输电线路的雷击跳闸率
10kV配电线路雷击跳闸率的计算分析
10kV配电线路雷击跳闸率的计算分析摘要：电力系统包括发电、输电和配电，以及这5个部分的电源，10kV配电线路是整个配电系统的重要组成部分，10kV配电线路进行电力负荷进行合理科学的分配，因此，稳定运行的10kV配电线路，是整个电源系统的关键。
但配电线路存在绝缘性能差的缺点，配电网网架结构也很复杂，这些特点决定了10kV配电线路防雷效果不甚理想。
此外，雷电将在导线上形成一个可达500kV的感应雷电压，该电压等级的电流超过了10kV配电线路额定绝缘水平。
当前，我国使用中的6～35kV电压级别的配网中，由于雷击跳闸事故频繁发生，同时雷击事故，对电源开关装置的正常运行，电网用避雷器装置和变压器装置造成了很严重的影响。
关键词：10kV配电线路；雷击跳闸率；计算1 10kV线路遭受雷击原因1.1绝缘导线线路防雷措施不力我公司地处江苏宿迁宿豫区，通过改造，10kV配电线路导线已换成了架空绝缘导线，绝缘导线线路遭雷击事故大多数发生在比较空旷或地势较高的区域。
由于城区建筑物及树木等的屏蔽作用，线路遭受直击雷和绕击雷的概率较小，仅约占雷害事故的10%，而线路附近发生的雷云对地放电，产生感应过电压引起的线路故障则占90%。
由于绝缘导线线路防雷措施仍和原来的裸导线线路防雷措施一样，致使在一个雷电日中曾有多条馈线的断路器跳闸，并发生了多起雷击绝缘导线断线事故。
1.2 10kV线路避雷器安装不足虽然配电变压器处安装了氧化锌避雷器，但一些较长的10kV架空线路安装线路型氧化锌避雷器的数量却不足。
1.3 线路上绝缘子清洁度不足线路上采用的P－15针式绝缘子爬电距离为28cm，是多年生工业污染或自然盐、粉尘等污染，如在高湿度的天气条件下的雨和雾，粉尘的湿润污秽表面，表面电导的增加，绝缘子泄漏电流的增加，引起的工频和冲击闪络电压下绝缘子的电压（击穿电压）下降明显。
它甚至可以在工作电压下发生闪络。
1.4 线路导线接触不良早期电网建设中习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器，有的甚至采用缠绕法接线，这些都不是导线的最佳连接方法，致使导线连接点接触不良，经受不住强大雷击电流的冲击而烧断。
输电线路防雷保护PPT课件
2
3.5 2.2
1 11.6 1.7
3
解：（1） 求耦合系数
避雷线的平均高度
hb
29.1
2 3
fb
29.1
27 3
24.5m
导线的平均高度
hd
23.4
2 3
fd
23.4
2 12 15.4m 3
避雷线1、2对导线3的几何耦合系数为
：
60 ln D13 60 ln D23
k0
Z13 Z11
30 (76.93%)
合计
139 (100%)
383 (100%)
19 (100%)
39 (100%)
1150kV
稳定 跳闸数
合计
6(75.0%)
16(84.21%)
2(25.0%)
3(15.79%)
8 (100%)
19 (100%)
3
雷击中避雷线
直击雷和感应雷
雷绕过避雷 线击中导线 雷击中杆塔
感应
15
• 在反射波到达之前，可用彼得逊等值电路计算。
i
Z0
A uA Zb
uA
iL
Z0
Z0
Zb 2
Zb 2
i
Z0Zb 2Z0 Zb
2
最高电位时间点
ll
t 2
2vb vb
取斜角波头i=at ，避雷线最高电位
间隙电压
UA
a
l vb
Z0Zb 2Z0 Zb
US
a l
b
Z0Zb 2Z0 Zb
(1
k)
(1
0.296)
0.88
7
25.6 29.1
输电线路雷击跳闸和防治
输电线路雷击跳闸和防治2019-06-12摘要：近年来，电⽹由于雷电引起的故障仍占很⼤⽐例，包括雷击闪络后的⼯频续流损坏绝缘⼦及其⾦具，导致线路事故。
雷击架空输电线路引起的线路停电是我国输电线路的主要事故之⼀。
⽂章根据江苏省及徐州公司输电线路被雷击跳闸的情况归纳与分析，并提出相应的防治措施。
关键词：输电线路；雷击跳闸；特征；原因；防治1 江苏输电线路雷击跳闸情况江苏位于我国⼤陆东部沿海中⼼，境内地势平坦，⽆崇⼭峻岭，⽽多湖泊河流，⽔⽹密布，海陆相邻。
除北部边缘、西南边缘为丘陵⼭地，地势较⾼外，其余⾃北向南为黄淮平原、江淮平原、滨海平原和长江三⾓洲所共同组成的坦荡⼤平原。
由于地势平坦，且纬度较⾼，雷电活动程度⼀般，年均雷电⽇为25天左右。
江苏电⽹2001～2006年110kV～500kV输电线路雷击跳闸情况见表1，其中2004年500kV输电线路的雷击跳闸率稍⾼。
表1江苏电⽹2001～2006年110kV～500kV输电线路雷击跳闸统计注：①雷击跳闸率单位：次/百公⾥•年（40雷电⽇）；②2006年雷电⽇数据还未统计到，本表中2006年雷电⽇以2001～2005年平均雷电⽇；③110kV输电线路雷击跳闸次数、线路长度和雷击跳闸率未包含⽆锡、泰州、宿迁、淮安、徐州的数据。
2 雷击故障分析以徐州的雷击跳闸线路为例进⾏详细的故障分析。
2.12003～2007年徐州公司雷击线路跳闸故障分析截⾄2007年7⽉徐州供电公司所辖的线路共发⽣了起雷击故障。
2起雷击故障未找到故障点。
详细情况详见表2。
最近发⽣的2起事故未发现准确的故障点。
表2 徐州电⽹2007年220kV～500kV输电线路雷击跳闸情况⼀览表注：近年来我公司所辖的输电线路雷击故障有上升趋势。
每年都有雷击线路故障发⽣。
详细情况见图1。
图1徐州电⽹2003～2007年220kV～500kV输电线路雷击跳闸次数⽰意图2.2 雷击跳闸特征归纳从发⽣雷击的故障点杆塔的情况、天⽓、雷电电位系统的数据综合分析可以总归纳出徐州地区发⽣输电线路雷击故障⼀些特征。
上海电网近年来输电线路雷电跳闸分析
上海电网近年来输电线路雷电跳闸分析摘要：高压架空输电线路防雷技术对于保证电网安全稳定运行具有重要意义。
上海地处东海之滨，是雷电活动较为频繁地区。
本文在统计上海雷电活动的基础之上，根据上海地区主电网雷电跳闸数据，总结分析高压架空输电线路防雷技术情况，为提高线路运维水平提供理论依据。
关键词：高压输电线路、雷击、跳闸率、防雷技术0 引言截止到2022年12月，上海电网220kV及以上电压等级输电线路409条，线路长度总计达5637.746公里。
其中，在运220kV线路345条，运行长度3877.169公里；500kV及以上电压等级在运线路59条，运行长度1485.874公里。
根据输电线路跳闸故障统计，雷击成为上海地区除外破和异物导致线路跳闸的第三大原因。
输电线路的雷击跳闸严重影响了整个电网的安全稳定运行。
文中在统计上海市雷电活动情况的基础上，分析了2016—2022 年上海电网高压输电线路雷击跳闸故障及其原因，对现有防雷措施运行进行总结，并对一次典型的雷击跳闸事故进行分析，针对该条线路对应雷击杆塔的耐雷水平，采用基于几何击距法[1]计算其跳闸率。
为下一步架空输电线路防雷措施提供一定的数据支撑。
1 2016-2022年上海市雷电活动情况1.1 雷电总体情况图1是上海市雷电定位系统[1]统计的2016年-2022年全市的雷电地闪情况和闪电天数。
上海市闪电天数一共311天，平均每年45天，上海市范围内共发生闪电194506个地闪，平均每年发生27786个。
从7年来的闪电个数和闪电发生天数（一天中有一个及以上的闪电发生算一个闪电日）统计来看，2016年-2022年闪电呈现减少在增多的趋势，其中2016年雷电活动最为强烈，地闪回击数达44021个，该年的闪电日也最多，达51天。
图1 2016年-2022年闪电天数和地闪回击数统计图1.2 各区地闪密度比较根据2016年-2022年的地闪回击数据的经纬度信息，通过空间计算统计得到各区的地闪回击数（表1），同时采用密度分析法，生产1km*1km的点密度（图2）。
山区输电线路杆塔雷击跳闸分析
山区输电线路杆塔雷击跳闸分析夏开福云南电网有限责任公司文山供电局云南文山 663000 摘要：随着电力事业不断发展中，雷击引起的输电线路故障，严重影响日常生活以及电力的安全，因此，深入分析雷击故障具有非常重要的意义关键词：输电线路；雷击跳闸；分析0引言大量运行经验表明输电线路杆塔在山区的跳闸率远高于平原地区的跳闸率，雷害是危及输电线路安全运行的重要原因之一。
云南地处于北半球，大部分属于亚热带季风湿润型气候，由于地处云贵高原，是典型的山区。
由于特殊的地理区位和地形地势，天气复杂多变，雷电灾害一年四季均有发生。
由于较为恶劣的地理环境和气象影响，跳闸率居高不下，成为导致电网跳闸事故高发的主要原因。
历年雷击跳闸率占比总跳闸数量的60%-80%。
对输电线路的雷击跳闸分析研究，掌握输电线路雷击跳闸的特征，为电网运行提供参考。
本文通过对云南文山地区的输电线路跳闸情况进行分析，总结山区输电线路跳闸的特征。
1偏坡对避雷线保护范围的影响输电线装装设避雷线的目的是为了保护带电导线免受直击雷的影响，大量研究表明，避雷线对输电线路直击雷的保护可达到99%，大多数的直击雷可被避雷线拦截，少量的雷无法拦截，绕击击中导线。
目前高压输电线路都为双避雷线设计，下图是双避雷线在地面平地上的保护范围。
双避雷线在平地上保护范围具有对称性。
当输电线路杆塔位于山区坡地时，可以明显发现由于斜坡的存在，输电线路两避雷线距离地面的距离不一样，在上山坡侧，避雷线距离地面的距离短一些，在下山坡侧，避雷线距离地面的距离要大一些。
根据单根避雷线的保护范围确定每根避雷线的保护范围。
从图中可以看出在a地形和在b地形，保护范围是有变化的，阴影部分的G 区，是b地形时比a地形情况下保护范围减少的区域。
山地偏坡的存在使地线距离地面较远，避雷线对偏坡外侧导线的暴露角增大，屏蔽效果削弱。
2雷击跳闸与地形地貌的相关性分析根据其他文献资料的研究表明，雷击跳闸线路故障与地形地貌具有相关性。
006--输电线路的防雷保护
二、雷击线路附近地面时导线上的感应过电压计算 1、无避雷线时：
Ihd Ug 25 S
式中 I—雷电流幅值
hd—导线的平均对地高度 S—雷击点与线路之间的距离
特点：⑴ 感应过电压的大小与雷电流的幅值、导线的平均 悬挂高度成正比；与雷击点到线路的距离成反比。 ⑵感应过电压的极性与雷电流的极性相反。 ⑶三相同时产生，相间无闪烁。
0 .75 4 .5 E 14
UN E 中性点直接接地系统： 3l j 中性点非直接接地系统： E U N 2l j l m
参数的含义、取值和单位，见P133
㈡ 跳闸率的计算：
1、雷击杆塔时：
n N g P 1 1
式中 N—年落雷总次数；P110式 5—5。
P1—雷电流超过线路耐雷水平的概率；式5—2
㈡ 过电压计算 绝缘子串上受到的雷电过电 压包括了如下分量： ① 塔顶电压Utd：杆塔电流igt在横 担以下的塔身电感Lgt和杆塔冲击接地 电阻Rch上造成压降。 ② 塔顶电压Utd 沿着避雷线传播而在导线上感应出来的电压。 ③ 雷击塔顶而在导线上产生的感应雷过电压。 ④ 线路本身的工频工作电压Ue。
10、35、110、220、330、500kv线路的反击耐雷水平为 20—30、 30—60、 40—75、80—120、100—140、120—160KA
5、提高反击耐雷水平的措施：
U 50 % I 1 L h h h gt h b d ( 1 k ) R k 1 k ch h 0 2 h . 6 2 . 6 d g
KU
gt
极性与塔顶电压相同。 所以导线上电压的幅值为
h b U kU h 1 k d gt d 0 h d
浅谈如何降低输电线路雷击跳闸率
图 ３
乱 翡霸
电 子 科 学
２ｌ
４ 降低 输线 路雷 击跳 闸率 措 施 为提高线路 的耐雷水平 ，降低线路 的雷 击跳闸率 ，在对线路进行 防
雷改造的时候 ，应综合考虑线路 的运行方式 、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 、土壤电阻率的高低等 自然 条 件 ，并 结 合 实 际的 运 行 经 验 与方 法 ，根 据 技 术 经 济 比较 ，采取 有 针 埘
当于保护角增大了８。 ～１０。 。例如 ，杆高２１．５ｍ的１１０ ｋＶ杆塔， ＝２０。
。
（ａ）
（ｂ）
图１雷击杆塔顶部 （ａ）示意图； （ｂ）等效电路
２）杆塔接地 电阻对反击的影 响。对 于杆塔高为＾ ，避雷线分流系数
为 ，耦合系数为 的杆塔 ，负极性冲击耐受 电压为 。 的杆塔 ，当雷击
地与山区绕击率 的经验公式 ：
ａ √
Байду номын сангаас
．
对平地线路 ：ｌｇｐ
一ｊ·
（２）
Ｏ０
对山区线路 ：ｌｇ ＝ 一３．３５
（３）
…
８６
图 ３为 在 保 护 角 ０【相 同情 况下 ，位 于 平 地 与 山地 的 杆 塔 绕 击 率 的 比
较。根据计算结果 ，山区线路 的绕击率为平地线路的２．５～３倍 ，或者相
按照雷击线路的部位不 同，直击雷过电压又可分为两种情况 ：①雷 击线路杆塔或避雷线时 ，雷 电流通过雷击点阻抗使得该点对地 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放 电电压 时， 会对导线发生闪络 ，使导线 出现过电压 ，由于杆塔或避雷线的电位 （绝 对值 ）高于导线 ，因此称之为反击；②雷电直接击中导线 （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 ，这 种 形式 的 雷击 通 常称 为 绕击 。
降低闽北 35kV 输电线路的跳闸率
降低闽北 35kV 输电线路的跳闸率摘要：如何有效的防止高压输电线线路遭受雷击的影响，是摆在供电公司运维人员面前的一项重要难题。
文章对当下高压输电线路雷击以及跳闸的相关情况进行分析，并结合笔者自身实践经验，就如何提高高压输电线路的防雷效果提出几点合理化建议。
关键词：35kv；防雷；降阻；避雷1.引言延平电网主要以35kV线路为主，连绵不断地分布在旷野上，绝大多数35kV线路为3—4片绝缘子，除两端外无架空地线，本身的绝缘水平较低。
当雷击架空线路时，不论是感应雷过电压还是直击雷过电压都极易引起绝缘子闪络。
通过降低线路杆塔接地电阻等措施在一定程度上可提高线路耐雷水平和降低绝缘子闪络概率，但要保证绝缘子不发生闪络是不大可能的。
因此降低35kV线路雷击跳闸率的关键是使线路因雷击引起单相接地时的工频续流尽早熄弧，避免单相接地发展成相间短路而导致线路跳闸。
2.提高35kV线路防雷水平的措施1．降低线路接地电阻。
对老旧线路接地网进行改造。
除采取重新敷设镀铜圆杆、接地网除锈补焊、使用降阻剂等常用方法外，还采取以下综合措施降低接地电阻。
35kv线路横担接地点通常在横担抱箍处，通过穿心螺栓与接地引下线连接后与地网相连。
实际因施工过程中施工质量和长期锈蚀，穿心螺栓与接地引下线接触面脱开或接触面积小，造成未接地的情况，这在运行中发现多次。
整改措施是改变原点对面接地措施，在上下层导线横担面上与接地引下线联接(面对面接地)，通过接地引下线与地网相连。
在地势多变地区，土壤电阻率变化较大，同一基电杆，不同方向测得的土壤电阻率相差很大。
测试不同方向接地线的电阻值相差达70，故向其低的方向延长埋设地网。
在带架空地线的铁塔的四个角腿处，用钻井机分别深钻直径80 mm，深 6 m的四个深孔；然后插入中16圆钢，在圆钢和深孔的周围添加新型HTJ-03型物理降阻剂，降低接地极的耐腐蚀和导电性。
2．提高线路绝缘水平。
35kV线路雷击跳闸率高的一个原因是其绝缘水平较低。
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流入雷击点的雷电流波为：
iL iZ Zb 2 1 Z0
过电压为
Z0 Zb u A iL 2Z 0 Z b
（三）输电线路的雷击跳闸率 （1）建弧率
冲击闪络转为稳定工频电弧的概率称为建弧率
(4.5E
0.75
14)%
E：绝缘子串的平均运行电压梯度
（2）有避雷线线路雷击跳闸率n的计算
四 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 （1）雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平
1）塔顶电位
U td I L ( Rch
IL ：雷电流幅值
Lgt 2.6
)
雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平
（2）导线电位和线路绝缘上的电压
hd U i I L( Rch )(1 K ) 2.6 2.6
项目六 输电线路的防雷保护
任务一 线路防雷的主要原则及措施 线路的直击雷、感应雷过电压 各级线 路防雷的具体措施
衡量指标：耐雷水平和雷击跳闸率 耐雷水平：雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最 大雷电流幅值。 雷击跳闸率：每100km线路每年由雷击引起的线路 跳闸次数。 防雷的原则及措施：防止雷击导线 防止避雷线受雷击后引绝缘闪络 防止雷击闪络后建立工频短路电弧 防止线路中断供电
二、有避雷线时：
Ug1 Ug KUg Ug(1 K )
K为避雷线与导线间的耦合系数，线间距离愈 近，耦合系数K就愈大。
由于避雷线的屏蔽作用，可使导线上的感应电 压降低。
三、雷击线路杆塔 Ugd=ahd a为感应过电压系数，kV/m，数值为IL/2.6
有避雷线时：
Ugd1 ahd(1 K )
一、输电线路的感应雷击过电压
1、无避雷线时 当雷击点离开线路的距离大于６５米时，导线上的 感应雷过电压最大值按下式计算： I L hd Ug 25 S 感应电压一般不超过500kV，对35kV及其以下的 水泥杆线路可能会引起闪络事故，对110kV及其以 上线路，由于线路绝缘水平较高，所以一般不会 引起闪络事故。
（1）雷击杆塔时的跳闸率
n1 0.6hb gP
n2 0.6hbPa P2
（2）绕击跳闸率
（四）、输电线路的防雷措施
架设避雷线 降低杆塔接地电阻 架设耦合地线 采用不平衡绝缘方式 装设自动重合闸 采用销弧线圈接地方式 装设管型避雷器 加强绝缘
三、输电线路的防雷措施
K：导线修正后的数值
Lgt
雷击杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平
（3）耐雷水平的计算
I1
U 50% Lgt hd (1 K ) ( Rch ) 2 . 6 2 . 6
雷击杆塔时的耐雷水平与分流系数，杆塔的等值电感，耦合系数及内 络电压有关
雷击避雷线档距中央时的过电压
2、35kV线路防雷保护 一般不装设避雷线，进变电站（电站） 1~2km 设 置避雷线为进线段保护。采用小接地系统运行， 若线路长电容电流大则 经消弧线圈接地。装设自 动重合闸，环网供电。 3、110~500kV线路防雷保护 110kV线路一般沿全线架设避雷线，在雷电活动 特别强烈地区，宜架设双避雷线，其保护角取200； 在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区， 可不全线架设避雷线，但应装设自动重合闸装置。