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1、相关规程与手册： 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合交流电气装置的接地220500kV变电所设计技术规程导体和电器选择设计技术规定110750kV架空输电线路设计技术规程电力工程高压送电线路设计手册电气工程电气设计手册，一次部分13雷害事故在系雷害事故在系雷害事故在系雷害事故在系统统跳跳跳跳闸闸停停停停电电事故中占很大比重。事故中占很大比重。事故中占很大比重。事故中占很大比重。电电力系力系力系力系统统防雷包含防雷包含防雷包含防雷包含线线路、路、路、路、变电变电站、站、站、站、发电发电厂等厂等厂等厂等环节环节。耐雷水平：耐雷水平：雷击线路但不至引起绝缘闪络的最大雷电流峰值雷击线路但不至引起绝缘闪
2、络的最大雷电流峰值( (kA)kA)。第九章第九章 输电线路的防雷保路的防雷保护 雷雷击跳跳闸占占电网网总事故的比例有事故的比例有时可达可达60%以上。以上。 雷雷击跳跳闸事故事故过程：程：（1）线路路绝缘闪络；（2）形成工）形成工频电弧，跳弧，跳闸；（3）跳）跳闸后后线路路绝缘不能恢复，不能恢复，则发生停生停电。4表表1 19841995年十年间俄罗斯年十年间俄罗斯500kV1150kV线路线路按照跳闸率原因分类运行数据（节选）按照跳闸率原因分类运行数据（节选）跳闸原因跳闸原因500kV线路线路750kV线路线路1150kV稳定稳定跳闸数跳闸数合计合计稳定稳定跳闸数跳闸数合计合计稳定稳定跳闸
3、数跳闸数合计合计雷电引起雷电引起的跳闸的跳闸17 (12.23%)67(17.49%)1 (5.26%)9 (23.07%)6(75.0%)16(84.21%)其它原因其它原因引起的引起的跳闸跳闸122 (87.77%)316 (82.51%)18 (94.74%)30 (76.93%)2(25.0%)3(15.79%)合计合计139 (100%)383 (100%)19 (100%)39 (100%)8 (100%)19 (100%)5反击引起的闪络直击雷和感应雷6雷云发出的下行先导，其中有大量负电荷下行先导负电荷在导线上感应出束缚电荷，极性为正9.1 输电线路感应雷过电压u一一 、雷击线路
4、附近大地时、雷击线路附近大地时7导线上束缚电荷失去束缚开始向两侧自由流动，其电流在导线波阻抗上形成过电压主放电发生后下行先导中负电荷全部被中和静电分量：与极性相反静电分量：与极性相反电磁分量：相互垂直，较小电磁分量：相互垂直，较小8（2 2）实际避雷线电位为）实际避雷线电位为0 0，可看成避雷线上存在，可看成避雷线上存在U Ugbgb的电压，的电压，耦合作用下导线感应电位为耦合作用下导线感应电位为k k0 0U Ugbgb的，所以总感应的对地电压的，所以总感应的对地电压避雷线的影响（1）若避雷）若避雷线不接地不接地9电磁分量增大，磁分量增大，计算方法尚有争算方法尚有争论。行行业标准建准建议，（
5、，（1）无避雷）无避雷线时，导线感感应过电压最大最大值 a感应过电压系数(kV/m)， aIL/2.6 （2）有避雷有避雷线时，由于其屏蔽效，由于其屏蔽效应二二. 雷击杆塔时导线上的感应过电压雷击杆塔时导线上的感应过电压 一般不超一般不超过500kV，仅对35kV及以下及以下线路的路的绝缘有一有一定威定威胁（雷（雷电耐受水平耐受水平为350kV）。）。109. 2 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平11避雷线根数避雷线根数12平平 原原山山 区区1/41/31/61/4一、雷击杆塔时的反击过电压一、雷击杆塔时的反击过电压u塔顶（横担）电位与导线电位差引起绝缘子串闪络反击。击杆率 g12(1)(1
6、)塔顶及横担电位塔顶及横担电位避雷避雷避雷避雷线线的分流作用的分流作用的分流作用的分流作用: :i igtgt P15.6；I2P273.126例题：(5) 落雷次数、绕击率、击杆率和建弧率保护角平原地区 山区击杆率：平原g=1/6，山区g=1/4建弧率80%(6) 线路雷击跳闸率平原地区：山区：279. 4 输电线路的防雷措施雷害事故的雷害事故的发展展过程及防程及防护措施措施线路防雷设计目标：提高线路的耐雷性能，降低雷击跳闸率。线路防雷设计目标：提高线路的耐雷性能，降低雷击跳闸率。线路防雷设计目标：提高线路的耐雷性能，降低雷击跳闸率。线路防雷设计目标：提高线路的耐雷性能，降低雷击跳闸率。（1
7、 1） 架设避雷线：架设避雷线：最基本防雷措施防止雷直击导线。分流作用，减小流入杆塔电流，使塔顶电位降低；与导线之间的耦合也可降低绝缘子串上的过电压。28规程：110kV及以上线路一般应全线架设避雷线；500kV线路设双避雷线。 光纤复合架空地线（OPGW）：避雷线经一个小间隙对地绝缘；通信用。29（2）降低杆塔接地电阻提高线路击杆的耐雷水平、防止反击的有效措施。一般需另加人工接地装置。（3）架设耦合地线 具有一定的分流作用u提高导线与避雷线之间的耦合系数30（4）不平衡绝缘u同塔双回或以上线路。u使一回路的绝缘子片数少于另一回路的三相，闪络后相当于避雷线，降低了其他回路导线电位。（5）自动重
8、合闸u由于线路绝缘具有自恢复功能。u我国110kV及以上线路重合闸成功率高达75%95%。31（6）消弧线圈接地u用于中性点不直接接地的线路，减小故障接地点的单相接地电流，促进接地电弧熄灭。雷击跳闸率大约可以降低1/3左右。（7）加强绝缘u增加绝缘子片数，用于重要线路段，如大跨越高杆塔上使用。32（8）安装线路避雷器u能免除线路绝缘的冲击闪络，并能使建弧率降为零。u一般用复合外套氧化锌避雷器。针对雷害事故形成的四个雷害事故形成的四个阶段，段，现代代输电线路在采取防雷路在采取防雷保保护措施措施时，要做到，要做到“四道防四道防线”，即：，即： 1防直防直击，就是使，就是使输电线路不受直路不受直击雷
9、。采取的措施是雷。采取的措施是沿沿线路装路装设避雷避雷线。 2防防闪络，就是使，就是使输电线路受雷后路受雷后绝缘不不发生生闪络。采。采取的措施是加取的措施是加强线路路绝缘、降低杆塔的接地、降低杆塔的接地电阻、在阻、在导线下方下方架架设耦合地耦合地线等。等。 3防建弧防建弧，就是使，就是使输电线路路发生生闪络后不建立后不建立稳定的工定的工频电弧。采取的措施是系弧。采取的措施是系统采用消弧采用消弧线圈接地方式、在圈接地方式、在线路上路上安装安装线路避雷器等。路避雷器等。 4防停防停电，就是使，就是使输电线路建立工路建立工频电弧后不中断弧后不中断电力力供供应。采取的措施是装。采取的措施是装设自自动重
10、合重合闸、双回路、双回路线路采用不平衡路采用不平衡绝缘方式等。方式等。输电线路的防雷措施本章小结衡量衡量输电线路防雷性能的重要指路防雷性能的重要指标是是耐雷水平耐雷水平和和雷雷击跳跳闸率率。输电线路上出路上出现的雷的雷电过电压有有感感应雷雷过电压和和直直击雷雷过电压两种。两种。当雷当雷击线路附近大地或路附近大地或线路杆塔路杆塔时，由于雷，由于雷电通道周通道周围空空间电磁磁场的急的急剧变化，会在化，会在导线上上产生感生感应雷雷过电压。雷雷击线路附近大地路附近大地时，在，在导线上上产生感生感应雷雷过电压与与雷雷电流流幅幅值、导线悬挂高度成正比挂高度成正比，与，与雷雷击点距点距导线的距离成反比的距离
11、成反比，过电压幅幅值一般不超一般不超过300400kV。雷雷击杆塔杆塔时，塔，塔顶电位由塔身位由塔身电感和接地感和接地电阻上阻上压降两部分降两部分构成：构成：导线电位由感位由感应分量和耦合分量分量和耦合分量组成；耐雷水平成；耐雷水平I1与与线路路绝缘水平水平U50%、杆塔冲、杆塔冲击接地接地电阻阻Ri、耦合系数、耦合系数k等因等因素有关。素有关。雷雷绕击导线时，导线电位高，极易引起冲位高，极易引起冲击闪络。输电线路路设计时，避雷，避雷线与与导线间的空气距离足的空气距离足够大，不大，不会会发生避雷生避雷线对导线的冲的冲击闪络。对有避雷有避雷线的的输电线路，雷路，雷击跳跳闸共共经历雷雷击线路路、线
12、路路绝缘发生冲生冲击闪络、在冲、在冲击闪络的弧道上的弧道上建立建立稳定的工定的工频电弧弧、继电保保护动作跳作跳闸四个四个过程。程。为了降低了降低输电线路的雷路的雷击跳跳闸率，保率，保证系系统安全安全连续供供电，可因地制宜地采取合理的可因地制宜地采取合理的线路防雷保路防雷保护措施。措施。Thanks for your attention！例：一条平原地区的例：一条平原地区的220kV线路，杆塔路，杆塔线路尺寸如路尺寸如图所示。所示。绝缘子串由子串由13片片X-7组成，其正、成，其正、负极性极性U50%为1410kV和和1650kV，保，保护角角 = 16.5 杆塔冲杆塔冲击接地接地电阻阻 Ri
13、= 7，避雷，避雷线半径半径rg=5.5mm，避雷，避雷线弧垂弧垂fg = 7m ，导线弧垂弧垂fc = 12m。求。求该线路路的耐雷水平和雷的耐雷水平和雷击跳跳闸率。率。详细解答：（1）避雷）避雷线的平均高度的平均高度为：（2）导线的平均高度的平均高度为：（3）外）外侧导线所受的所受的过电压较中中间导线严重，取外重，取外侧导线作作为计算条件。双避雷算条件。双避雷线对外外侧导线的耦合系数的耦合系数为：（4）查表得表得电晕修正系数修正系数k1=1.25，则校正后的耦合系数校正后的耦合系数为：输电线路的耐雷水平与雷击跳闸率（5）查表得表得铁塔塔单位位长度的度的电感感为0.5H/m，杆塔等，杆塔等值电感感为：（6）查表得避雷表得避雷线的分流系数的分流系数为：（7）雷）雷击杆塔杆塔时耐雷水平耐雷水平为：（8）由）由 ，雷，雷电流超流超过I1的概率的概率为：（9）绕击率（当率（当 = 16.5 时）为：（10）雷）雷绕击于于导线时的耐雷水平的耐雷水平为：（11）雷）雷电流超流超过I2的概率的概率为：（12）沿）沿绝缘子串的平均运行子串的平均运行电压梯度梯度为：建弧率建弧率为：（13）雷）雷击跳跳闸率率为：
