輸電線路的防雷設計畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 ，安裝的具體位置見圖1。 考慮到在直線桿塔上避雷器暗轉個位置緊臨絕緣子串，此時絕緣子串上的電壓分布是否會影響避雷器的電位分布，繼而影響避雷器的泄漏電流，從而加速避雷器的劣化過程，縮短避雷器的使用壽命，為此在沙河試驗大廳進行了模擬試驗，試驗的結果顯示，避雷器的這種安裝位置對于避雷器的使用壽命影響很小，也基本不會影響帶電試驗的試驗結果。 考慮到桿塔的海拔高度、地形地貌以及避雷器的保護范圍，并且考慮到水平排列的三相的中間相（B相）基本上不會遭直擊雷，而三角排列的頂相由于易遭雷擊而需安裝避雷器（如130號桿）等原則，在桿塔上裝設了復合絕緣外套氧化鋅避雷器，具體安裝情況見表8。 表8 氧化鋅避雷器具體安裝情況桿塔號130132138140145151154157162166安裝相序BCA、CA、CA、CA、CA、CAA、CA、C4 避雷器的運行狀況分析 避雷器帶電試驗 17只避雷器在進行交接試驗后，1996年12月在壽遵線上安裝，并于1996年12月進行了第一次帶電試驗，以積累避雷器帶電試驗的初始數據：然后在雷雨季節開始后每個月進行了帶電擦拭。從帶電測試的結構看，避雷器運行正常。為了檢驗避雷器的性能，在雷雨季節過后，隨機抽取了兩只避雷器，然后帶電拆下進行了試驗。試驗結果合格，也就是說避雷器在經過一個雷雨季節的運行后，性能良好。 避雷器的動作情況截止1998年6月，避雷器總共動作了5次，其中1997年的雷雨季節期間動作了2次，都在140號桿塔的A相，1998年避雷器動作了3次，138號桿塔A相各一次。，與139號桿檔距達595M，易遭壘擊，是這一段桿塔中海拔較高的桿塔，該號桿塔位于一高山大嶺頂部，易遭雷擊。 避雷器五次動作，使壽遵線五次受到避雷器的保護，避免了線路五次跳閘，所以安裝避雷器的效果是明顯的。5 小結承德供電公司的一條110KV輸電線路壽遵110KV線路,由于經過高山大嶺的一段桿塔,在雷雨季節經常遭受雷擊,造成線路跳閘,在這段桿塔降低接地電阻比較困難,且費用高\工作兩大,我院與承德供電公司合作,在該線路117號、129號—167號桿塔上安裝了總共20只合成絕緣外套金屬氧化物避雷器，經過一年多的運行時間，避雷器一共動作了5次，有效的保護了線路。這些避雷器選擇了適應線路運行的參數，經過帶電監測研究，證明避雷器的性能能夠滿足在線路上運行的需要，同時經過一個多雷雨季節的運行經驗證明這種改進的防雷措施對于山區線路的防雷是經濟的、有效的。經一年多運行證明，合成絕緣外套避雷器參數選擇正確，布置合理，能很好的保護線路，防止雷擊跳閘。在110KV線路上安裝合成絕緣外套避雷器來保護線路，這在我國尚屬首次，運行經驗表明在線路上安裝適合線路運行的合成絕緣外套金屬氧化物避雷器來保護線路是一種經濟的、有效的，可行的方法，是一種值得推薦的、有效的山區線路防雷方法。八、淺談輸電線路中的防雷保護近年來，輸電線路因雷擊引起的事故日益增多，對線路的安全運行造成了極大的威脅。每次因雷擊引起的事故，不但給工礦企業和人民群眾的生產生活造成了極大的影響，還加重了我公司相關運行部門的工作負擔，事故巡視、事故搶修等工作造成我公司人力、物力的極大浪費。為此，輸電線路的防雷保護應成為輸電線路運行維護的重點。雷電對輸電線路的危害：輸電線路縱橫交錯，望望易受雷擊，雷擊線路時常造成絕緣子閃絡事故，而多數雷電發生時常伴有大風大雨，沿線的樹木等倒落在線路上，導致倒桿斷線等事故經常發生。如這些事故得不到及時的處理，將嚴重威脅人民群眾的生命財產安全。輸電線路上出現的大氣過電壓有兩種，一種是雷直擊于線路引起的，稱為直擊雷過電壓：另外一種是雷直擊線路附近地面，由于電磁感應所引起的，成為感應雷過電壓。直擊雷多為擊于塔頂及塔頂附近的避雷線，一般造成該塔一相或多相瓷瓶閃絡。直擊雷可以氛圍三種情況，即雷擊桿塔塔頂，雷擊避雷線檔距中間：壘雷繞避雷線擊于導線繞擊。繞擊相應該是迎者雷云走向的一側，有時雷電流較大，雷繞擊導線后雷電流沿導線兩側傳遞，也會造成該檔相臨的桿塔同相瓷瓶串閃絡，當較大的雷電流繞擊在靠一側桿塔的導線上時，造成該塔的瓷瓶串閃絡，同時由于雷電流大，在通過桿塔入地時造成塔頂電高，同樣可以引起反擊，造成其他瓷瓶閃絡。輸電線路的防雷工作基本上經歷了以感應雷防護為主和以直擊類4防護為主的兩個時期，隨著輸電電壓的提高，直擊累已轉為主要矛盾。輸電線路防雷性能的優劣主要由耐雷水平及雷擊跳閘來衡量。雷擊線路時，線路絕緣不發生閃絡的最大電流幅值稱為耐雷水平，以KA為單位，低于耐雷水平的雷電流擊于線路不會引起閃絡。每100KM線路每年由雷擊引起的跳閘次數稱為雷擊跳閘率，它是衡量線路防雷性能的綜合指標。線路雷擊跳閘分析1 輸電線路的感應雷過電壓當雷擊路附近大地時,由于電磁感應,在線路的導線上會產生,當雷擊點離開線路的距離大于65米時,導線上的感應過電壓最大值為:Ug≈25*﹤（I1*h4）/S﹥,式中Ug為雷擊大地時感應過電壓最大值(KV),I1為雷電流幅值(KV),hd為導線懸掛的平均高度(M),S為雷擊點離線路的距離(M)。由于雷擊地面時雷擊點的自然接地電阻較大，雷電流幅值一般不會超過100KA，感應過電壓一般不超過500KV，對35KV及以下水泥桿線路會引起一定的閃絡事故，對110KV及以上的線路，由于絕緣水平較高，一般不會引起閃絡事故。有避雷線輸電線路的直擊雷過電壓和耐雷水平 雷擊桿塔塔頂時的過電壓和耐雷水平 雷擊桿塔頂時，線路絕緣上過電壓最大值：Uj=Il(BRch+B(Lgt/)+hb/)(1k),式中Il為雷電流,B為分流系數,Rch為桿塔沖擊接地電阻,Lgt為趕趟的電感,hd為桿塔高度。由此式可知，要提高耐雷水平，可以采取降低桿塔接地電阻和提高耦合系數 主要手段。 雷擊避雷線檔距中央時的過電壓運行經驗證明，雷擊檔距中間的避雷線時，發生線路跳閘的情況是極為罕見的，因此可不予考慮。繞擊時的過電壓和耐雷水平繞擊時的過電壓為：Us=,式中Us為雷擊點過電壓最大值KV:,架空避雷線可有效的減少直擊導線。 繞擊時的耐雷水平為：I2=U50%（4/Z）=U50%/100，式中U50%是絕緣子串的50%沖擊放電電壓：Z是雷擊導線處的波阻抗：4是雷擊點左右兩側導線波阻抗并聯和雷擊到波阻抗為Z/2的導線上其阻抗近似等于雷電通道波阻Z0時的雷電流比雷擊領歐時減半而構成的。輸電線路的雷擊跳閘率 沖擊閃絡轉為穩定工頻電弧的概率稱為建弧率，它與弧道中的平均電場強度有關，也與閃絡瞬間公頻電壓的瞬時值和去游離條件有關：g=()*102,式中為g建弧率,E為絕緣子串的平均運行電壓梯度(KV/M). 有避雷線線路雷擊跳閘率:N=NL.(Gp1+PaP2),式中NL為每百公里每年線路雷擊次數:g為建弧率E是絕緣子串的平均運行電他梯度:g是擊桿率,雙根避雷線平原取1/6,山區取1/4:Pa是繞擊率,山區線路的繞擊率約為平地線路的3倍:P1是超過雷擊頂部的耐雷水平的雷電流概率:P2 是超過累繞擊導線時耐雷水平的雷電流概率.根據以上分析提出改善和降低雷擊跳閘率的防范措施:在確定輸電線路的防雷方式時,應全面考慮線路的重要程度\系統運行方式\線路所經地區雷電活動的強弱、地形地貌的特點、土壤電阻率的高低等條件，結合當地原有線路的運行經驗，根據技術經濟比較的結果，因地制易采取合理的保護措施： 架設避雷線： 避雷線是高壓和超高壓輸電線路最基本的防雷措施，它主要目的是防止雷擊導線。兩外，避雷線對雷電流還有分流作用，可以減小流入桿塔的雷電流，使桿塔頂電位下降：對導線有耦合作用，可以降低導線上的感應過電壓。 降低桿塔接地電阻對于一般高度的桿塔，降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平防止反擊的有效措施。土壤電阻率低的地區，應充分利用桿的自然接地電阻，采取與線路平行的地中伸長地線的辦法可以因其與導線間的耦合作用而降低絕緣子串上的電壓，從而使線路的耐雷水平提高。 采用不平衡絕緣方式在同桿架設的順感回線路中，但剛才用常規的防雷措施不能滿足要求時，還可以采用不平衡絕緣方式來降低雙回路雷擊同時跳閘率。不平衡絕緣的原則是使兩回路的絕緣子串片數有差異，一般認為，兩回路絕緣水平的差異為根號3倍相電壓，差異過大將使線路故障率增加，雷擊時，絕緣子串片數少的回路先閃絡，閃絡后的導線相當于地線，增加了對另一回路導電的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不發生閃絡保證繼續供電。 裝設自動重合閘 由于雷擊造成的閃絡多數能在跳閘后自行恢復絕緣性能，所以重合閘成功率較高。重合閘裝置作為線路防雷的一項重要措施，可有效的保證雷擊跳閘后的供電可靠性。 采用消弧線圈接地方式對于雷電活動強烈，接地電阻又難以降低的地區，可采用中性點不接地或經消弧線圈接地的方式，絕大多數的單相閃絡著雷接地故障能被消弧線圈所消除。而在兩相或三相著雷時，雷擊引起第一相導線閃絡并不會造成跳閘，閃絡后的導線相當于地線，增加了耦合作用，使未閃絡相絕緣子串上的電壓下降，從而提高了耐雷水平。 裝設線路防雷用金屬氧化物避雷器中國電力科學研究院曾對1220KV有避雷線線路應用線路避雷器的防雷效果進行過計算研究。未安裝線路避雷器時220KV線路反擊耐雷水平僅為32KA（桿塔接地電阻50歐）。有線路避雷器時為350KA以上。，即根本不會閃絡。 為了充分利用有限的資金獲得較好的效益，根據線路雷擊特點，建議線路避雷器先安裝在下列桿塔，山區線路易擊段易擊點的桿塔：山區線路桿塔接地電阻超過100歐且發生過閃絡：水電站升壓站出口線路接地電阻大的桿塔：大跨越高桿塔：多雷區雙回路線路易擊段易擊點的一回線路。 加強絕緣 在沖擊閃絡作用下，木材是良好的絕緣，因此可以采用木橫擔來提高耐雷水平和降低建弧率，但受資源限制一般不采用木絕緣。對于高桿塔可以采取增加絕緣子串片數的辦法來提高防雷性能。輸電線路遭受雷擊實際無法避免的，但我們可以采取有效的防雷措施讀一輸電線路進行保護。輸電線路常規的防雷保護措施僅能部分的減少線路雷擊跳閘次數，為大幅度降低或消除線路雷害事故，必須采取更有效的新措施，經過我們的實踐，發現線路防雷用金屬氧化物避雷器可以防止雷直擊導線或雷擊塔頂，避雷線后絕緣子的沖擊閃絡，從而可以根本上消除線路雷擊跳閘。 九、結論 在總結了輸電線路防雷工作存在的問題和如何運用好常規防雷技術措施的基礎上，我們認為雷電活動是小概率事件，隨機性強，要做好送電線路的防雷工作，就必須抓住其關鍵點。綜上所述，為防止和減少雷害事故，設計中我們要全面考慮高壓輸電線路經過地區雷電活動強弱程度，地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況，還要結合原有高壓送點線路運行經驗以及系統運行方式等，通過比較選取合理的防雷設計，提高高壓送點線路的耐雷水平。淚點活動是一個復雜的自然現象，需要電力系統內各個部門的通力合作，才能盡量減少雷害的發生，將雷害帶來的損失降低到最地限度。十、參考文獻 文獻名稱：《電力工程高壓送電線路設計手冊》 2004年6月版 編寫單位：國家電力公司東北電力設計院 發行單位：中國電力出版社出版、發行 文獻名稱：《架空送電線路桿塔結構設計技術規定》 2002年9月版 編寫單位：西南電力設計院 發行單位：中國電力出版社出版、發行 文獻名稱：《電力金具手冊》 2001年6月版編寫個人：董吉諤發行單位：中國電力出版社出版、發行 文獻名稱：《架空送電線路基礎設計技術規定》 2005年6月版編寫單位：西南電力設計院發行單位：中國電力出版社出版、發行 文獻名稱：《電力設計規程分冊》 1994年4月版編寫單位：黑龍江省電力工業局用電處發行單位：黑龍江省電力工業局翻印刷