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1、第10章 输电线路的防雷保护,10.1 输电线路防雷的原则和措施10.2 线路感应雷过电压10.3 输电线路的直击雷过电压10.4 输电线路雷击跳闸率的计算,高电压工程基础,高电压工程基础,10.1 输电线路防雷的原则和措施,雷击线路附近地面,雷击塔顶,雷击档距中央的避雷线,雷击导线,输电线路防雷的任务：采用技术上与经济上的合理措施，使系统雷害降低到运行部门能够接受的程度，保证系统安全可靠运行。,高电压工程基础,输电线路防雷的措施（“四道防线”）：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(2)防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络 降低杆塔的接地电阻，增大耦合系数，适当加强线路绝缘
2、，在个别杆塔上采用避雷器等(3)防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧 适当增加绝缘子片数，减少绝缘子串上工频电场强度，电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式(4)防止线路中断供电 采用自动重合闸，或双回路、环网供电等措施,高电压工程基础,衡量输电线路防雷性能的两个指标：,耐雷水平（单位：kA）雷击线路不致引起绝缘闪络的最大雷电流幅值，称为线路的耐雷水平。线路的耐雷水平愈高，线路绝缘发生闪络的机会就愈小。,雷击跳闸率（单位：次/l00km40雷电日）雷击跳闸率是指折算为统一的条件下，因雷击而引起的线路跳闸的次数。此统一条件规定为每年 40 个雷电日和 l00km 的线路长度。,高电压工程基础,10.
3、2 线路感应雷过电压,高电压工程基础,无避雷线时的感应雷过电压,实测表明，感应过电压峰值最大可达300 400kV。这对35kV及以下的水泥杆线路可能引起闪络事故；110kV及以上的线路，由于绝缘水平较高，一般不会引起闪络事故，且感应过电压同时存在于三相导线上，故相间不存在电位差，只能引起对地闪络。,感应过电压系数，kV/m，其值等于以kA/s为单位的雷电流平均陡度值，即=I/2.6。hd 导线平均高度，m。,雷击线路附近地面：,雷击杆塔或线路附近避雷线：,高电压工程基础,有避雷线时的感应雷过电压,Kc 为避雷线与导线之间的耦合系数。如前所述，其值只决定于导线间的相互位置与几何尺寸。线间距离越
4、近，则耦合系数 Kc 愈大，导线上感应过电压愈低。,避雷线在导线上耦合出来的电压,高电压工程基础,10.3 输电线路的直击雷过电压,无避雷线时的直击雷过电压,雷击点电压：,输电线耐雷水平：,1.雷击导线的过电压及耐雷水平,高电压工程基础,塔顶电位：,导线电位：,2.雷击塔顶时的过电压及耐雷水平,高电压工程基础,有避雷线时的直击雷过电压,1.雷绕过避雷线击于导线的过电压及耐雷水平,雷击点电压：,输电线耐雷水平：,此时，避雷线只起到降低绕击率的作用：,平原线路：,山区线路：,高电压工程基础,2.雷击塔顶时的过电压及耐雷水平,塔顶电位：,导线电位：,高电压工程基础,分流系数：,高电压工程基础,3.雷
5、击避雷线档距中央的过电压及空气间隙,电力系统多年的运行经验表明，间距只要满足上式要求，雷击档距中央避雷线时，导线与避雷线间一般不会发生闪络。所以，在计算雷击跳闸率时，不计及这种情况。,高电压工程基础,10.4 输电线路雷击跳闸率的计算,根据模拟试验和运行经验，一般高度线路的避雷线和导线对地面的遮蔽宽度取4hd+b，hd是上导线的平均高度，b为避雷线之间的宽度，这样，l00km输电线路对地面的遮蔽面积，或受雷害面积（km2）为：,地面落雷密度为 0.07，如果取每年40个雷暴日作为标准值，每年l00km输电线路受到的雷击次数（次/(100km40雷电日)）为：,高电压工程基础,反击跳闸率n1（次
6、/100km40雷电日）,雷击次数,击杆率,建弧率,雷电流幅值大于雷击塔顶的耐雷水平 I1 的概率,绕击跳闸率n2（次/100km40雷电日）,雷击次数,绕击率,建弧率,雷电流幅值大于雷绕击的耐雷水平 I2 的概率,高电压工程基础,高电压工程基础,例10-1 某 220kV 线路，假定杆塔冲击接地电阻 Rch=7，绝缘串由 13 片 X-7组成。其正极性冲击放电电压 U50%为 1410kV，负极性冲击放电电压 U50%为 1560kV。架设双避雷线，避雷线弧垂为 7m，导线弧垂为 12m，避雷线半径为 5.5mm。求该线路的耐雷水平及雷电跳闸率。,解：1计算几何参数（l）避雷线与导线的平均高度,（2）避雷线对外侧导线的耦合系数,（3）杆塔电感 Lgt,高电压工程基础,2雷击塔顶时分流系数查表,3雷击塔顶时的耐雷水平 I1,5计算绕击耐雷水平I2,4雷电流超过 I1 的概率,6雷电流超过 I2 的概率,7击杆率 g，绕击率 pa，建弧率,高电压工程基础,8线路的雷电跳闸率 n,次/(100km40雷电日),
