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文档简介
1、 毕业设计(论文) 题 目:110kV输电线路综合防雷措施的研究学生姓名:曹 其 萌年 级:电自10-1专 业:发电厂及电力系统指导教师:张 红辅导教师:张 红 2012年12 月 17日 目录 摘要.2第一章 输电线路的防雷 1.1 线路防雷保护大展.3 1.2 目前山东省110kV输电线路雷击跳闸情 况及存在问题.3-5第二章 过电压计算及影响因素 2.1 雷电过电压的计算方法.6-11 2.2 110kV输电线路雷击跳闸率的影响因 素.11-13第三章 防雷措施及新技术 3.1 线路防雷技术措施的分析及有效 性.13-15 3.2 现有基础上完善防雷措施的改造原 则.15-19结束语.1
2、9致谢.19参考文献.19-20 110kV输电线路综合防雷措施的研究 摘要 本文在现有输电线路防雷研究成果的基础上,对110kV输电线路防雷措施进行了较为综合的研究.查阅一系列资料了解输电线路防雷保护的发展,探讨了在实际运行情况中影响输电线路耐雷水平的各种因素,掌握耐雷性能计算方法。并以2008年山东省110kV输电线路的雷击跳闸情况为实例,分析了输电线路实际运行中存在的问题及影响雷击跳闸的各种因素。通过雷电过电压的计算,分析现有的输电线路防雷技术的措施,并证明其有效性,最后找出一些国内外最近纪念新的防雷技术。关键词:耐雷水平. 雷击跳闸率。雷电过电压计算. 防雷措施 Study on li
3、ghtning protection performance for 110kV Transmission line Abstract lightning withstand level of transmission lines 第一章 输电线路的防雷1.1 线路防雷保护大展输电线路的防雷保护大体上经历了四个阶段。第一阶段(1930年以前)是以防止感应雷为主的阶段。最初,线路电压等级很低,感应雷引起的雷害事故是线路防雷的主要矛盾。因此,为了减少相导线上感应过电压,在输电线路上加装了地线,但这条地线是挂在相线下面的,仅作为耦合地线用。 第二阶段(1930-1950年),以防止直击雷为主的阶段,
4、也是雷电参数得以系统归纳设计的时期。这一时期逐步明确了对110-220kV高压线路来说,直击雷是主要矛盾,并提出了直击雷防护计算方法。美国于1923年建成了220kV高压输电线路,由于运行后发生多次大的雷害事故,促使了防雷工作的迅速发展,随着输电线路电压等级的提高,线路绝缘水平也大大提高,感应过电压不可能使绝缘闪络。在这种情况下,人们才开始认识到直击雷是线路雷害事故的主要原因。因此各国进行了大量的雷电观察,提出了用行波理论来计算绝缘子串两端电压的方法。第三阶段(1950-1962年左右)是由美国OVEC-345kV线路异常高的闪络率所引起的争论和对以前的防雷计算的方法和数据进行重新估价的时期。
5、这场争论极大的促进了线路防雷研究工作的进展,使理论分析、现场测试、模拟试验和进行实验的积累等方面的工作都有了极大的提高。第四阶段(1962年以后到至今),为模拟试验、现场实测、概率统计方法和计算机综合使用的阶段。1.2.1目前山东省110kV输电线路的雷击跳闸情况前面了解了输电线路的发展及耐雷性能的计算方法,下面我们通过2008年山东电网输电线路雷击跳闸情况进行分析,找出其中的问题,并提出相应的防雷改进措施。截至2007年底,山东电网运行的110kV及以上的输电线路概况如表1,2008年220kV及以上输电线路跳闸情况如表2. 表1 山东电网110kV及以上输电线路统计表 电压 等级 线路条数
6、 线路公里数2006 年2007年同比增 加2006年2007年同比增 加500kV404663399.783932.007532.227220kV4035091061199212925.07933.071110kV532625936649.26828.27179.069 表2 2008年220kV及以上输电线路跳闸统计表风偏放电雷击闪落外力破坏污秽闪络设备质量自然灾害鸟害闪络原因不明合 计500kv040010005220kv011130014029合计015130114034 由表2看出,2008年山东电网220kV及以上输电线路共跳闸34次,其中累计跳闸15次,占44.1%。15次雷击跳
7、闸中有7次发生在同塔双回线路上。可见雷击是造成220kV及以上输电线路跳闸的主要原因之一。2008年山东电网雷击跳闸重合成功率较低,仅为46.7%。11次220kV及以上输电线路雷击跳闸中,有8次重合不成功,主要原因:1.一条空充线路不投重合闸;2.一条线路两相跳闸;3.两条线路因重复性雷击或10s内再次雷击;4.其他原因。1.2.2 存在的问题上一节介绍了山东电网的雷击跳闸情况,下面需要找出其存在的问题及性质,并找到相应的措施。输电线路雷击跳闸的原因及性质:雷电过电压分为感应雷过电压和直击雷过电压。感应雷过电压的特点是它在线路的三相上同时产生,只是由于线路悬挂高度不同,略有差异。随着输电线路
8、电压等级的提高,感应过电压已不可能使绝缘闪络,直击雷已成为雷害事故的主要原因。直击雷过电压分为绕击和反击。由于一般线路都未安装雷电流测量装置(如雷电寻迹器),给防雷分析带来难度,反击和绕击分不清,就不好对症下药,国内外有关防雷专家,依据大量现场运行经验,提出区分绕击和反击的原则,如下表3 表3 区分绕击和反击的原则 比较项目 反击 绕击 1 雷电流测量电流大,结合电流途径电流小,结合电流途径 2 接地电阻 大 小 3闪络基数和相数一基多相或多基多相单基单相或相邻二基同相 4 塔身高度 大 小 5 地形特点一般,不易绕击山坡及山顶等易绕击 6 闪络相别耐雷水平较低相耐雷水平较高相 图2 全省每月
9、雷击跳闸分布图 通过分析,造成山东电网高压输电线路雷击跳闸的主要原因有以下几点:雷电活动强烈。在上图2看出,我省的雷电活动和输电线路雷击跳闸主要集中在每年的5-8月份,这段时间也是我省雷电活动最强烈的时间。 地形地势的影响。在我省高压输电线路累计跳闸故障中,山区、丘陵地形的杆塔遭受雷击的次数所占比例较大。 绕击是造成我省高压输电线路雷击跳闸的主要原因。2008年15次雷击跳闸中,其中只有依次确定为反击外,其他绝大多数可认为是绕击造成。造成线路绕击的主要原因是保护角偏大,或是保护角的设计千篇一律,没有区分平原和山区。 接地电阻较大引起反击。当杆塔型式、尺寸与绝缘子型式和数量确定后,影响线路反击耐
10、雷水平的主要因素就是杆塔接地电阻,雷击杆塔的耐雷水平随着杆塔接地电阻的增加而降低。挡杆塔接地电阻超标时,线路耐雷水平降低,雷击避雷线或塔顶后,反击导线引起跳闸。 第二章 过电压计算及影响因素 第一章以山东电网高压输电线路的雷击跳闸情况为例,分析了输电线路遭受雷击所产生的问题,以此表明输电线路防雷的重要性和必要性,下面来进行输电线路雷电过电压的计算方法。耐雷性能的计算介绍电力行业标准交流电气装置的过电压和绝缘配合(DL/T620-1997)推荐的计算方式是将杆塔简单视为一等值电感的方式来计算,无法确定雷击杆塔时杆塔上各节点的电位随时间变化的过程。因此,目前世界各国对同杆双回路线绕击率的计算方法基
11、本都是采用电气几何模型(击距法),只是在一些具体参数上的选用上有差异,但在反击计算上,各国的方法相差很大,有用行波法、EMTP程序等等,现分别进行简单介绍:击距法:所谓电气几何法是指将雷击的放电特性与线路的结构尺寸联系起来而建立的一种几何分析计算方法。该方法以雷击机理为基础,与实际运行经验比较吻合,在许多国家早已得到公认和应用。WSEGM法的核心是“Whitehead-Brown”绕击模型。如图1.1所示;电气几何法的基本原理建立在下列基本假设的基础上: 由雷击向地面发展的先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距离以前,击中点是不确定的,先到达哪个物体的击距之内,即向该物体放电。 根据理论研究
12、和试验,击距与雷电流幅值有如下关系: (2-1) 式中k、p是两个常熟、不同研究者给出的数值差别很大,常见的击距公式有: Whitedhead击距公式: (2-2)IEEE雷电工作组击距公式: (2-3) 朱式模型击距公式: (2-4) 不考虑雷击目的物体形状和近邻效应等其他因素对击距的影响,认为先导对杆塔、避雷线、导线的击距相等。 先导接近地面时的入射角服从某一给定的概率分布函数,垂直落雷密度很大,水平落雷密度下降到0. 根据以上假设作图,线路周围的空间被划分为三个区域:ok直线沿线路形成的斜面以上是雷击避雷线的区域;ok斜面与H、ck抛物线沿线路形成的曲面所包围的区域是雷绕击导线的区域;H
13、CK曲面以下是雷击地面的区域。当雷电流幅值大于时,雷击或击中避雷线,或击于大地,不再发生绕击,此时的成为最大绕击电流,相应的击距称为最大击距可以通过图中的几何关系导出。 行波法 行波法,即将杆塔的各段线路视为线路段,并视为分布参数,把分布参数的线段化成集中参数模型,然后再用集中参数电路的节点分析法,求出杆塔各节点电压,得出绝缘子串的电位差随时间的变化过程,并与其伏秒特性进行比较,判断绝缘子串是否闪络。计算过程反映了雷电波在杆塔上的传播过程,以及反射波对杆塔节点电位的影响。因为这种方法是从线路的贝杰龙数学模型出发的,所以又称为贝杰龙法。蒙特卡洛法 蒙特卡洛法作为一种通用的统计模版方法,首先出现于
14、第二次世界大战期间代号叫“Monte carlo” 的核武器研制计划,50年代以来在各个学科技术领域中得到了广泛的应用,1961年JAD首先用 Monte carlo法解决线路防雷问题,后来进一步改进并推荐在设计中使用。Monte carlo法又称统计模拟法或统计实验法。就是利用数学的方法产生各种不同分布的随机变量抽样序列,来模拟给定问题的概率统计模型。然后给出问题数值解的渐进统计估计值。用这种方法来求取线路雷击跳闸率,可以看作是利用计算机完成的模拟输电线路耐雷性能的数值实验。其原理是由计算机产生代表雷电流幅值、波前长度等统计量,计算线路耐雷性能。1962年,我国利用概率论的方法,提出了考虑雷
15、电流幅值和陡度两个随机变量的线路雷击跳闸率计算方法。用这种分析法计算危险参数曲线和跳闸率,同取某一固定陡度计算耐雷水平和跳闸率相比,更能符合实际,在高杆塔线路和超高压线路更是如此。 用Monte carlo法计算雷击跳闸率的优点在防雷计算中的很多参数的变化是随机的,用Monte carlo法可以产生随机数来模拟实际雷电流、雷击电位、线电压等。缺点是雷击中的部位判据难找,雷击中部位的闪络判据也不好找,目前尚无一个统一的判据。 2.1 .1感应过电压 110KV输电线路出现的大气过电压有两种,一种是雷直击于线路引起的叫直击雷过电压,一种是雷击线路附近的地面,由于电磁感应所引起的叫做感应雷过电压。
16、当雷电击到110KV 线路附近的大地时,由于电磁感应,在线路上的导线会感应过电压。当雷云对线路附近的地面放电时,先导通道中的负电荷迅速中和,使导线的电厂迅速消失,这样导线上的束缚电荷就会迅速释放,电荷会沿着导线向两侧运动形成感应雷过电压。这种由于先导通道形成的静电场突然消失而引起的的感应电压称为感应过电压静电分量。于此同时雷电通道中的雷电流在通道周围空间建立了很强大的磁场,这个强大的磁场也会使导线感应出很高的电压,这种由于磁场变化而引起的感应电压称为感应过电压的电磁分量。 根据理论和实际测量出来的结果,当雷击点到110KV输电线路距离大于65m时,导线上的感应过电压最大值Ug可以计算,其计算公
17、式如下; Ug=25()/S (2-5)雷电流幅值(KA)导线悬挂的平均高度(m)S雷击点里线路的距离(m) 如果110KV输电线路线上挂有避雷线,则避雷线对其有屏蔽效应,线路上的感应电荷就会减少,线路上的感应过电压就会下降。这样原有的公式就不在适应现在的计算了,若避雷线不接地线,则可以根据下式求得; =25()/S =25()/S (2-6)所以 =()/ (2-7) 避雷针实际上是通过每基杆塔接地的,因此可以在避雷线上假想有一个电位-U,用此来保证避雷线上的电位为零,此电位将在导线上产生耦合,这样导线上的电位可以用下式来计算; U=-K=(1-/)=(1-K)(2-7) (2-8)K避雷线
18、与导线的耦合系数。 由上式可以看出,接地避雷线的存在,可使导线上的感应过电压由下降到(1-K)。耦合系数越大则导线上的感应过电压就会越低。 当雷击杆塔时,由于当雷电放电时的电场迅速改变,伴随着磁场的巨大变化,将在导线上感应出很强的雷电流,不过现在还有很多争论,但是下式可以大约的计算出感应电压; = (2-9) a感应过电压系数,(KV/m)。 当110KV输电线路上有避雷线时,由于它的屏蔽效应公式为; =ad(1-K) (2-10) K为耦合系数。2.1.2 直击雷过电压 雷电流直接对110KV输电线路放电有三种情况,既雷击杆塔塔顶,雷击避雷线档距中央,雷绕过避雷线击在导线上。 雷击杆塔塔顶时
19、,雷电中的负电荷与塔顶上感应的正电荷迅速中和,形成雷电流,此雷电流沿着杆塔向下运动,另外还有两个类此的电流波分别自雷击点向两侧移动,此时干塔塔顶也有一正电流波沿着雷电流通道向上运动,根据基尔霍夫定律,这个正电流波与以上三个负的电流波的总和相等。过电压就是由于这几个电流波引起的。 当雷击塔顶电位为时,则与塔顶相连的避雷线上也会有和此电位相同的电位,由于避雷线和导线的耦合作用在110KV输电线路上也会产生耦合电压K,此电压与雷电流极性相同。由于雷电流的电磁场的作用,110KV输电线路上尚有感应过电压a(1-K),此电压与雷电流异极性,所以导线电位的幅值为 =K-a(1-K) (2-11) 线路上的
20、绝缘子串上两端电压为塔顶电位与导线之差,故110KV输电线路绝缘上的电压幅值Uj为 =-=-K+a(1-K)=(+a)(1-K) (2-12)当a=IL/2.6时,代入上式可得 =(+/2.6+/2.6)(1-K) (2-13) 上式的K值应采用电晕修正后数值。雷击杆塔的耐雷水平可有等于线路绝缘子串的50%冲击闪络电压时求得 =/((1-K)(+/2.6)+/2.6)) (2-14)由上式可以看出,增加耦合系数K可以减少绝缘子串上电压和减小感应过电压,同样也可以提高耐雷水平。一般将单线避雷线改为双避雷线,或者在导线下方增设架空地线,主要作用是增强导。地线间的耦合作用,同时也可以增加地线的分流作
21、用。当雷击避雷线档距中央时,雷击点阻抗为/2,根据流入雷击点的雷电流波为 =/(1+/2) (2-15)所以雷击点的电压为 =/2=/(2+) (2-16) 由于电压波的折射和反射作用,所以这种波是随着时间变化而变化的,当雷击开始时,雷击点的电压就向相临的杆塔方向运动,经过l/2vb时间到达杆塔,由于杆塔的接地作用,杆塔处将有一负反射波返回雷击点,又经过相同的时间,此反射波到达雷击点,若是此时雷电流还没有到达幅值时,当这个时间小于雷电流波头时,那么雷击点的电位子负反射波到达之时开始下降。若雷电流取为斜角波头即=at,则根据上式将t=l/vb带入可得雷击点的最高电位: =al/(vb(2+) (
22、2-17) 由于避雷线与110KV输电线路间的耦合作用,在此线路上将产生耦合电压K,所以雷击处与输电线路的空气间隙S上所承受的最大电压U为: =(1-K)=al(1-K)/(vb(2+) (2-18) 有上式可知,当雷击避雷线档距中央时,雷击处避雷线与输电线路线间的空气间隙S上的电压,与耦合系数K、雷电流陡度a以及档距长度l有关,此电压超过空气间隙S的放电电压时,间隙间隙将被击穿造成短路事故。 运行经验表明,在线路落雷总次数中,雷击杆塔的次数与避雷线的根数和经过地区的地形有关。装设避雷线的线路,使110KV输电线路三相导线都处于它的保护范围之内,但是仍然存在雷绕过避雷线而直接击中导线的可能性,
23、发生这种绕击的概率称为绕击率。经运行经验和现场实测证明:之值与避雷线对边相线路的保护叫,杆塔高度h及线路通过地区的地形地貌等因素有关系,可用下列公式求得:对于平原地区 =(h)/86-3.9对于山区 =(h)/86-3.35式中:为保护角(m);h为杆塔高度(m)。 (2-19) 现在要计算绕击时的过电压和耐雷水平,绕击时雷击点阻抗为/2,流经雷击点的雷电流波为=/(1+/2) (2-20)导线上电压为 =/2=/(2+) (2-21)其幅值为 =/(2+) (2-22) 绕击时110KV输电线路上电压幅值随雷电流幅值的增加而增加,若超过线路绝缘子串的冲击闪络电压,则绝缘子串将发生闪络,绕击时
24、的耐雷水平I2可令等于绝缘子串50%闪络电压来计算: =(2+)/() (2-23)2.2 110kV输电线路雷击跳闸率的影响因素关于输电线路的雷击跳闸因素有很多。其原因有下:线路杆塔高度、杆塔的等值波阻抗、杆塔所处的位置、避雷线保护角、杆塔的接地电阻、杆塔外绝缘水平等。下面做简单介绍。能够危害高压输电线路安全的主要是直击雷,直击雷又分为反击雷和绕击雷两种。500kV输电线路的绕击耐雷水平一般为15-30kV,而反击耐雷水平一般在100kV以上。只要电流幅值一般的雷绕击到导线上就会造成线路跳闸,所以防止雷电绕击又是线路防雷工作的重点。避雷线保护角:架设架空避雷线是高压输电线路最基本、最有效的防
25、雷措施。避雷线对导线的保护效果与其保护角的大小有密切的关系。跳闸率随保护角的增大而增加,减小保护角可以有效降低绕击率,当保护角降低到一定程度时甚至可以起到屏蔽作用,使导线基本不会受到绕击。杆塔接地电阻:以DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合中的500kV典型酒杯杆塔的塔形尺寸和绝缘子串的50%雷电绝缘冲击水平实验数据(见表4)来看,随着杆塔借点电阻的增加,线路耐雷水平明显降低。 表4 杆塔接地电阻与耐雷水平间的关系接地电阻/ 7 15 30耐雷水平/kV 176.7 125.4 81.2可以通过如下公式来验算接地电阻与耐雷水平之间的关系: = (2-24)-耐雷水平;-绝
26、缘子串的50%冲击放电电压K-导线和避雷线之间的耦合细数-为导线和地线之间的几何耦合系数-为杆塔的分流系数-为杆塔的冲击接地电阻-为杆塔电感雷击塔顶反击的耐雷水平: 根据耐雷水平就是不致引起线路绝缘闪络的最大雷电流幅值的定义,令式中t=,i=I,对斜角波a=,得绝缘子串电压幅值为 (2-25)由即可求得雷击塔顶反击时的耐雷水平,即 (2-26)注意式中应取绝缘子串正极性50%冲击放电电压,因为绝大多数雷击为负极性,雷击塔顶时作用在绝缘子串上的电压悬挂端为负极性,导线段位正极性比较接近绝缘子串施加正极性实验电压条件。 式中可以看出,雷击塔顶反击耐雷水平与导、地线间的耦合系数k、杆塔分流系数、杆塔
27、冲击接地电阻、杆塔等值电感以及绝缘子串的50%冲击放电电压等因素有关。但在实际工程中,往往以降低杆塔冲击接地电阻和提高导、地线之间的耦合系数k作为提高线路耐雷水平的主要手段。 第三章 防雷措施及新技术 随着经济的发展,对输电线路供电可靠性的要求越来越高。同时伴随着电网的发展,雷击输电线路引起的跳闸、停电事故绝对值也日益增多。据电网故障分类统计表明,在我国跳闸率较高的地区,高压线路运行的总跳闸次数中,由于雷击原因的事故次数约占(5070)%。尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区,雷击输电线路引起的事故率更高,带来巨大的损失。要保障线路安全运行;应对雷害原因进行有效的分析,确定雷击性质,并采
28、取相应有效的防雷措施。 3.1现有输电线路的防雷技术措施的分析及其有效性3.1.1雷害原因分析输电线路雷击闪电是由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道,导致线路绝缘击穿,这种过电压也称为大气过电压,前面我们介绍了大气过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压。雷击主要是通过建立一个放电泄流通道,从而使大地感应电荷中和雷云中的异种电荷,因此雷击和接地装置的完好性有直接的关系。输电线路感应雷过电压最大可达到400kV左右,它对35KV及以下线路绝缘威胁很大,但对于110kV及以上线路绝缘威胁很小,110kV及以上输电线路雷击故障多由直击雷引起,并且同接地装置的完好性有直接的关系。直击雷又分为反
29、击和绕击,都严重危害线路安全运行。在采取各种防雷措施之前,应该对雷击性质进行有效分析,准确分析每次线路故障的闪络类型,采用针对性强的防雷措施,才能达到很好的防雷效果。反击雷过电压是雷击杆顶和避雷线出现的雷过电压,主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关,一般发生在绝缘弱相,无固定闪络相别,所以对于反击雷过电压应采取降低杆塔接地电阻,加强绝缘,提高耐雷水平。绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线而出现的雷过电压,主要与雷电流幅值,线路防雷保护方式,杆塔高度,特殊地形有关,主要发生在两边相。目前对绕击雷过电压采取的主要措施是减少避雷线保护角,安装避雷器等。实际运行经验表明:山区线路由于地形因素的影响和有
30、效高度的增加,绕击率较高;平原,丘陵地区的线路则以反击为主。山区线路选择良好的防雷走廊,减小避雷线保护角,加强绝缘是最有效的防雷措施。对于平原,丘陵地区的线路降低按地电阻是最有效的防雷措施。影响雷害的因素有很多,通过对输电线路雷击故障分析,准确判断雷害故障的性质,必须掌握线路的运行状况,结合现场地理情况进行综合分析。3.1.2防雷措施输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能,降低线路的雷击跳闸率。在确定线路防雷的方式时,应综合考虑系统的运行方式、线路电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件,并参考当地原有线路的运行经验,经过技术经济比较,采取合理的保
31、护措施。除架设避雷线措施之外,还应注意做好以下几项措施。1接地装置的处理(1)高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。电压等级越高,降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。对土壤电阻率较高地区,应选择更换接地网形式和置换土壤的方法,达到降阻。在雷击多发区域,主网线路杆塔接地电阻应保证小于10,山区也应小于15。在雷雨季节前,对雷击多发区域线路应按规程要求的方法,进行杆塔接地电阻测量。(2)接地装置埋深,要求大干0.6 m,采用增大截面的接地引下线,引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。严格按照规程执行接地装置的开挖检查制度。重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量,对不合格的及时进行处理。
32、(3)降低杆塔接地电阻,还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。 2减小外边相避雷线的保护角或者采用负角保护在以往进行防雷设计时,只要求遵照规程规定满足杆塔避雷线保护角的要求就行了,忽略了山坡对防雷保护角的影响,则造成了杆塔防雷保护角不能满足防雷设计的实际要求,增加了线路闪络次数,影响了电网安全运行。针对山区运行线路容易受绕击的情况,建议采用有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效保护角,以便设计时针对保护角偏大情况采取相应措施减少雷电绕击概率。 3加强绝缘和采用不平衡绝缘方式在雷电活动强烈地段、大跨越高杆塔及进线段,应增加绝缘子片数。因为这些地方落雷机会较多,塔顶电位高,感应过电压大,
33、受绕击的概率也较大,通过适当增加绝缘子片数,增大导线和避雷线间的距离,达到加强绝缘的目的。规程规定:全高超过40m的有地线杆塔,每增高10m应增加一片绝缘子。随着同杆塔架设双回线路的不断出现,当普通的防雷措施不能满足要求时,采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。其原理是两回路的绝缘子片数不同,遇到雷击情况时,绝缘子片数少的一回路先闪络,闪络后的导线相当于避雷线,增加了对另一回路导线的耦合作用,提高了另一回路的耐雷水平,使之不发生闪络,保持连续供电。4安装避雷器避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压,但不是完全消除,这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地,从而限制过电压
34、,保障输电线路及设备的安全。未沿全线架设避雷线的35kV110kV架空输电线路,应在变电所1km2km的进线段架设避雷线。此外,发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段,在电缆与架空线的连接处应装设阀型避雷器,连接电缆段的1km架空线路应架设避雷线。5装设自动重合闸装置由于线路绝缘具有自恢复性能,大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此,安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。据统计,我国110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75%95%,35kV及以下的线路成功率约为50%80%。因此,各级电压等级的线路均应尽量安装自动重合闸装置。6加强雷电监测雷击闪络中单
35、相闪络机会最多,闪络地点也是一基杆塔比较多见,但有时也有连续几基同时闪络,或相隔几基闪络的。所以,故障巡查时,不能只查到一个故障点就结束故障巡视,而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统,雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时,雷电定位系统能准确定位雷击杆塔,帮助巡线人员及时查找故障点,大大节省巡线人员的故障巡视时间,使线路及时恢复供电,确保线路的供电可靠性。同时,通过对雷电定位系统的统计分析,能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据,为做好防雷工作提供保证。3.2 过内外近期的防雷新技术和有关改造 (3-1) 近来年,国处进行了另一种人工影响雷
36、电的实验。其做法是:在雷雨云到达成熟阶段之前,用高射炮、火箭等运载工具把大量的金属针粉或裹着铝箔的尼龙纤维(每条纤维长10厘米)投掷到云中去。这些导电性能良好的粉剂投入云中后,可以大大地改善云的导电性能,从而起到分散云中电荷的作用。云中不能形成电荷中心,也就减少了产生雷电的可能性。 此外,人工影响对流云的方法也被用来抑制雷电的发生。如果能在雷雨云形成之初就往云中播撒大量的人工冰核(碘化银),使的云中的过冷水滴提前冻结成冰晶,并从云中掉下来,从而减少雷电的发生。大量的对比实验表明,播撒了碘化银的云,“云地”闪电的次数比不播撒的云减少了66%。利用激光改变雷电走向,是日本专家们最近的又一新成果。它使引雷技术向实用化迈进了一大步。这种技术是通过反射镜将激光射向雷雨云,在空气中形成电流容易通过的高温等离子体通道,将雷电引向避雷塔。 美国科学家发明的“雷电消除器”则非常适用于多雷地区,现已获得专利。这种“雷电消除器”制作十分简单:几百根钢筋竖立在插进土壤中的空心大口径金属管上面的切口中。它看上去很像避雷针,只是分散在一定的面积上,但它的作
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