这一点,减少雷击对于输电线路的影响。
2 输电线路引发雷电的原因2.1 杆塔因素影响杆塔在被雷击后,产生的电荷会经过杆塔与大地形成一个单向回路,使杆塔出现击穿现象,影响输电线路的正常使用。
输电线路杆塔会根据所在区域供电需求设置相应的高度,杆塔间存在相互影响,在雷击下产生不同反应。
如杆塔电流与反击电流呈反比,杆塔电流增加,反击电流就会逐渐减弱,抵抗雷击的能力会减弱;导线闪烁大小会导致杆塔线路间出现不均衡分布,受雷击后局部荷载增大,造成烧毁现象;临近杆塔间的分流会抑制分流作用,增加局部电流频率。
2.2 雷电活动强烈在我国电网建设中,输电线路是其关键,更是其中非常重要的组成部分。
只有保证输电线路的稳定运行,才能够让其电网运行更加稳定。
输电线路的防雷保护措施与方法
输电线路的防雷保护措施与方法摘要:在规划建设输电线时,铺设输电线路是整个电力工程中的重要作业,输电线大多数都是裸露于外部环境,会受到太阳光照射,风吹雨淋的影响,进而受到外界环境恶劣影响,就可能会造成线路断裂,出现输电故障,影响到电力工程的日常供电,甚至也会出现区域的停电事故。
本篇文章就重点论述分析了雷电产生的原因和危害,进而讨论了输电线路和电气设备防雷措施及安全综合预防策略。
关键词:输电线路;雷电;避雷装置;安全引言:雷电击中输电线路就会出现线路断裂产生短路的事故,自然界中的雷电瞬时电压超过8位数时,瞬时的电流可以达到10万安。
强大的电流,高压就会给电力设备带来巨大冲击,瞬时电压冲击线缆就会击破绝缘层,而使线路出现供电中断问题发生,雷电会引发线路断路而出现停电。
通过调查发现,近30%的输电线产生故障都是在双输电线路上。
一、雷电的危害自然界中的雷电给电力设备带来的损伤,会危及到整个电网运行的安全,雷电产生危害就是每天放电给输电线路带来巨大的电流电压,直接与建筑上的设备接触,产生电磁感应或者静电感应,也会出现热效应和电效应。
(一)电效应雷电高压高电流就会在瞬时放射出近百万伏的电压电流,直接击穿了电气设备中的绝缘层,烧断电线,出现区域的停电事故。
绝缘层被损坏,会引起设备内部的短路,而引发火灾事故。
强大电流穿透的防雷设备,使电位数值上升,高电位作用于电缆电线,电气设备类和其他的金属管上之间设备作用会产生放电。
由于雷电流出现了电磁效应,在其周边空间就会形成巨大磁场,在这种磁场中的导体就会感应出更高的电动势,有强大的电动势也会使得闭合金属导体出现感应电流,进而诱发设备产生发热或者其他的损坏事故。
当电流接入地面,地面上可出现跨步电压,也发生人身伤亡的事故[1]。
(二)热效应雷电高压会产生上千安的大电流,这些电流进入到输电线路上穿过导体,在较短时间也生成巨大热量。
雷电雷击点产生热量值比较高,发热量会达到近2000焦,容易出现易爆,融化线缆,而诱发更大的爆炸事故。
输电线路防雷必要性及措施
输电线路防雷必要性及措施摘要:输电线路和天然气管道等其他能源运输方式相比,克服了时间和空间的限制,保障了日常生活生产的能源需求。
而架空输电线路也容易遭受雷击,的防雷工作就显得尤为重要。
本文先是分析了雷击的危害其次分析了遭受雷击的原因指出防雷的必要性,最后总结了输电线路防雷的几项措施。
关键词:输电线路;雷击;保障用电引言:第二次工业革命以后,伴随着电力的发现及广泛运用,人们告别了煤油灯,进入电气时代。
电力的广泛运用大大提高了社会生产力。
在经济日益高速发展的今天,输配电系统在保障人民群众日常生活和企业生产平稳有序进行中起到不可替代的作用。
高压输电线路作为电力能源稳定运输的基础保障,在实际使用过程中外界因素对输电线路的正常使用有着很大影响,雷击则是影响输电线路正常使用的一个重要原因。
1、雷击的危害1.1造成设备内部短路雷电一般产生于对流层中,雷电现象发生时常伴有闪电和雷鸣。
而闪电的最大电流可达30万安倍,电压可达1亿至10亿伏特,中等雷电的功率可达一千万瓦,相当于一个小型核电站的输出功率。
当线路被雷电击中时所产生的巨大电压足以穿过线路外部的绝缘层,从而使线路内部发生短路。
除此之外一旦雷电击中高压线路会释放出巨大热能,当某些设备接触到热能之后达到自身熔点则会引起火灾甚至爆炸。
1.2造成人员伤亡财产损失雷击所产生的机械流效应会使被击中的物体发生形状扭曲,撕裂甚至爆炸。
因为电磁感应的原因,物体被雷击中之后周围会产生巨大交变磁场,交变电磁场所产生的电流则会导致一些设备局部过热而引发火灾。
这些火灾或爆炸不仅会导致火灾造成财产损失之外甚至会威胁到工作人员的生命安全。
1.3破坏各种电器元件遭受雷击后所产生的电流会造成设备中的各种电器元件的损坏。
例如雷电会造成发电机短路影响附近生活生产正常进行,造成变压器短路严重的会造成火灾。
2.雷击的原因2.1位置原因我国国土面积广阔,地形复杂,高山丘陵河谷众多。
输电线路施工过程中面临着气候地形地质条等挑战。
35kV架空输电线路与防雷措施
35kV架空输电线路与防雷措施摘要:本文笔者主要针对35kV架空输电线与防雷措施开展分析,希望通过笔者的分析可以提升架空输电线路的防雷能力,确保输电线路的有效运行。
关键词:35kV;输电线;防雷;措施在电力系统中架空输电线发挥着重要的作用,它会受各种因素的影响,造成输电线的出现运行安全问题,因此想要保护电力系统,做好35kV架空输电线的防雷工作是非常重要的。
因此,笔者认为开展35kV架空输电线路与防雷措施方面的分析是非常必要的。
一、雷击的含义分析雷击的形式主要分为绕击雷和直击雷。
当架空输电线没有采取避雷措施时会造成雷过电压的情况,从而影响输电线路的运行。
电线杆塔是输电线设施的重要部分,在输配电的过程中具有重大的作用。
随着我国经济发展,输电线路不断增多,输电线线路的防雷保护也是电力建设施工、运行的重中之重。
同时电线杆塔也会直接影响到输电线路,一旦遇到雷击杆塔的事件就会将电感直接传输至架空输电线,导致输电线路的电位升高,从而影响到电力系统的运行。
二、35kV架空输电线路雷击原因(一)输电线路自身原因35kV架空输电线路受雷击的主要原因大部分是由于输电线路的自身原因。
由于架空输电线路周边也会有其他线路,在这种情况下很容易受到雷击的影响。
另外,其他线路的防雷技术存在不同,如果不对架空输电线路进行深度的研究,不采取有效的防雷措施,也无法达到防雷效果,从而受到雷击的影响。
虽然部分架空输电线路已经使用绝缘子,但仍然存在很多问题,当绝缘子被雷击中很难找出故障,尤其是后期维修工作,延长了维修的时间,也加大了维修的难度。
(二)外部环境原因架空输电线被雷击也会受到外部原因的影响。
尤其是在一些乡镇地区,架空输电线路受到雷击是一种常见现象,也存在当地居民对接地线偷盗情况,由于输电线路长期暴露在外部的环境下,经常会受到一些外部的因素造成一些安全事故,例如在雷雨天气,架空输电线路就会受到雷击,从而导致输电线路的运行失常,甚至出现失灵的情况。
35kV输电线路雷击及防雷建议-最新文档
35kV输电线路雷击及防雷建议在我国电力系统各类事故、障碍中,输、配电线路的雷害事故占有很大的比例.由于输电线路对于保“网”的重要地位,如何减少输电线路雷害事故引起的跳闸,不但影响电力系统正常供电,增加输电线路及开关设备的维修工作量,而且由于输电线路上落雷,雷电波还会沿线路侵入变电所甚至用户,影响人身财产安全。
而在电力系统中,线路的绝缘最强,变电所次之发电机最弱,若发电厂、变电所的设备保护不完善,往往会引起其设备绝缘损坏,影响安全供电。
1输电线路遭受雷击的原因输电线路雷击闪电由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道,导致线路绝缘击穿,这种过电压也称为大气过电压,可分为直击雷过电压和感应过电压。
按雷击的性质可分为直击雷和感应雷:1)直击雷。
当带电的雷云接近输电线路时雷电流沿空中通道注入雷击点,如避雷线、杆(塔)顶部导线等产生直击雷过电压。
雷云放电时,引起很大的雷电流,可达几十甚至几百kA,从而产生极大的破坏作用;2)感应雷。
当雷击于输电线路附近的大地或物品时,导致产生静电感应,致使先导路径附近的导线上积累了大量的异号束缚电荷,雷击后,主放电开始,导线中感应电压就会很大。
根据实测,感应雷电压幅值一般为300~400kV,击穿60~80cm的空气间隙,对于35kV及以下水泥杆线引起一定的闪络事故.雷电主要危害有以下几种:1)电流高压效应会产生高达数万伏甚至十万伏的冲击电压,如此巨大的电压瞬间冲击电力设备,足以击穿绝缘体,使设备发生短路,导致燃烧、爆炸等直接灾害。
2)电流高热效应会放出几十至上百千安的强大电流,并产生大量热能,在雷击点温度会很高,可导致金属熔化,引起火灾和爆炸。
3)雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象,导致财产损失和人员伤亡。
输电线路是电力系统的大动脉,它将巨大的电能输送到四面八方,是连接各个变电站、各重要用户的纽带.输电线路的安全运行,直接影响到了电网的稳定和向用户可靠供电。
第9章 输电线路的防雷保护
2. 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平
若雷电流取为斜角波头,即 iL=at,可得雷击点的最高电
位:
uA
= iZ
⋅ Zb 2
= iL
Z0Zb 2Z0 + Zb
iL = at
UA
=
a×
l vb
×
Z0Zb 2Z0 + Zb
l
2. 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平
由于避雷线与导线间的耦合作用,在导线上将产生耦合
输电线路防雷的原则和措施
做好输电线路的防雷工作,不仅可以提高输电线路 本身的供电可靠性,而且还可以使变电所安全运行。
输电线路的防雷保护
架空线路遭受雷击的可能性 10kV、35kV线路
主要是110kV、 220kV,部分 500kV线路
雷击线路附近地面 雷击塔顶及塔顶附近避雷线 雷击档距中央的避雷线 雷击导线
110kV、 220kV、 500kV线路
1、输电线路的感应雷过电压
感应过电压 当雷击线路附近大地时,由于电磁感应,在线路上的
导线会产生感应过电压。
1、输电线路的感应雷过电压
(一)、雷击线路附近大地时,线路上的感应过电压
主放电前 在雷云放电的起始阶段,存在着向大地发展的先导放
电过程,线路正处于雷云与先导通道的电场中,由于静电 感应,沿导线方向的电场强度分量Ex将导线两端与雷云异 号的正电荷吸引到靠近先导通道的一段导线上来成为束缚 电荷,导线上的负电荷则由于Ex的排斥作用而使其向两端 运动,经线路的泄露电导和系统的中性点而流入大地。
(二)、雷击线路杆塔时,导线上的感应过电压
雷击线路杆塔时,由于雷电通道所产生的电磁场迅速变 化,将在导线上感应出与雷电流极性相反的过电压,其计算问 题至今尚有争论,不同方法计算的结果差别很大,也缺乏实践 数据。目前,《规程》建议对一般高度(约40M以下)无避雷 线的线路,此感应过电压最大值可用下式计算
35kV输电线路防雷措施
35kV输电线路防雷措施发布时间:2022-12-06T03:18:28.784Z 来源:《福光技术》2022年23期作者:何璇[导读] 如今,随着我国气候的不断变化,输电线路遭受雷电灾害时有发生,严重威胁着我国电网运行的安全性和可靠性。
雷击是导致线路跳闸并引起灾害的主要原因,甚至严重的时候会顺着电线传播而破坏变电所。
因此,我们应该采取有效的措施,避免输电线路遭受雷击。
遵义供电局贵州省遵义市 563000摘要:如今,随着我国气候的不断变化,输电线路遭受雷电灾害时有发生,严重威胁着我国电网运行的安全性和可靠性。
雷击是导致线路跳闸并引起灾害的主要原因,甚至严重的时候会顺着电线传播而破坏变电所。
因此,我们应该采取有效的措施,避免输电线路遭受雷击。
为了避免上述的现象发生,我们通常采用的主要防雷措施有:有效的降低杆塔接地电阻;在输电线路上增设避雷线;加装一定数量的耦合地线;进一步提高输电线路的绝缘水平等。
但是有些问题还是未能找到有效的解决办法,例如遇到土壤电阻率较高时或绕击雷对输电线路的影响等。
为此,这就需要我们采取更加有效的方法来提高输电线路的耐雷水平,减少可能出现的雷击跳闸率。
如今,在输电系统中应用范围最广的是在输电线路的两端或易雷击段安装避雷器,这种防雷技术在我国已经开始日趋完善。
关键词:输电线路;防雷;措施1输电线路遭受雷击的原因及所造成的损坏 1.1输电线路遭受雷击的原因输电线路遭受雷击是由于大气的过电压通过输电线路的杆塔形成一定的放电通道,最终导致输电线路的绝缘层被雷电击穿,该过电压又称大气过电压,可以分为两类,即感应过电压和直接过电压。
感应过电压是由于雷击能量较大,当大气中的雷电击到输电线路附近的地面上,线路中的三根导线因感应而产生较高的电压,该类过电压的电压幅值通常为300~400kA,可以有效的击穿空气间隙大概60~80cm,容易使一些线杆出现闪络事故。
直接过电压是由于输电线路直接遭受雷击,并且危害到设备绝缘的电压,该类过电压会引起很大的雷电流,有时可以达到几十甚至几百千安,对输电设备产生较大的破坏。
输电线路的防雷保护
§9-1 输电线路的感应雷过电压
一、雷击线路附近大地时,线路上的感应过电压 1.基本原理
感应雷过电压形 成示意图
(a)主放电前 (b)主放电后 hd-导线高度;
S-雷击点与导线 间的距离
1)主放电前
在雷云放电的起始阶段,存在着向大地发展的先导放 电过程,线路处于雷云与先导通道的电场中,由于静电 感应,沿导线方向的电场强度分量Ex将导线两端与雷云 异号的正电荷吸引到靠近先导通道的一段导线上来成为 束缚电荷,导线上的负电荷则由于Ex的排斥作用而使其 向两端运动,经线路的泄漏电导和系统的中性点而流入 大地。
4.5 E
0.75
14%
E为绝缘子串的平均运行电压梯度【KV(有效值)/m】
对中性点直接接地系统有:
E
u
c
3l j
当为铁横担时,其为线路额定电压 【KV(有效值)】 为绝缘子串闪络距离(m)
对中性点非直接接地系统有:E
u 2l
c j
对于中性点不接地系统,单相闪络不会引起跳 闸,只有当第二相导线再闪络后才会造成相间闪 络而跳闸,因此,式中应是线电压和相间绝缘长 度。 实践证明,当E≤6【KV(有效值)/m】时,建 弧率很小,可以近似地认为建弧率为0。 二、有避雷线线路雷击跳闸率的计算 1.雷击杆塔时的跳闸率
因先导通道发展速度不大,所以导线上电荷 的运动也很缓慢,由此而引起的导线中电流很 小,同时由于导线对地泄漏电导的存在,导线 电位将与远离雷云处的导线电位相同。
2)主放电后 当雷云对线路附近的地面放电时,先导通道中 的负电荷被迅速中和,先导通道所产生的电场迅 速降低,使导线上的束缚正电荷得到释放,沿导 线向两侧运动形成感应雷过电压,该感应电压称 为感应过电压的静电分量。 同时,雷电通道中的雷电流在通道周围空间 建立强大的磁场,此磁场的变化也将是导线感 应出很高的电压,该电压称为感应过电压的电 磁分量。
架空输电线路的防雷及接地措施
雷电具有极大的破坏力,可能导致人身伤亡和财产损失。通 过采取有效的防雷措施,可以降低雷电对架空输电线路及其 周边环境的危害,从而避免因雷电灾害引发的人身和财产损 失。
架空输电线路防雷的现状
防雷设施建设不足
部分地区的架空输电线路防雷设施建设不足,缺乏必要的避雷线、避雷器等防 雷设备,导致线路在遭受雷电袭击时容易发生故障。
架空输电线路分布广泛,穿越的地理环境复杂多变,包括山区、丘陵、平原等地 形。这些不同的地理环境对防雷设施的建设和维护提出了更高的要求。
02
架空输电线路的防雷措施
安装避雷线
避雷线是架空输电线路最基本的防雷措施之一,通过在导线上方安装避雷线,当雷电击中线路时,避雷线将雷电电流引入地 下,以保护线路免受雷击。
避雷器的选择应考虑其额定电压、电 流和安装位置等因素。
架设耦合地线
耦合地线是一种通过增加一条地线来提高线路防雷能力的措施,通过耦合地线与导线之间的耦合作用 ,提高线路的耐雷水平。
耦合地线的架设方式应根据线路的具体情况来确定,包括耦合地线的截面积、位置和架设方式等。
03
架空输电线路的接地措施
杆塔接地装置
培训
对架空输电线路的维护人员进行防雷知识培 训,提高其防雷技能和意识。
宣传
通过宣传栏、宣传册等方式,向公众普及架 空输电线路的防雷知识和应对方法,提高公 众的防雷意识和自我保护能力。
05
结论与展望
架空输电线路防雷及接地措施的重要性
保障电力系统的稳定运行
架空输电线路是电力系统的重要组成部分,其稳定运行对于保障电力系统的供电可靠性至 关重要。防雷及接地措施可以有效地减少雷击对线路稳定运行的影响,避免因雷击导致的 大规模停电事故。
架空输电线路的防雷措施
架空输电线路的防雷措施架空输电线路的防雷措施架空输电线路是电力网及电力系统的紧要构成部分。
由于它暴露在自然之中,故极易受到外界的影响和损害,其中最重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,遭逢雷击的机率较大。
架空输电线路雷害事故的形成通常要经过这样四个阶段: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变化为稳定的工频电压;线路跳闸,供电停止。
针对雷害事故形成的四个阶段,现代输电线路在实行防雷保护措施时,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停止电力供应。
架空输电线路防雷的实在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: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。
避雷线的重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,采纳避雷线的效果愈好,而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。
因此,110kV及以上电压等级的输电线路都应全线架设避雷线。
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,一般采纳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左右。
2、安装避雷针安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施。
存在问题:1)由于避雷针而导致雷击概率增大。
2)保护范围小。
国内外不少防雷专家,对避雷针能向被保护物有多大的保护距离做了系统的讨论得出的结论是:对一根垂直避雷针无法获得非常确定的保护区域。
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输电线路防雷措施
在输电线路遭受雷击时,雷电会对输电线路造成过电压冲击,破坏输电线路的绝缘层使其出现闪络或产生涉漏电弧的现象,严重时可能会导致输电线路发生相间短路或者对地短路的故障,进而导致事故跳闸,如果不能在受到雷击的输电线路进行有效的处理措施,则会导致电力系统的供电中断,影响人们的日常生产和生活。
输电线路的防雷措施有:
(1)避雷线(架空地线):沿全线装设避雷线是目前为止110KV及其以上架空线最重要和最有效的防雷措施。
35KV及以下一般不全线架设避雷器,因为其绝缘水平较低,即使增加绝缘水平仍很难防止直击雷,可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行,主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。
(2)降低杆塔接地电阻:这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施,措施有采用多根放射状水平接地体、降阻模块等。
反击是当雷电击到避雷针时,雷电流经过接地装置通入大地。
若接地装置的接地电阻过大,它通过雷电流时电位将升的很高,作用在线路或设备的绝缘体,可使绝缘发生击穿。
接地导体由于地电位升高可以反过来向带电导体放电的这种现象叫“雷电反击”。
(3)加强线路的绝缘:如增加绝缘子的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气距离。
在实施上有很大的难度,一般为提高线路的耐雷水平,均优先采用降低杆塔接地电阻的方法。
(4)耦合地线:在导线的下方加装一条耦合地线,具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数,可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。
(5)消弧线圈:能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电弧,即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。
(6)避雷器:不作密集安装,仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱的防雷保护。
能免除线路的冲击闪络,使建弧率降为零。
(7)不平和绝缘:为了避免线路落雷时双回路同事闪络跳闸而造成的完全停电的严重局面,当采用通常的防雷措施都不能满足要求时,在雷击线路时绝缘水平较低的线路首先跳闸,保护了其他线路。
(8)自动重合闸:由于线路绝缘具有恢复功能,大多数雷击造成的冲击闪络和工频电弧在线路跳闸后能迅速去电离,线路绝缘不会发生永久性的损坏和劣化,自动重合闸的效果很好。