1000kV特高压变电站防雷保护和设备绝缘水平(精)
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1000k V特高压变电站防雷保护和设备绝缘水平(精)张翠霞等:1000kV 特高压变电站防雷保护和设备绝缘水平第10期输配电(特高压输电技术专栏1000kV 特高压变电站防雷保护和设备绝缘水平张翠霞,杜澍春,葛栋(中国电力科学研究院,北京100085摘要:结合我国1000kV 晋东南—荆门—南阳试验示范工程系统过电压的计算结果,论述了绝缘配合方法的原理,推荐了本工程变电站的设备绝缘水平。
同时对我国已运行的500kV 和750kV 变电站的直击雷设计和运行经验进行了总结分析,并对1000kV 特高压变电站直击雷防护中存在的一些特殊设计问题进行了计算研究,推荐了1000kV 变电站对直击雷的防护方法。
还对晋东南变电站、南阳开关站和荆门变电站雷电侵入波进行了模拟计算,计算出各种运行方式下变电站开关站的安全运行指标,并根据计算推荐了确保每个变电站安全运行年(1500~2000a 时的避雷器保护方案。
关键词:特高压;变电站;防雷保护;绝缘水平中图分类号:TM863文献标识码:A文章编号:1004-9649(200610-0021-03收稿日期:2006-08-14作者简介:张翠霞(1959-,女,北京人,高级工程师,从事电力系统过电压与绝缘配合及避雷器等方面的研究。
E -mail:zhangcx@0引言1000kV 特高压输电是一个新的领域,其防雷保护和绝缘配合都是关键性的技术问题。
绝缘配合是否合理将直接影响整个工程的布局和工程设备的造价,而变电站又是特高压输电系统的枢纽,起着输电和变电的关键作用,一旦发生雷击损坏事故,有可能造成大面积停电,影响十分严重。
所以,变电站要求有可靠的防雷保护措施。
1变电站设备绝缘水平的选取1.1过电压水平1000kV 晋东南—荆门—南阳试验示范工程工频过电压和操作过电压是经研究提供。
(1工频过电压a.线路断路器的变电站侧:1.3p.u.。
b.线路断路器的线路侧:1.4p.u.,持续时间小于0.4s 。
特高压变电站的防雷保护
特高压变电站的防雷保护特高压变电站是电网输电和配电的重要组成部分，其安全可靠运行对电网的稳定运行至关重要。
在特高压变电站的建设和运行过程中，防雷保护是一个非常重要的环节，直接关系到变电站的安全性和可靠性。
本文将从特高压变电站的防雷保护现状、存在的问题以及解决方案等方面展开阐述。
特高压变电站作为输电网的关键节点，其设备设施受雷击影响较大。
特高压变电站建设在大气电荷密度较大的地区，地气电位差较大，地表闪电密度大，综合气象条件较差，造成了使得雷击频次较高。
特高压变电站设备设施大，受雷害损失较大，为了保障设备的安全运行，对其进行了很高的防雷技术要求。
目前，特高压变电站防雷保护主要采用的方法包括接地系统、避雷针、避雷网、金属氧化物避雷器等。
接地系统是主要的防雷保护手段，通过良好的接地系统来分散雷电流，减小雷击对设备的影响。
避雷针和避雷网则可以起到引雷作用，将雷电荷释放到大气中，减缓雷电势的积聚。
而金属氧化物避雷器则是起到消除雷电荷的保护作用，将雷电荷导引至地表。
虽然特高压变电站防雷保护手段比较完善，但在实际运行中仍然存在一些问题。
接地系统不稳定、避雷针耐久性差、避雷网结构不合理等问题都影响了防雷效果。
需要对特高压变电站的防雷保护进行进一步的研究和改进。
二、特高压变电站防雷保护存在的问题1. 接地系统不稳定特高压变电站的接地系统是其防雷保护的重要组成部分，良好的接地系统可以分散雷电流，保护设备。
由于接地系统地质条件复杂，地下水位变化大等因素影响，导致接地系统的稳定性较差。
接地电阻大、接地电位差大、接地系统互连不良等问题导致了雷击时设备受损的情况。
2. 避雷针耐久性差3. 避雷网结构不合理避雷网是一种通过引雷将雷电荷释放到大气中的装置，其结构对于防雷效果至关重要。
目前部分特高压变电站的避雷网结构不合理，造成雷击时雷电荷不能充分释放，从而影响了防雷效果。
以上问题都直接影响了特高压变电站的防雷保护效果，为了解决这些问题，需要采取相应的措施进行改进和完善。
特高压变电站设备绝缘配置与防雷技术分析
特高压变电站设备绝缘配置与防雷技术分析摘要：1000kV特高压变电站在运行过程中遇到雷电天气时通常会出现故障，因此，为了使其安全运行得到保证，就1000kV特高压变电站的防雷保护和设备绝缘水平展开相关论述。
重点分析了1000kV变电站设备绝缘水平和1000kV防雷保护方法，认为在实际工程中，应根据变电站接线的具体情况，对避雷针（线）的数量、安装位置及接线情况作进一步确定，从而使变电站的防雷保护措施得到有效保证。
关键词：1000kV；特高压；变电站；防雷保护；绝缘水平前言1000kV特高压输电系统的安全运行对相关设备的安全而言有着重要意义，其防雷保护及设备绝缘水平在技术方面都有一定难度，绝缘配合是否合理会在很大程度上对整个工程设备的造价及设备系统的布局产生直接影响，另一方面，变电站是特高压输电系统中核心部分，其在输电及变电中都起着重要作用，当其在雷雨天气中出现故障时，通常会导致严重的大面积停电现象，因此，必须对其防雷保护和设备绝缘水平引起重视。
1 1000kV变电站中选取设备绝缘水平的要求1.1避雷器在1000kV特高压变电站中，通常把额定电压为828kV的避雷器安装在线路侧及站内。
1.2过电压水平1000kV特高压变电站的操作过电压及工频过电压通常由测验得出，根据相关研究，二者电压的具体情况通常为：（1）操作过电压。
①线路中部：对地为1.6p.u，相间为2.7p.u；②靠近变电站：对地为1.5p.u，相间为2.5p.u。
（2）工频过电压。
①线路断路器的线路侧为1.5p.u，持续时间在0.5s以内；②线路断路器的变电站侧为1.4p.u.。
1.3绝缘配合原则对电气设备的绝缘进行配合时，电气设备内绝缘的耐受电压应以避雷器的操作冲击及雷电冲击保护水平为基础，并同时乘以一配合系数（安全裕度），然后使用惯用法作进一步确定。
（1）1000kV特高压输电系统中，对电气设备的绝缘水平进行选择时，应根据国内外超高压或特高压系统中的相关标准，并应保留足够的裕度。
1000kV特高压输电线路防雷研究
1000kV特高压输电线路防雷研究作者：王强梁海潇胡伟来源：《环球市场》2017年第12期摘要：人民生活水平能否提高以及国民经济的发展是否能得到改善，这都与电力的发展有着至关重要的联系。
发展1000kV特高压输电线路，对我国电力系统进步有着重要影响。
因此，研究1000kV特高压输电线路防雷问题，就十分必要。
特高压输电线路一般都跨大地区、江、河，受地形地貌以及恶劣天气等诸多因数的影响。
特高压输电线路大部分位于山区地带，雷害情况比较严重，从而就造成雷害是引起特高压输电线路发生故障的主要因素。
本文就特高压输电线路的反击和绕击进行一些分析，并提出了一些防雷措施，仅供参考。
关键词：1000kV特高压；输电线路；防雷特高压输电线路遭受雷击有两个特点：（1）由于特高压输电线路绝缘水平比较高，雷击避雷线或杆塔塔顶发生反击概率较低；（2）由于线路杆塔比较高，这就使特高压输电线路容易遭受绕击。
下文就特高压输电线路的反击和绕击进行分析。
1 雷电防护雷电防护有一套专门的理论。
比如，雷电产生的机理，要研究大气物理学，用物理学的方法探讨雷电产生的原因。
雷电对电子设备的雷害机理，需用大气电学的方法。
研究雷电的防护方法，又涉及电工学，微电子学和材料学。
雷电流的大小、雷电的波形研究，一般通过理论推导和现场实测，将现场实测的波形和理论推导拟合，这就需要用统计学的知识和概率论的知识。
雷电科学还是一门试验科学，由于雷电机理的研究对雷电成因的解释许多出于假说，必须通过现场试验和模拟试验验证。
同时，防护设备的好坏必须通过实验室模拟试验和现场对比试验两个环节，才可初步判断其好坏，最后，还要用统计学知识，对现场试验作出科学判断。
2 特高压交流输电线路的反击耐雷性能2.1 特高压交流输电线路的预期雷击跳闸率1000kV输电线路的预期雷击跳闸率应低于500kV输电线路的雷击跳闸率，前者可按后者的70%左右考虑，即大约0.095次/（100km·年）。
特高压变电站的防雷保护
特高压变电站的防雷保护特高压变电站是电网中极为重要的设施，承担着输送、变换和分配电能的重要功能。
在其运行过程中，遭遇雷击是一个不可避免的问题，因此特高压变电站的防雷保护显得尤为重要。
本文将探讨特高压变电站的防雷保护措施及其重要性。
一、特高压变电站的特点及受雷击影响特高压变电站是指电压等级在1000kV及以上的变电设施，主要用于输变电、变电与配电。
特高压变电站一般包括变压器、开关设备、绝缘子、电缆、避雷设备等部件，其中变压器是特高压变电站的关键设备，一旦受到雷击可能导致设备损坏甚至引发火灾事故。
而受雷击影响最大的是高压绝缘子，一旦绝缘子遭受雷击，可能导致设备故障，使得变电站停运，影响电网的正常运行。
二、特高压变电站的防雷保护举措1. 接地系统：特高压变电站的接地系统是其防雷保护的重要组成部分。
合理的接地系统可以将雷电流分散到地下，减少其对设备的影响。
在特高压变电站中，接地系统一般会采用大地网和接地棒相结合的形式，以确保接地系统的可靠性和稳定性。
2. 避雷装置：特高压变电站设置避雷装置是其防雷保护的重要手段。
避雷装置一般包括避雷针、避雷线等组成部分，可以通过导引和耗散雷电荷的方式，将雷电流引向地下，减少其对设备的影响，保护变电站设备的安全稳定运行。
3. 绝缘子的防雷设计：绝缘子是特高压变电站中的重要部件，针对其防雷设计尤为重要。
一般来说，特高压变电站的高压绝缘子会采用特殊工艺和材料，以增强其对雷击的抵抗能力。
在设备的安装和维护过程中，也需要严格按照规范要求，确保绝缘子的防雷性能。
4. 检测监控系统：特高压变电站的防雷保护还需要配备相应的检测监控系统。
通过对雷电流进行实时监测，可以及时发现雷击风险，并采取相应的应急措施，保障变电站设备的安全稳定运行。
5. 整体综合设计：特高压变电站的防雷保护需要进行整体综合设计，考虑到变电站内部设备、外部环境和地质条件等因素，确保防雷保护措施的完善和可靠性。
还需要进行定期的防雷保护系统检测和维护，确保防雷设施的正常运行。
浅析1000kV特高压输电线路防雷
的特 高压输 电线路 设 计 、运行 经验 。因此 ，认 真 总
结 已有 的宝 贵经验 ，研 究 提高 特 高压架 空输 电线 路 的 雷 电性 能 ，是 当前 我 国开 展 １０ ０ｋ 特 高 压输 ０ Ｖ 电工 程亟 待解 决 的重要课 题 之一 。
本文 介绍 了特 高压 输 电线路 雷 电绕击 、直击 以
张 树 林 （９ ７） 男 ， 山 西 五 台 人 ，１ ８ １ ６ －， ９ ９年 毕 业 于 太
１ 特 高 压 输 电线 路 的 绕 击 计算 及 防 护
目前 ，特 高压输 电线 路绕 击 耐雷水 平仍 沿用 高
收 稿 日期 ：２ ０－４０ 。修 回 日期 ：２ ０一４２ ０ ８０ －２ ０ ８Ｏ —Ｏ 作 者 筒 介 ： 汲 胜 昌 （ ９ ６） １７ 一 ，男 ， 山 东 昌 邑 人 ，２０ ０ ３年 毕 业 于 西
体放 电口 。如 图 １所 示 ，若 雷 电 先导 头部 落 入ＡＢ ］ 弧 面 ，放 电 将 击 向 避 雷 线 ，使 导 线 得 到 保 护 ，称 ＡＢ 保 护弧 。若 先导 头 部落 入ＢＤ弧 面 ，则 击 中导 为 线 ，即避雷 线 的屏 蔽 保 护 失 效 而 发 生 绕 击 ，称 ＢＤ 为暴 露 弧 。若 先 导头 部落 人ＤＥ￣面 ，则 击 中大 地 ， ： ｚ 故称 ＤＥ 面为 大地 捕 雷面 。随着雷 电流 幅值增 大 ， 平 暴 露 弧Ｂ Ｄ逐 渐缩 小 ，当雷 电 流 幅值增 大 到 时，
计 算 的结果 ，并据此 提 出了减 小 １０ ０ｋ 特 高压 输 电线路 雷击跳 闹 率的具 体措 施 。 ０ Ｖ
关键 词 ：特 高压 ；输 电线路 ；电 气几何模 型 ；绕 击 ；直 击 ；反 击
中圈 分 类号 ：ＴＭ８ ６
1000kV级输电系统防雷防护技术研究
外标准取值。 2) 引入了雷电流与闪电通道波阻抗的相关关系。 3) 可以考虑导线上工作电压随机的瞬时值对避雷线屏
蔽性能的影响。 4) 可给出在特定保护角、特定杆塔高度下，雷绕击到
导线并引起绝缘子闪络的概率(绕击闪络率)。
雷电绕击线路电气几何模型
计算结果
1000kV输电线路绕击闪络率
塔型—导线 排列
M型水平
M型三角
3V型水平
3V型三角
保护角
9.23° 5.92° 9.72° 6.62°
绕击闪络率(‰) 0.51 0.11 2.19 1.21
4种塔型的绕击闪络率以3V型水平排列最大，为最小 的M型三角排列的19.9倍，达2.19×10-3 。
工作电压的影响
3V水平排列，不同工作电压下相应的绕击闪络率(保护角9.72°)
2.2 计算用塔型
a）3“V”水平排列
b）3“V”三角排列
c）“M”型水平排列 a）3“V”水平排列
d）“M”型三角排列 b）3“V”三角排列
2.2 线路绕击性能计算
计算方法： 应用了电气几何模型， IEEE ( 97年)标准所推荐的击
距公式，自编了计算程序(LLPP) 。具有如下几个特点： 1) 影响电气几何原理计算结果的若干重要参数，按国
汇报结束。
谢谢！
特高压变电站的防雷保护
特高压变电站的防雷保护特高压变电站作为电力系统中重要的组成部分，其运行状态直接影响电网的稳定性和可靠性。
特高压变电站面临着来自大气的雷电等自然灾害的威胁，对于特高压变电站的防雷保护非常重要。
本文将就特高压变电站的防雷保护进行详细探讨。
特高压变电站的防雷保护包括对外部雷电过电压的防护和内部雷电过电压的防护两个方面。
对于外部雷电过电压的防护，特高压变电站首先应在建筑物上设置接地装置，将大气静电引到地，通过接地装置排放至地下。
在进行接地装置设计时，需要注意接地电阻的大小以及接地装置与其他设备的连接情况，确保接地装置的性能符合要求。
特高压变电站还需设置避雷设备，如避雷针、避雷网等。
避雷针具有极强的放电能力，可以将雷电引入地下，从而减少对建筑物和设备的冲击。
避雷网则可通过屏蔽作用减少雷电对设备的影响。
在设置避雷设备时，需要根据特高压变电站的具体情况，考虑建筑物的高度、天气情况等因素，合理选择避雷设备的数量和布置。
对于内部雷电过电压的防护，特高压变电站的设备和系统要采取一系列措施进行保护。
特高压变电站应选用具有良好的耐雷性能的设备和材料。
变压器、隔离开关、断路器等设备应选用耐雷击性能好的绝缘材料和导电材料，确保设备在雷电冲击下不受损。
特高压变电站应配备防雷保护装置，如避雷器、避雷器组、避雷器刀闸等。
这些装置可以在雷电过电压出现时及时接收并吸收雷电能量，保护设备不受损坏。
特高压变电站应设立雷电监测系统，及时监测和分析雷电活动的情况，以便提前预警并采取相应的措施。
雷电监测系统通常包括雷电探测器、数据采集系统、信号传输系统等。
特高压变电站人员应具备一定的防雷知识，了解防雷保护的基本原理和方法，并定期进行培训和演练，提高应对雷电等自然灾害的能力。
特高压变电站的防雷保护涉及到外部雷电过电压的防护和内部雷电过电压的防护。
通过合理设置接地装置、避雷设备、防雷保护装置以及建立雷电监测系统等措施，可以有效地保护特高压变电站的设备和系统，提高电网运行的可靠性和稳定性。
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1000kV特高压变电站防雷保护和设备绝缘水平(精)
随着电网建设规模的不断扩大，特高压技术逐渐被各国电力企业广泛采用。
而
特高压电网由于它的高电压，也频繁受到雷电的袭击。
如何保障特高压电网的安全稳定运行，保护关键设备，成为特高压电网建设的一个重要问题。
防雷保护
由于特高压输电线路的高度、长度、电势大，因此易受到雷电的侵害。
为了保
障特高压输电线路的安全运行，需要采取一系列的防雷保护措施。
避雷器
避雷器是一种重要的防雷保护设备，通过它能有效地将高压电设备的电压波浪
分散到地球中，保护线路。
一般来说，特高压500kV及以上电压等级的输电线路，需要将避雷器和主变压器放在输变电站外加架空。
接闪器
接闪器是一种专门的防雷保护装置，它主要是为了保护输电线路能够抵御直接
雷袭的冲击。
接闪器一般放置在高档产品的棚架下方，接地电极直接接地，起到防护作用。
雷电流求和装置
雷电流求和装置主要是用于特高压电网内部的设备受雷击时的结构保护，它可
以判断i的波形，功率和时间，达到保护电气设备的目的。
防雷带
防雷带的主要作用是将变电站内部所有难以处理的金属表面连接在一起，形成
一个不断流、无电势的金属带。
如此，即使在变电站内电气设备突发故障时，统一的金属带也能将雷电流引到地面。
设备绝缘水平
特高压变电站内部设备的绝缘水平，不仅与设备本身的安全运行有关，也与设
备的寿命和运行的可靠性密切相关。
在特高压电网建设中，设备的绝缘水平成为风险管控的关键措施之一。
特高压绝缘系统
特高压绝缘系统是特高压变电站的核心设备之一，它设计了复杂的绝缘结构，
以确保其性能足够稳定，并达到预期的绝缘水平。
特高压绝缘系统包括开关设备、
断路器、电缆、变压器等。
为了保证绝缘水平，必须保证设备的结构和材料质量，严密测试和工厂接地测试以及其他测试。
特高压电缆
特高压电缆是电网在输送电能时所用的重要设备之一。
特高压电缆要求线路电压高，所以也要求绝缘能力和牢度都要高。
目前，特高压电缆主要采用交联聚乙烯绝缘和半导体屏蔽的合成材料，能很好地保证其性能。
特高压变压器
特高压变压器是特高压电网的重要设备之一，也是整个电网的关键设备。
设计和制造它必须高水平地控制各类缺陷，如气密性，介质含气，工艺驻点，设备运输的可靠性等。
其他设备
其他设备还包括避雷器、接闪器、振荡器等等，它们的质量和性能对特高压变电站的稳定运行至关重要。
特高压电网是电力工程建设的高端领域，它的建设对于国家能源安全、经济和社会发展具有极其重要的意义。
在特高压电网建设中，不仅要进行科学的规划和设计，同时需要优化设备和措施的防雷保护和绝缘水平，以保证这些最先进的设施都能获得稳定的运行。