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1、输电线路的防雷措施摘要35kV线路是我国配电网的重要线路，直接向广阔用户分配电能，配电线路由于本身所具有的特点，耐雷水平普遍不高，一旦发生雷击，容易导致线路元件损坏甚至整条线路跳闸的恶性事故发生，因此针对35kV配网线路的特点，通过系统的分析研究，提出完善的35kV配电线路防雷措施，对提高电网的供电可靠性有重要意义。为了系统的提出35kV线路防雷保护措施方案，本文根据一条35kV线路的多年防雷运行资料以及对整体线路的进线段杆塔接地电阻值、变电站单相接地电容电流等数据的调研;同时结合实验室对35kV线路绝缘子冲击放电试验数据等，确定35kV线路雷击跳闸率高的主要原因。通过对事故原因的理论分析与计
2、算机仿真手段的结合，提出了35kV配电网线路防雷保护措施如下:1.在易击段装设防雷保护间隙，并通过实验室试验以及理论分析验证这种间隙距离能够有效保护绝缘子;2.在进线段终端杆架设有间隙型线路避雷器提高进线段线路的耐雷水平，经过仿真分析可大大降低线路雷击跳闸率。3 . 35kV线路需装设自动重合闸来弥补断路器误动、线路瞬时性故障引起的停电事故;4.必须确使进线段杆塔接地电阻小于10S2;5.且由于变电站单向接地电容电流大于1 1 .4A，需要采取中性点经消弧线圈接地的运行方式;6.针对*些35kV线路的特殊情况，应当考虑全线架设避雷线。35kV配电网线路防雷保护是一个系统的工程，通常需要从线路本
3、身所处的地形、地貌、雷击易击点、线路本身的防雷保护措施以及自身的运行管理的方式入手，才能最终降低雷击对配网线路所造成的危害，提高配网的供电可靠性，从而保证电力系统的平安稳定运行。关键词: 35kV配电线路; 防雷保护间隙; 避雷线;线路避雷器;目录第一章绪论31.1课题的提出以及研究意义31.2国外35KV线路防雷保护现状31.3本文所作研究工作3第二章35kV线路运行状况分析32.1舞阳35kV线路运行状况分析32.1.1 防雷保护状况概述错误！未定义书签。舞阳35kV线路现场调研错误！未定义书签。第三章现场调研与试验33.2实验室试验3输电线路并联间隙试验错误！未定义书签。雷电冲击50%放
4、电电压试验3第四章35kV线路防雷措施存在的问题分析34.1电力系统雷电过电压的类型34.2线路雷击跳闸率高的原因分析3直击雷对线路雷击跳闸率的影响3进线段的防雷保护存在的问题3中性点接地方式的影响3线路绝缘水平不高34.3本章小结3第五章35kV线路防雷保护措施研究35.1采用线路避雷器提高线路耐雷水平3线路型避雷器的应用35 .1 .2采用带间隙的线路避雷器保护进线段终端杆35.2降低杆塔的接地电阻35.3安装消弧线圈35.4装设自动重合闸35.5采用输电线路绝缘子并联间隙技术保护3间隙距离的计算及试验论证35.6提高线路绝缘水平35.7有针对性架设避雷线保护3参考文献3z第一章绪论1.1
5、课题的提出以及研究意义35kV线路在我国输配电线路中占有重要地位，但是35kV作为中低压等级输配电线路的绝缘水平不高，绝缘子片数一般为3-4片，且由于35kV配电直接面向广阔人民群众，因此，提高35kV线路的耐雷水平，降低线路的雷击跳闸率，提高线路的供电可靠性极其重要。随着经济的开展，社会与电力的联系更加严密，人们对电能的依赖越来越强，对供电的可靠性要求越来越高，突然的停电事故将给社会带来巨大的经济损失，也直接影响到供电企业的直接经济效益和企业形象，因而提高电网的平安运行水平，提高供电可靠性是电力系统的首要任务。35kV配电网络，是电力系统的根底，直接向广阔电力用户分配电能，配电网的平安稳定运
6、行与广阔人民群众息息相关。由于历史原因，配电网根底还比拟薄弱，在防雷方面存在很大的局限性，配电网由于绝缘水平较低，运行环境恶劣，网络构造复杂，防雷措施不完善，易受雷电的影响，而且在网络构造、技术管理和运行维护上还有很多缺陷，不但直击雷能造成雷害事故，感应雷也能造成较大的危害，以致于配电网故障频繁发生，尤其是在雷雨、大风等恶劣天气时配电网故障更是频繁，雷击跳闸率居高不下，极影响了供电可靠性和电网平安，影响了人民群众的生产、生活用电。虽然该网络经过农网和城网改造后状况有所好转，但在防止雷害事故，特别是防止雷击跳闸事故方面并没有发生根本的好转。在雷电活动频繁的地区，雷害事故仍经常发生，极影响了配电网
7、的供电可靠性，影响了电网的平安稳定运行。因此，对配电网雷害事故频发的原因进展认真分析，找出配电网在防雷措施上存在缺陷和缺乏，提出符合配电网实际情况的防雷措施是非常必要的。1.2国外35KV线路防雷保护现状长期以来，为了减少电力线路的雷击事故，提高供电的可靠性，人们采取了各种综合防雷措施。德国于1914年提出利用避雷线防雷的理论，认为其作用在于降低绝缘上的感应过电压。到30年代初期，避雷线虽己使用多年，对其作用仍无统一认识。架设避雷线，首先是防护感应雷，而英国、瑞典、德国以及瑞士的一些学者，则认为感应雷对高压线路并无危险。联1931年提出，对于60kV以上线路只有直击雷是危险的，避雷线应着眼于防
8、止直接雷击。到30年代中期，德国研究了雷击输电线路时雷电流在各相邻杆塔的分布，实际上引入了分流系数的概念。到30年代末期己经明确，100kV及以上线路，避雷线是防护直击雷的根本保护装置，应架设得足够高，并具有良好的接地装置。经过长期的不懈努力，我国电力部门在雷电观测、雷电形成机理研究及防雷保护等方面己经取得了一系列科技成果。这些科技成果广泛运用于架空输电线路的设计施工中，对线路防雷保护起到有效作用。但是在相当一些架空输电线路的运行实际中，雷害仍然是影响其平安的重要乃至主要因素。例如，1998-1999年地区雷电活动强烈，1998年8月16口晚上雷电持续3个小时，直击雷超过30次，35kV线路的
9、雷击频繁跳闸，且较多的雷击部位是在35kV线路合成绝缘子处。后来，统计数据说明1998-1999年35kV线路共遭雷击12次，重合成功11次，占91.6%，重合不成功1次，占8.4%， 12起雷击中，雷击导致合成绝缘子闪络10次，占83.3%，雷击故障率较高。威海35kV系统1994-1997年由于雷击引起的间歇性谐振弧光接地过电压，烧毁了14台电压互感器、3台电流互感器、4台开关柜和6台避雷器，直接损失200多万元，给电网平安运行带来很大的威胁。地区，省右玉县供电局35kV右元线处于雷电活动频繁地带，从1987年投运以来，元堡变电站母线放电记录器的动作次数为:A相11次，B相11次，C相12
10、次。富阳供电局35kV龙羊3608线山区无架空地线，线路全长24.118km，自投运后每年均发生2-3次雷击跳闸事故。可见在35kV输电线路的事故中，雷击事故占了绝大多数。对35kV送电线路来说，考虑经济效益一般不宜沿全线架设避雷线，一般在变电所或发电厂的进线段，架设1-2km避雷线线路的防雷设计均是在线路进出变电所余地方的线路不架设避雷线。除了架设避雷线以外，现在对输电线路的防雷保护措施还有降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘水平、采用负保护角保护，减小地线屏蔽角、多重屏蔽等，这些都取得了一定效果。但对于分布在山区高土壤电阻率的易击段与易击杆塔所在线路，降低杆塔接地电阻难度较大，对于采用负角保护、
11、减小屏蔽角与多重屏蔽的方法将受到杆塔构造的限制，对于一些老线路的改造难以进展，且由于山区线路地形限制，经过山坡的线路绕击率高，雷电对线路造成的绕击故障率高的问题没有好的对策。长期以来，避雷器一直是电力系统限制大气过电压的主要措施。近年来，经过科技工作者的努力，己经成功地将避雷器应用在线路上。35kV线路一般采用3-4片绝缘子，其绝缘水平较低，防雷的措施一般采用安装避雷线、消弧线圈等措施，很少采用线路避雷器，综合漂河地区防雷措施的运行经历说明，采用一般的防雷措施还存在一些问题，因此，需要采用其它更有效防雷措施，如安装线路避雷器。这种防雷措施将大大改善输电线路防雷性能，且性能与投资比拟高。线路型避
12、雷器在我国是从1993年开场研制和应用的。1997年，电业局与原电力部中能公司合作，使用该公司生产的线路避雷器，并分别在35kV和110kV线路上运行，经过2个雷雨季节的考验取得了较好的效果。线路型避雷器的研制欧美与口本较早。美国AEP和GE公司1980年开场研制用于线路防雷的合成套Zn0避雷器，1982年10月有75 只在13 8kV线路上投入运行。构造上采用了环氧玻璃筒包裹Zn0阀片，筒外套上EPDN橡胶群套。1993年，在Port Wshington和Pecongic地区的三回线路上加装了线路避雷器，并采用了不同间距的配置方案，连续观察了三年，取得了大量的实用资料和安装、运行经历。日本自
13、1986年开场研制输电线路限制雷电过电压的合成套避雷器，年底研制出77kV线路避雷器，1988年研制出275kV线路避雷器，到1990年己在33-275kV系统的610km线路上运行了4670相线路避雷器，1992年SOOkV系统输电线路防雷的合成套避雷器己投入运行。目前，在口本大约30000套线路避雷器在电力系统中运行。大多数线路避雷器使用在66kV-77kV的线路上。目前，35kV路上防雷措施一般很少采用线路避雷器。但在地势复杂、雷电活动较为强烈的山区，电网运行结果说明采用一般防雷措施还存在一些问题，由此采用线路避雷器是一个值得研究的问题。1.3本文所作研究工作针对35kV线路的雷害事故的
14、原因分析以及针对这种原因的防雷保护措施进展研究。本文的主要工作如下:(1)对35kV线路进展现场调研，并结合雷电定位系统对线路防雷运行资料进展收集。(2)根据调研数据并结合实验室对35kV线路绝缘子冲击放电试验数据等，确定35kV线路雷击跳闸率高的主要原因。(3)通过对事故原因的理论分析与计算机仿真手段的结合，提出了35kV配电网线路防雷保护措施。(4)并通过实验室试验，以及理论分析对提出的措施进展论证。第二章35kV线路运行状况分析2.135kV线路运行状况分析本工程中主要是对舞阳35kV城线，35kV马城线，35kV马线。这三条35kV线路的根本情况如下: 35kV马城线路始于110kV马
15、村变电站龙门架，止于舞阳县35kV城关变电站龙门架，线路全长22.956km，全线杆塔共有169基，马村变电站1 *-9*杆塔、城关站进线段159*-169*杆塔设单地导线进展线路直击雷保护，进线段长度分别为1002m和1076m，导线型号LGJ-95钢芯铝绞线，地线采用GJ-35镀锌钢绞线，绝缘子选用*WPZ-70沿线跨越220kV电力线1处，IOkV电力线11处，通讯线9处。其中35kV马城线路从107*杆塔，向小号侧11米处T接至35kV鸟金变电站出线龙门架。该T接线路长度为3.Skm，共有杆塔11基，其中薄壁钢管塔3基，电杆18基，鸟金变电站11*-21*杆塔设单地导线进展线路直击雷保
16、护，导线型号LGJ-120/20钢芯铝绞线，地线型号为GJ-35钢绞线，悬垂串绝缘子采用*WPZ-70型3片，耐串采用4片*WPZ-70型瓷绝缘子。2006年6月20口，雷雨天气，该条线路速断动作跳闸，带电巡线未发现问题，强送成功;2006年7月7口，雷雨天气，该条线路速断动作跳闸，带电巡线未发现问题，试送成功(不影响供电)。35kV城线路始于舞阳县35kV楼变电站龙门架，止于舞阳县35kV城关变电站龙门架，线路全长5.123km(其中0.875km为双回路)，全线杆塔共有29基(包括城关站原1*出线塔)，其中薄壁离心钢管混凝土钢管塔12基，混凝土杆为抗大弯矩混凝土拔捎杆共17基，35kV楼变电站出现段0.9km为双回路，地导为双根，城关站进线段设1 km单地导线进展线路直击雷保护，导线型号LG
