特高压架空输电路防雷保护分析

特高压架空输电路防

雷保护分析

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目录

摘要、引言…………………………………………………3-4

特高压输电技术的发展……………………5-7

特高压输电系统的分类 (7)

特高压直流输电系统概述…………………7-8

特高压交流输电系统概述…………………8-9

课题研究内容....................................9-11 输电线路受雷的影响后果.....................11-16 特高压输电线路的防雷保护措施............16-20 参考文献 (20)

摘要：1000千伏特高压交流输电线路输送功率约为500千伏线路的4至5倍；正负800千伏直流特高压输电能力是正负

的情况下，可将最远送电距离延长3倍，而损耗只有500千伏线路的25%至40%。输送同样的功率，采用1000千伏线路输电与采用500千伏的线路相比，可节省60%的土地资源。到2020年前后，国家电网特高压骨干网架基本形成，国家电网跨区输送容量将超过2亿千瓦，占全国总装机容量的20%以上。届时，从周边国家向中国远距离、大容量跨国输电将成为可能。在当今社会，特高压输电线路的防雷保护势在必行，线路的雷害事故的形成主要经历这样几个阶段：首先是在过电压的作用下，线路绝缘发生闪络，然后从冲击闪络转变为稳定的工频电弧，引起线路跳闸，如果在跳闸后线路不能迅速恢复正常，就会造成供电中断。因此我们可以从文章中的几个方面来讨论防雷保护方法。

关键词：输电线路防雷保护措施雷击危害

引言

特高压输电线路的形成和发展的基本条件是用电负荷的持续增长以及大容量、特大容量电厂的建设和发展，其突出特点是大容量、远距离输电.用电负荷的持续增长以及大容量、特大容量电厂的建设和发展呼唤特高压电网的发展建设。那么，在世界范围内，虽然特高压输变电技术的储备是足够的，但取得的运行经验是初步的，还存在风险和困难，有些技术问题还需要进行深入的研究，同时累积运行经验。特高压交流输电线路具有输送容量大、输电损耗低、节约线路走廊等优点，特高压电网的建设可很好地解决超高压线路输送能力不足、损耗大、经济发达地区线路走廊紧张以及超高压系统短路容超标等问题，在发电中心向负荷中心远距离大规模输电、超高压电网互联等情况下具有明显的经济、环境优势，是我国电网发展的方向。

随着我国电力需求的快速增长，建设特高压电网已成为解决电网发展需求的必然选择。为了特高压输电工程的安全运行和经济性，构成特高压输电网的输电线路的防雷保护是我们必须研究的课题之一。其次随着社会的发展，特高压输电线路的过电压保护要求也越来越高，其特点是大容量、远距离输电。一方面由于架空输电线路长度大，分布广，遭受雷击的机会很多。据统计，架空输电线路的雷害事故在电力系统中占有很大的比重。事故跳闸势必影响着系统的正常供电，给整个国民经济造成损失。另外由于雷击线路所出现的过电压波，可以沿线路侵入变电所，危及所内电气设备绝缘，因此我们必须重视输电线路的防雷保护。

高压输电技术的发展

一、国际特高压输电技术的发展现状

(1)美国的特高压技术研究美国在A E P、和通用电力公司等于1974年开始在皮茨菲尔德的特高压输电技B P A术研究试验站进行了可听噪声、无线电干扰、电晕损失和其他环境效应的实测。美国邦纳维尔电力公司从1976 年开始在莱昂斯试验场和莫洛机械试验线段上进行特高压输电线路机械结构研究，并进行了电晕和电场研究，生态和环境研究、噪声和雷电冲击绝缘研究等。美国电力研究院(EP R I)于1974年开始建设1000～

1500k V三相试验线路并投入运行，进行了深入的操作冲击试验和污秽绝缘子工频耐压试验，测量了电磁环境指标，并进行了特高压输电线路电场效应的研究，以及杆塔的安装试验、特大型变压器的设计和考核的试验研究。

(2)前苏联的特高压技术研究20世纪60年代，前苏联为了解决特高压输电的工程设计、设备制造问题，国家组织动力电气化部技术总局、全苏电气研究所、列宁格勒直流研究所全苏线路设计院等单位济宁特高压输电的基础研究。从1973年开始，前苏联在白利帕斯特变电站建设特高压三相试验线段，长度

1.17k m，开展特高压实验研究。1150 k V设备由白利帕斯特变

电站的500k V开关站通过一组1150/500/10k V，3×417M V A

自耦变压器供电。

（3）特高压电网在我国的发展前景主要取决于我国能源资源的地理分布、能源传输需求和变化趋势。我国能源以煤炭、水电、石油和天然气为主，但我国能源产地和需求地分布极不均衡，煤炭资源大部分集中在西北地区，其中新疆、内蒙古、山西、陕西四省(区)占全国资源量的81.3﹪，而需求大量能源的用户集中在我国沿海、京津唐和中部地区。我国原煤需求量巨大，2020年可能达到30亿t/年。如果将大量的煤炭从西北煤炭基地远距离运送到上述能源匮乏地区，每年需要消耗大量运输燃料油和电力。从长远的发展趋势看，随着全球石油资源哦日渐稀缺，未来的运输成本将逐步上升，并最终影响到煤炭运输能力。因此，在我国有条件建设矿口电站的地区发展煤电，将部分煤炭转变成电能，再通过特高压电网向远方的负荷中心输送，实现输煤和输电两种输能途径并举，是十分必要的。此外，我国水利资源主要集中在西部，据统计，我国可开发水力资源约2/3分布在西部的四川、云南、西藏三省区，大量的水能需要转换成电能向我国东部、中部和南部负荷中心输送。为了减少输电损耗和输电走廊占地面积，西电东送输电工程也需采用输

电能力强、输电损耗低的特高压交流或直流输电线路。因此发展特高压输电网是符合我国能源传输和供给的基本需求的，是应对未来石油危机的一项重大举措。到2020年，全社会用电量和装机容量预计分别达到56723亿k W h和9.51亿k W，煤电容量 6.71亿k W，装机所占比例高达70﹪，发电量所占比例75﹪以上。水电装机容量 2.46亿k W，装机所占比例为25.9﹪。中国发电能源的基本条件决定了以煤电和水电为主的电源结构在很长时期内难以改变。今后25年，我国风能、太阳能、生物质能、氢能、煤层气等发电机组装机容量占总装机容量的比例很小，对我国主干电网结构影响很小。建设以特高压电网为骨干网架的国家电网，是电力工业可持续发展的科学选择。该网架应具有强大的输电网络功能和灵活的可扩展性，可适应远景能源流的变化，促进电力市场的发展，为实现跨大区、跨流域水火电互济和全国范围能源资源优化配置提供充分支持，满足我国国民经济发展的需要。

二、特高压电网的发展目标

发展特高压输电有三个主要目标:(1)大容量、远距离从发电中心向负荷中心输送电能。(2)超高压电网之间的强互联，形成坚强的互联电网，目的是更有效地利用整个电网内各种可以利用的发电资源，提高互联的各个电网的可靠性和稳定性。(3)在已有的、强大的超高压电网之上覆盖一个特高压输电网目的是首端和末端之间大容量输电的主要任务从原来超高压输电转到特高压输电上来，以减少超高压输电的距离和网损，是整个电力系统能继续扩大覆盖范围，并更经济更可靠运行。建设这样一个特高压电网的必然结果是以特高压输电网为骨干网架，形成特高压、超高压和高压多层次的分层、分区，结构合理的特高压电网。发展特高压输电的三个目标，实际上也是特高压输电的三个主要作用。如何发挥特高压的输电作用，由国家电力工业的的发展环境决定，同时也受到环境的制约。国家特高压骨干网正在逐渐形成。根据超高压电网形成的过程、规律和特高压输电的作用，以及中国发电资源和负荷中心的地理分布特点，中国特高压输电预计将从特高压远距离大容量输电工程或跨省区电网的强互联工程开始，随着用电负荷的持续增长，更多高效率的特大型发电机组投入运行、更多大容量规模发电厂和发电基地的建设，“西电东送、南北互供”输电容量的持续增加，将逐渐发展成为国家特高压骨干网，从而逐步形成国家特高压电网。

三、发展特高压的意义