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1、5 输电线路防雷,输电线路的直击雷过电压,输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,输电线路的感应雷过电压,输电线路的防雷措施,高杆塔输电线路的雷电过电压,3,2,1,4,5,目 录,输电线路防雷性能的两个重要指标,1.耐雷水平 I,2雷击跳闸率 n,每年每百公里线路由于雷击引起的跳闸次数,线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值(kA),雷击次数,超过耐雷水平的概率,建弧率,=,输电线路落雷状况,5.1 输电线路的感应雷过电压,5.1.1 感应雷过电压的形成,1.过电压的形成,5.1.2 雷击线路附近地面时导线上的感应过电压,雷击点距导线路的距离S,导线悬挂的平均高度hc,导线上感应电压,雷电流幅值I,感应
2、雷过电压的特点：,1)过电压幅值不高，一般不超过 300400kV,2)不会引起架空线路相间绝缘闪络,3)感应过电压的极性与雷电流极性相反,避雷线的屏蔽作用,假设避雷线不接地,避雷线上感应电压,实际上避雷线是接地的,避雷线上,导线上耦合电压,导线上的感应过电压幅值,导线上感应电压, =25 , =25 = , , , = + = 1 1,5.1.3雷击线路杆塔时导线上的感应雷过电压,考虑屏蔽效应时，导线上的感应雷过电压, = 1 2.6 = , = 1 1,5.2 输电线路的直击雷过电压,分流系数:,5.2.1 雷击杆塔塔顶及附近避雷线时的过电压,= ,1.塔顶电位, = + = + , =
3、+ 2.6,2.导线电位,耦合分量,(k 一般 0.20.25),感应分量,导线电位, , , 1 2.6 1 , = 1 2.6 1 ,3.绝缘子串上承受的电压,当 时, = = 1 ,= + 2.6 + 2.6 + 2.6 1 ,= 1 + 1 2.6 + 1 2.6, , 1 + 2.6,5.2.2 雷绕击导线时的过电压,雷电流,雷击于导线时，沿导线流动的电流,雷击于导线时, = 0 0 0 + 2,1 2 0, = 0 2,雷绕击于导线时的电压幅值,雷绕击于导线时的电压, = 2 = 0 0 2 0 + , = 0 2 0 + , 2 0, = 2 2, =400, =100 ,5.2
4、.3 雷击档距中央避雷线时的过电压, = 2 = 2,避雷线与导线间空气间隙S上所承受的最高电压US为, = (1)= 2 (1 ),5.3 输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率,5.3.1 输电线路与雷击相关的参数,1. 输电线路落 雷次数 N,= = +4 1000 100 =0.28 +4,2.击杆率 ,雷击杆次数,线路总落雷次数,3.绕击率,平原地区线路,山区线路, ,= 1 , = 86 3.9, = 86 3.35,3.建弧率,EkV/m时，,绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度（kV/m） E = U / l,线路绝缘发生冲击闪络后，转变为工频电弧的概率,= 4.5 0.75 14 1
5、0 2,5.3.2 架空输电线路的耐雷水平,1.雷击杆塔塔顶时的耐雷水平, , 1 = 50% 1 + 1 2.6 + 1 2.6, 1 = 50% 1 + 2.6 + 2.6,log 1 = 1 88, 1,k =0.2，0.9，Lt=16H， hd=10m，U50700 kV, Ri=10(), 1 = 50% 1 + 2.6 + 2.6, 1 = 700 10.2 0.9 10+ 16 2.6 + 10 2.6 =47.6 ,例:110kV线路，取,各级电压送电线路的耐雷水平,注：表中I0较大的数字适用于多雷区或重要性 较大的线路或变电站的进线保护段,2.雷绕击导线时的耐雷水平, 2 =
6、 50% 100,log 2 = 2 88, 2,5.3.3 雷击跳闸率,雷击杆塔塔顶时的跳闸率,雷绕击导线时的跳闸率,雷击杆塔塔顶的次数,雷绕击导线的次数,有避雷线线路雷击跳闸率, 1 =0.28 +4 , 1 = 1 , 2 = =0.28 +4 , 2 = 2 ,= 1 + 2 = 1 + 2 ,=0.28 +4 1 + 2 次/百公里*年,5.4 高杆塔输电线路的雷电过电压,高杆塔输电线路的特点,1. 杆塔高度增高,2. 输电线路自身的电压等级较高,5.4.1 雷击塔顶产生的雷电过电压,行波法,500kV酒杯形铁塔,杆塔多波阻抗模型,横担波阻抗,主支架波阻抗,支架波阻抗, =60 2 , =9 , =60 ln 2 2 ek 2,k=1,2,3, ek = 2 1 8 1 3 2 3 1 4 1 3 2 3 3 4,相交法判断绝缘子串闪络,5.4.2 输电线路的雷电绕击,1.经典电气几何模型, =8 0.65, = , = ,2. Eriksson改进电气几何模型,吸引半径, =0.67 0.6 0.74,屏蔽失效,完全屏蔽,绕击闪络率, = 1 1 + 2 ,5.5 输电线路的防雷措施,
