杆塔耐雷水平计算办法

110kv耐雷水平

110kv耐雷水平110kv耐雷水平是指110kv线路在遭受雷击时能够承受的雷电过电压水平。

耐雷水平是评估线路防雷保护能力的重要指标之一，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

本文将从以下几个方面详细介绍110kv耐雷水平的含义、影响因素、计算方法和提高措施。

一、110kv耐雷水平的含义110kv耐雷水平是指110kv线路在遭受雷击时，能够承受的雷电过电压水平。

耐雷水平的高低直接影响到线路的防雷保护效果。

当线路遭受雷击时，雷电过电压会超过线路的绝缘水平，导致线路跳闸或设备损坏等后果，严重时甚至会影响到电力系统的稳定运行。

因此，提高110kv线路的耐雷水平对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

二、影响110kv耐雷水平的因素影响110kv耐雷水平的因素有很多，主要包括以下几个方面：1．雷电活动的强度和频度：雷电活动的强度和频度是影响线路耐雷水平的重要因素。

一般来说，雷电活动强烈的地区，线路的耐雷水平相对较低。

2．线路绝缘水平：线路绝缘水平是决定线路耐雷水平的关键因素。

绝缘水平低的线路容易发生闪络，导致线路跳闸或设备损坏。

3．杆塔高度和地形条件：杆塔高度和地形条件也会对线路的耐雷水平产生影响。

高杆塔和复杂地形条件的线路更容易遭受雷击，因此其耐雷水平相对较低。

4．防雷保护措施：防雷保护措施的采取和效果也会对线路的耐雷水平产生影响。

例如，安装避雷器、架设耦合地线等措施可以提高线路的耐雷水平。

三、110kv耐雷水平的计算方法110kv耐雷水平的计算方法主要包括以下几种：1．统计法：根据多年的雷电活动情况和线路跳闸记录，统计出线路的耐雷水平。

这种方法简单易行，但准确度相对较低。

2．模拟法：通过模拟雷电过电压对线路的影响，计算出线路的耐雷水平。

这种方法需要建立模型并进行大量计算，但可以得到较为准确的结果。

3．工程法：根据经验公式和相关参数，计算出线路的耐雷水平。

这种方法在实际工程中应用较为广泛，但准确度受到参数选择的影响。

杆塔耐雷水平计算办法

精心整理
杆塔耐雷水平计算方法
一、反击耐雷水平按式（1）计算
()
110%
501av gv
t a SU
h K h L k h R k U I ⎪⎪⎫ ⎛-+⎪⎪⎫ ⎛-+-=
ββ式（1）式（1av h h f
gv
h h f a h t
h ——杆塔高度，m
K ——导线与地线间的几何耦合系数
几种典型线路的几何耦合系数0K 见表1
表1典型线路的几何耦合系数0K
t L t L '
t L 表β表k ——电晕下的耦合系数，01K k k =，其中1k 为雷击塔顶时的电晕校正系数，取
值如表4 表4电晕校正系数
R
SU
U
50
%
式（5）
例：忻侯Ⅰ线108＃塔型如下图，杆塔接地电阻为10Ω，导线弧垂6.6米，地线弧垂4.5米
（1）避雷线平均高度：
（2）导线平均高度：(这里计算与上述表达式不一致)
（3）双避雷线对外侧导线的几何耦合系数：
（4）电晕下的耦合系数：
（5
（6
（7
＝
（8。

超(特)高压输电线路耐雷性能计算方法综述

超(特)高压输电线路耐雷性能计算方法综述杜颖【摘要】针对超(特)高压输电线路的反击耐雷性能、绕击耐雷性能特点,比较分析了采用规程法、行波法、蒙特卡洛法、故障树法、电磁暂态程序(electro-magnetic transient program, EMTP)法来计算反击耐雷水平的具体过程、优缺点,以及采用规程法、电气几何模型法、改进电气几何模型法、输电线路雷电绕击的先导发展模型法、输电线路绕击概率模型法来计算绕击耐雷水平的具体过程、优缺点,并提出今后超(特)高压输电线路耐雷性能的研究工作应放在雷击线路的传播过程和机理上,寻找更合理的计算模型和方法.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2010(023)009【总页数】6页(P15-20)【关键词】超(特)高压输电线路;反击耐雷水平;绕击耐雷水平【作者】杜颖【作者单位】广东省电力设计研究院,广东,广州,510663【正文语种】中文【中图分类】TM863超(特)高压输电线路结构尺寸大,线路及杆塔高度大幅度地提高。

受高等级线路运行电压等因素影响,输电线路的引雷能力增大,导致输电线路被雷电击中的概率大大提高,所以,对超(特)高压输电线路进行防雷研究是超(特)高压输电线路设计的一项重要工作。

由于超(特)高压输电线路结构尺寸增加,线路、杆塔波阻抗分布、计算及雷电暂态响应特性更为复杂,为了更进一步研究超(特)高压输电线路的反击耐雷性能,必须重新建立符合超(特)高压输电线路特点的反击耐雷性能研究模型。

对于超(特)高压输电线路,其绝缘水平较高,绕击成为超(特)高压输电线路跳闸的主要原因,降低输电线路绕击跳闸率是降低超(特)高压输电线路跳闸率最有利的途径之一。

因此,建立更符合雷电发展规律的超(特)高压输电线路绕击研究模型是超(特)高压输电线路防雷研究的迫切需求。

1 超(特)高压输电线路反击耐雷性能计算方法1.1 规程法文献[1]规定:绝缘子串的耐受电压由导线感应电压和悬挂点塔身电压叠加而成。

线路直击雷过电压与耐雷水平

有避雷线时线路应有的耐雷水平
额定电压(kV)
35
110
220
330
500
耐雷水平I1(kA) 雷电流超过I1的概率(%)
20～30 40～75 75～110 100～150 125～175
59～46 35～14 14～6
7～2
3.8～1
2、雷击避雷线档距中央：
根据模拟试验和实际运行经验，雷击避雷线档距中由央于的半概径率较较小小的(避10雷%线)。的强烈电晕衰减作用，使过电压波传播到杆塔时，已不足以使绝缘子串闪络标，准通规常定只，需只要要考按虑经雷验击公避式雷S线＝对0.导01线2l+的1确反定击档问距题。中央导、地线间的空气间距S，一般不会发生避雷线对导线的反击故障。
Riit
Lt
dit dt
(Rii Lt
di ) dt
Lt为杆塔等值电感，雷电流波前陡度di/dt=I/T1，塔顶电位幅值为：
U top Ri I Lti / T1 I Ri Lt / T1
注：不同类型杆塔的等值电感不同，见表7-1；不同电压等级及避雷线数目的β也不同，见表7-2
谢谢观看！ 2020
(2) 导线电位和绝缘子串上的电压：
雷击塔顶时，与塔顶相连的避雷线也有相同的电位 utop。负极性的雷电波沿杆塔及避雷线传播时，由于避雷线与导线之间的电磁耦合作用，在导线上将产生耦合电压kutop，其极性与雷电流极性相同。
另一方面，由塔顶向雷云发展的正极性雷电波，引起空间电磁场的迅速变化，又使导线上出现与雷电流极性相反的正的感应过电压 U g ahc (1 k) 。
提高雷击塔顶时耐雷水平的措施：
（1）一般高度杆塔（小于40m），冲击接地电阻上压降是塔顶电位的主要成分，因此降低接地电阻可以有效地减小塔顶电位和提高耐雷水平；（2）增大耦合系数k；（3）加强线路绝缘（提高U50%）。

杆塔耐雷水平计算方法

杆塔耐雷水平计算方法一、反击耐雷水平按式（1）计算()6.216.210%501av av gvt t a SUh K h h L k h h R k U I ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=ββ 式（1）式（1）中：av h ——导线的平均高度，ma av f h h ⨯-=321 式（2）式（2）中：1h ——导线挂线点高度 a f ——导线弧垂gvh ——地线的平均高度，mg gv f h h ⨯-=322 式（3）式（3）中：2h ——地线挂线点高度 g f ——地线弧垂a h ——导线横担对地高度，m th ——杆塔高度，mK ——导线与地线间的几何耦合系数几种典型线路的几何耦合系数0K 见表1表1 典型线路的几何耦合系数0Kt L ——杆塔电感，H μ't t L h =t L 式（4）式（4）中 t h ——杆塔高度，m't L ——单位杆塔电感，m /H μ，取值见表2表2 典型杆塔的波阻抗和电感β——杆塔分流系数，取值见表3表3 杆塔分流系数k ——电晕下的耦合系数，01K k k =，其中1k 为雷击塔顶时的电晕校正系数，取值如表4表4 电晕校正系数SU R ——杆塔接地电阻，实测后应考虑1.4～1.8倍的季节系数%50U ——50％放电冲击电压二、绕击耐雷水平Z%502U I =式（5）式（5）Z ——波阻抗，一般取100Ω。

例：忻侯Ⅰ线108＃塔型如下图，杆塔接地电阻为10Ω，导线弧垂6.6米，地线弧垂4.5米（1）避雷线平均高度：()m h b 325.4325.36=⨯-=（2）导线平均高度：(这里计算与上述表达式不一致)()m h d 1.246.6325.433=⨯--=（3）双避雷线对外侧导线的几何耦合系数：184.01022.2164ln 10005.4322ln36.129.736.121.56ln7.19.77.11.56ln 22222222220=++⨯+++++=K（4）电晕下的耦合系数：k ＝k 1k 0＝1.28×0.2＝0.256（5）杆塔电感：L t ＝36.5×0.5＝18.25(μH)（6）雷击杆塔时分流系数：β＝0.88（7）雷击杆塔时耐雷水平(当用FXBW4-500/160时)：()6.21.242.01.243216.225.1888.0256.05.3633788.0256.0121001⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯-+⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+⨯⨯-=I＝136.507(kA)（8）雷绕击于导线时的耐雷水平：)(2110021002kA I ==经计算可看出，108＃杆塔（ZB2-33）雷击塔顶时的耐雷水平为136.507kA ，绕击耐雷水平为21kA 。

雷击杆塔顶时耐雷水平的计算

雷击杆塔顶时耐雷水平的计算I1：雷击杆塔顶时的耐雷水平；kAU50％：绝缘子串50％冲击放电电压；kVk：导线与地线间的耦合系数；k＝k1×k0k1：电晕校正系数；查表2-7-9k0：导线和地线间的几何耦合系数；查表2-7-8β：杆塔分流系数；查表2-7-4R su：杆塔冲击接地电阻；Ωh a：横担对地高度；mh t：杆塔高度；mL t：杆塔电感；μHh gv：地线的平均高度；mh av：导线的平均高度；mP1:超过雷电流幅值I1的概率；logP1=-I1/88I2：雷绕击导线时的耐雷水平；kA；I2=U50％/100P2:超过雷电流幅值I2的概率；logP2=-I2/88b：两根地线之间的距离；mN：每年每100km线路的雷击次数；N=0.28(b+4h av)η：建弧率；η=(4.5E0.75-14)×10-2g:击杆率；查表2-7-2θ：杆塔上地线对外侧导线的保护角；°Pθ：平原线路绕击率；lgPθ=θ×(h)0.5/86-3.9Pθ'：山区线路绕击率；lgPθ'=θ×(h)0.5/86-3.35h：地线在杆塔上的悬挂点高度；mP3：雷击档距中央的避雷线时，雷电流超过耐雷水平的概率。

由于发生这种闪络的情况极少，其值一般可U（kV）n k1k0kβR su h a h t L t h1f1h gv h2f2 12022 1.250.2370.296250.881027381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881227381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881427381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881627381924818.67381312016 1.250.2370.296250.881827381924818.67381312016 1.250.2370.296250.882027381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882227381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882427381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882627381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.882827381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.883027381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.883227381924818.673813 12016 1.250.2370.296250.883427381924818.673813的情况极少，其值一般可不予计算。

线路直击雷过电压及耐雷水平讲义

输电线路的直击雷过电压以及防护一、直击雷过电压
分类：雷击杆顶、雷击避雷线档距中央、直击或绕击导线
1、雷击杆顶：
大部分雷电流经杆塔入地，小部分经避雷线入地。
(1) 塔顶电位：设雷电流i为斜角波头，波头T1，幅值I，陡度a，流过杆塔的电流为 it i at （β为分流系数）则塔顶电位为
(2) 导线电位和绝缘子串上的电压：雷击塔顶时，与塔顶相连的避雷线也有相同的电位 utop。负极性的雷电波沿杆塔及避雷线传播时，由于避雷线与导线之间的电磁耦合作用，在导线上将产生耦合电压kutop，其极性与雷电流极性相同。另一方面，由塔顶向雷云发展的正极性雷电波，引起空间电磁场的迅速变化，又使导线上出现与雷电 ahc (1 k ) 。流极性相反的正的感应过电压 U g 于是，导线电位就等于避雷线电位产生的耦合电压与雷电流引起的感应过电压之和： uc kutop ahc (1 k )
u top dit di Ri it Lt ( Ri i Lt ) dt dt
Lt为杆塔等值电感，雷电流波前陡度di/dt=I/T1，塔顶电位幅值为：
U top Ri I Lt i / T1 I Ri Lt / T1
注：不同类型杆塔的等值电感不同，见表7-1；不同电压等级及避雷线数目的β也不同，见表7-2
提高雷击塔顶时耐雷水平的措施：（1）一般高度杆塔（小于40m），冲击接地电阻上压降是塔顶电位的主要成分，因此降低接地电阻可以有效地减小塔顶电位和提高耐雷水平；（2）增大耦合系数k；（3）加强线路绝缘（提高U50%）。为了减少反击，必须提高线路的耐雷水平。标准中规定，雷击塔顶时应有的耐雷水平I1为：
有避雷线时线路应有的耐雷水平

线路直击雷过电压及耐雷水平资料

中央导、地线间的空气间距S，一般不会发生避雷线对导线的反击故障。
3、直击或绕击：
装设避雷线的线路，仍有雷绕过避雷线击于导线的可能
发生绕击的概率称为绕击率Ka Ka与避雷线保护角α、杆塔高度h及线路通过地区的地形地貌有关。山区线路因地面附近电场受山坡地形影响，绕击率约为平原线路的3倍。虽然绕击率很小，但一旦发生绕击，产生的雷过电压很高，即使是绝缘水平很高的超高压线路也往往难免闪络。 (1) 雷击点电压幅值：研究表明，雷电流通道具有分布参数特征，其波阻抗用Z0表示。
令 U Lj U 50% ，即可求得雷击塔顶反击时的耐雷水平I1，即影响I1的因素：
I1
U 50% Lt hc (1 k ) Ri T T 1 1
杆塔分流系数β，杆塔等值电感Lt，杆塔冲击接地电阻Ri，耦合系数k和绝缘子串的U50%冲击放电电压。
此即国标中用来估算绕击时过电压的近似公式
(2) 绕击时的耐雷水平：令 U A U 50% ，可得绕击时的耐雷水平I2：I 2
U 50%
100
例如：采用13片XP-70型绝缘子的220kV线路绝缘子串的U50%≈1200kV，可求得其I2＝12 kA ，大于I2的雷电流出现概率P1≈73.1%。同理110、500kV线路绕击时耐雷水平分别只有7、27.4kA，雷电流幅值超过7、27.4kA的概率分别为83.3%、48.8%！
反击：本来是地（低）电位的物体，由于某种原因导致其电位（绝对值）突然升高，当其与周围导体的电压超过了该间隙的击穿电压或表面放电电压时，发生的击穿或闪络现象。
绝缘子串上电压幅值为： (3) 耐雷水平：
U j