1.架空输电线路雷电过电压概述
雷击是造成线路跳闸的主要原因
雷击线路形成电压波,沿线路传播入侵入变压所—危害变电所设备形成的。
据过电压形成的物理过程,需电过电压分:
① 直击雷过电压——直击杆塔,避雷线或导线,引起线路过电压—危害大。
② 磁感雷过电压—雷击线路附近大地,由于电磁感在导线上引起过电压对35KV以下线路有威胁。
直击雷过电压两类
反击:雷击线路杆塔或避雷线时,雷电流通过雷击点阻抗,使该点电位大大升高,当雷击点与导线之间的电位差超过线路绝缘的冲击电压时,会对导线发生闪络,使导线出现过电压。
这时杆塔或避雷线的电位反而会高于导线,故称为反击。
绕击:雷电流直接击中导线(无避雷线)或绕过避雷线(屏蔽失效)击中导线,直接在导线上引起过电压–称为绕击。
雷击过电压后果
① 短路——导线对地闪络以后,工频电压沿通道放电,发送为工频电弧接地,断路由跳闸。影响正常送电。
② 形成沿输电线路侵入变电路的雷电波,内产生复杂的折反射过程——设备承受高压电压——破坏设备绝缘停电事故。
输电线路性能衡量指数
耐雷水平——线路遭受雷击能耐受的不致引起闪络的最大雷电流幅值。
雷击跳闸率——折算去年雷电系数为40的标准条件每百公里线路每年因雷击引起的线路跳闸次数(次/百公里 率)——合性指标。
2. 感应过电压
雷云对地放电过程中,放电通道周围空间电磁场发生急剧变化,雷电输出电线对附近地面时会在导线上感应出的高电压。
感应过电压的解释比较一般
简便计算方法: U=25Ih/s KV I 雷击电流高值
S地面雷击点距线路的水平距离,h导线高度 F弧垂(弛垂)
H导线悬挂点高度
例 I=100A h=10m s=65m u=384.6kv
实测表明 u=300kv-400kv
3. 雷击导线过电压
110KV及以上线路架有避雷线,但也有绕击——屏蔽无效,概率低,而跳闸率高。
无避雷线的线径,雷间放电过分最近线路——雷电直击导线过电压
Z线路波阻抗
雷电击中导线,雷电波沿线路向西侧传播,VA超过绝缘子串的50%冲击放电电压,引起绝缘闪络,线路耐雷水平。
无避雷针线不行,110KV及以上线路,要全线架设避雷线,防止线路频繁跳闸。
4. 雷击塔过电压
雷击塔顶时,杆塔电感与接地电阻的存在使塔顶电位瞬时升高,电位对值大大超过导线电位,引起绝紫串闪络——反点,跳闸
同时向线路西侧传播的过电压波,侵入发电压变电站。
作用在绝缘子串上的电压
5. 雷击跳闸率
雷电过电压持续时间短,高压开关来不及跳闸,只有冲击闪络的通道反站成稳定工频点弧,才会导致线路跳闸。
电压等级/KV |
500 |
330 |
20 |
110 |
66 |
35 |
雷击杆塔时耐雷水平/KV |
125~175 |
100~150 |
75~110 |
40~75 |
30~60 |
20~30 |
平原跳闸率/ |
0.081 |
0.12 |
0.25 |
0.83 |
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山区跳闸率/ |
0.17~0.42 |
0.27~0.60 |
0.43~0.95 |
1.18~2.01 |
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