高压架空线路的雷电过电压保护

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配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护

配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护

配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护作者:张剑来源:《中国科技博览》2018年第36期[摘要]配电网遭受雷击,尤其高度的问题,也有其磁场的问题,也有避雷针不合理现象等,针对这些问题,运用算法计算公式,避免雷击造成严重影响。

[关键词]配电网;架空线路;雷击中图分类号:TP667 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)36-0303-011.前言配电网遭受雷击,往往会产生严重后果,所以如何避免雷击,如何防护雷击,如何将雷击的伤害降到最低,成为我们面临的新挑战。

2. 配电网架空线路感应雷过电压类型在配电网中,现场架空线路直接暴露于雷雨天气。

雷电感应更容易发生,雷电过电压的发生给架空线路的线路安全带来了非常大的隐患,很容易导致线路跳闸失效。

在以前的相关研究中,有关架空线路直击雷的研究很多,对架空线雷电感应和雷电过电压的研究相对较少。

架空线路上有两种雷电过电压:一种是雷击引起的直接雷电过电压;另一种是由电磁感应引起的雷电感应过电压。

一般而言,110kV以上架空高压线路的雷击故障次数随直接雷击次数而减少。

但由于35kV以下架空配电网的绝缘水平较低,雷击引发雷击故障的次数明显较多。

据测量,配电网架空线路感应雷电过电压幅值可达500kV左右,对配网线路的绝缘构成较大威胁。

因此,计算架空线路感应雷电过电压具有重要意义。

从架空线路的实际情况出发,分析了影响架空线路过电压的主要因素,并提出了改进措施,以更好地实现雷电天线架空线路的保护,提高架空线路供电稳定性和可靠供电能力线3. 架空线路感应雷过电压分析3.1产生的机理在雷电放电的引导阶段,架空线路位于雷云的电场和导频信道中。

如果雷云被带负电,静电场会沿着导线感应出电场强度分量,将导线的两端和雷云的正电荷吸引到导频通道附近的一段导线上,成为束缚电荷。

导线上的负电荷是由导线方向引起的。

电场强度分量的排斥力向两端移动,通过系统的线路和中性点的泄漏电导流入大地。

交流特高压电网的雷电过电压防护范文

交流特高压电网的雷电过电压防护范文

交流特高压电网的雷电过电压防护范文特高压电网作为电力系统的重要组成部分,承载着大量的电能传输任务。

然而,雷电过电压的存在给特高压电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。

因此,为了有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害,我们需要采取一系列措施。

首先,合理设置避雷装置是防护特高压电网的首要任务之一。

避雷装置能够将雷电过电压引到安全的地方,从而减小对特高压电网的冲击。

在特高压电网的设计和建设过程中,需要充分考虑避雷装置的安装位置和数量。

同时,避雷装置的维护和检测也是至关重要的。

定期进行避雷装置的巡检,及时发现故障并予以修复,确保其正常运行和使用。

其次,避雷接地系统也是防护特高压电网雷电过电压的关键措施之一。

避雷接地系统的设计和施工需要遵循规范和标准,确保接地电阻的合理性和稳定性。

特高压电网的大型设备和设施通常采用混凝土接地极或大面积接地网。

在实施中,应对接地系统进行详细测试和检测,确保其符合相关要求。

另外,线路的设计和绝缘配合也是防护特高压电网雷电过电压的重要措施之一。

特高压输电线路的绝缘配置必须满足特定的电气要求,以确保能够有效阻断雷电过电压的穿透。

在选用绝缘子时,应考虑其耐电压能力和防雷能力,并严格按照制造厂商的规定进行正确安装和维护。

此外,定期进行特高压电网的雷电过电压监测也是非常重要的。

监测数据可以及时反映特高压电网系统的运行状态和雷电过电压的情况,为运维人员提供及时的处理建议。

在监测数据异常或超过安全阈值时,应采取相应的技术和措施进行处理,避免雷电过电压对特高压电网带来不可逆转的损害。

总之,特高压电网的雷电过电压防护是确保特高压电网安全稳定运行的重要保障。

通过合理设置避雷装置、完善避雷接地系统、优化线路设计和绝缘配合,以及定期进行监测和处理,可以有效防护特高压电网免受雷电过电压的损害。

特高压电网的防雷工作应持续不断地加强,以确保特高压电网安全可靠地为人们输送清洁、高效的电能。

交流特高压电网的雷电过电压防护

交流特高压电网的雷电过电压防护

交流特高压电网的雷电过电压防护特高压电网作为电力系统中的重要组成部分,承担着大功率输电的任务,对于雷电过电压防护具有重要意义。

特高压电网在输电过程中容易受到雷电过电压的影响,如不加以防护,可能会对电网设备和系统运行造成损害甚至发生事故。

因此,特高压电网必须采取一系列措施来防止雷电过电压的产生和传播。

首先,特高压电网必须采用合适的导线材料和结构。

特高压电网输电线路通常采用的是悬垂绝缘子,这种绝缘子有良好的绝缘性能和抗风振性能,能够有效地抵御雷电过电压的冲击。

此外,为了提高线路的耐雷电性能,可以在导线上加装避雷针和避雷器,从而将雷电过电压引入地面,保护线路设备。

其次,特高压电网还需要配置雷电过电压保护装置。

雷电过电压保护装置通常采用的是避雷器,可以将雷电过电压引入地面,保护电网设备不受损害。

在特高压电网中,避雷器通常安装在变电站设备的进出线路、变压器和电缆终端等位置。

避雷器能够有效地吸收雷电过电压的能量,保持设备工作在安全电压范围内。

另外,特高压电网还需要加强对接地系统的构建。

良好的接地系统能够将雷电过电压迅速引入地面,减少对设备的影响。

特高压电网接地系统包括接地网、接地极和接地线等,通过有效地配置这些设施,可以提高接地系统的效果。

此外,特高压电网还可以采用接地引雷的方法,将雷电引入地下,减少对电网的影响。

总之,特高压电网的雷电过电压防护是确保电网设备和系统安全运行的关键措施。

通过采用合适的导线材料和结构,配置雷电过电压保护装置,并加强对接地系统的构建,可以有效地防止雷电过电压对电网的影响。

特高压电网必须认真对待雷电过电压防护工作,确保电网的可靠运行。

只有这样,特高压电网才能够更好地为社会提供稳定可靠的电力供应。

高压输电线路的防雷保护

高压输电线路的防雷保护

高压输电线路的防雷保护摘要:近年来社会用电需求的不断增大,电力工程建设数量也逐渐增多。

由于用电量的逐年增加,电网系统内部线路复杂程度不断提升,在一定程度上增加了输电线路的运维难度。

高压输电线路通常采用架空线路形式,雷击跳闸率较高,容易导致线路工作受到影响。

伴随着社会电力需求的不断增加,还要加强线路防雷,避免人们的生产生活受雷击事件的影响。

因此,还应加强高压输电线路综合防雷措施的研究,以便通过全方位管控减少或消除线路存在的安全隐患,保证线路正常运行,继而使电网经济取得健康持续发展。

关键词:高压输电线路;雷击;防雷引言随着我国电力网络建设规模的不断扩大,输电线路的复杂程度在逐渐提高,其在运行过程中很容易出现故障问题,尤其是雷击问题,电力企业需要加强对高压输电线路雷击问题的研究,制订综合防雷措施,降低输电线路出现故障的概率。

1雷电给高压输电线路带来的影响在电力系统中,高压输电线路属于主动脉,需要连接用户与变电站,线路运行状态将给供电安全性和可靠性带来直接影响。

而高压输电线路通常在野外空旷区域架设,具有走线长、纵横交错等特点,遭遇雷雨天气容易受到雷击,导致线路出现保护跳闸情况,给电力系统安全运行带来威胁。

在未采取防雷措施的情况下,雷电将直接对线路产生电击,带来严重直击雷危害。

如在杆塔被雷电击中后,电流急剧提升,导致杆塔顶部与导线产生较大电位差,发生闪络问题,无法与导线正常连通。

在线路杆塔接地不良的情况下,与地面接触电阻阻值增加,导致线路因雷击产生过电压问题,继而引发线路故障。

即便采取了防雷措施,在线路绝缘配置不足的情况下,线路也存在安全隐患。

受雷云放电影响,输电杆塔可能产生电压,形成放电通道,造成绝缘线路击穿。

而高压输电线路的绝缘配置容易发生老化,随着时间积累将面临一定雷电危害。

目前,高压输电线路常采用避雷线防雷,隔断雷电与线路联系,但在避雷线杆塔保护角度设计不合理时,避雷效果不佳。

因此在多种因素影响下,高压输电线路容易遭受雷电威胁,不利于电力系统长期提供稳定输电服务。

3—35kV架空线路防雷保护

3—35kV架空线路防雷保护

3—35kV架空线路防雷保护许颖(中国电力科学研究院,北京清河,100085)【摘要】本文内容有三:(1)除为保护变电所和直配旋转电机的进线段之外,3—35kV架空线路防雷保护不应采用独立避雷针,因其会增加在架空线路导线上产生感应雷电过电压的频率。

电力行标DL/T620-1997规定;《35kV及以下线路,一般不沿全线架设避雷线》。

而推荐《3—66kV架空线路电网中性点不接地或谐振地方式》。

(2)35kV及以下架空线路雷击跳闸次数计算方法。

(3)提高35kV及以下架空线路耐雷性措施。

【关键词】架空线路谐振接地方式雷电跳闸次数建弧率1 问题的提出近来见到一些气象部门防雷检测中心为一些大型工业企业自备电网3—35kV架空线路防雷保护咨询和支招。

例如6kV架空线路,支招安装一些独立避雷针防护来减少6kV架空线路雷电跳闸次数和损坏。

笔者觉得这对电力部门的3—35kV架空线路(不含为保护变电所和直配旋转电机的进线段)防雷保护不够了解。

故本文作一介绍。

以供参考。

35kV及以下架空线路,因绝缘水平不高,可能因靠近架空线路雷击地面或其它物体,在架空线路上产生感应雷电过电压引起绝缘闪络。

所以,支招安装一些独立避雷针是不能减少6kV架空线路雷电跳闸次数和损坏。

因靠近架空线路安装了一些独立避雷针是要增加在架空线路上产生感应雷电过电压的频率。

避雷线就不是这样,避雷线不增加产生感应雷电过电压的频率,而能降低感应雷电过电压幅值,但电力行标DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第6.1.2条(e)款;《35kV及以下线路,一般不沿全线架设避雷线》。

这主要是从经济角度考虑。

DL/T620-1997第3.1条推荐3—66kV架空线路电网中性点为不接地或谐振接地方式。

从防雷观点看,电网中性点不接地或谐振接地方式,在雷电发生单相对地绝缘闪络时,建弧率很低,一般不会引起线路跳闸,就相当在架空线路上沿全线架设了一根避雷线。

10kV配网线路防雷措施

10kV配网线路防雷措施

10kV配网线路防雷措施雷云击中杆塔、电力装置等物体时,强大的雷电流流过该物体泻入大地,在该物体上产生很高的电压降称为直击雷过电压。

由于线路的引雷特性,当雷击点与线路的最近距离小于65m时,雷电直击线路概率较大[1]。

雷电直击配电线路可产生远高于线路绝缘水平的过电压,通常会导致设备损坏。

(二)感应雷过电压当雷电击线路附近的大地时,导线上由于电磁感应产生过电压称为感应雷过电压。

配网线路中,感应过电压故障一般占雷击故障的 80% 以上[1]。

根据实测数据,感应过电压峰值一般可达300kV-400kV[2]。

在开阔地区,配电线路遭受直击雷概率增加;附近有高耸建筑物、构筑物或高大树木屏蔽,遭受直击雷的概率大幅下降,遭受感应过电压的概率增大。

二、配网典型雷害(一)雷击跳闸目前10kV线路通常设置了零序保护,雷击线路发生闪络后电弧持续燃烧,线路上采集到零序电流,将导致线路跳闸。

对于同杆架设的多回配电线路,在雷电直击或较高感应过电压的作用下,容易发生多回线路同跳故障。

此外,由于各回路间距离较小,若雷击闪络后工频续流较大,持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离,同样会导致多回短路故障和同时跳闸。

(二)线路故障1.配电线路雷击断线线路使用绝缘导线,雷击造成单相闪络或相间短路时,绝缘击穿最易发生在靠近绝缘子的位置,被击穿的绝缘层呈针孔状,并靠近绝缘子两侧特别是负荷侧。

工频短路电流的电弧弧根受周围绝缘层阻隔,固定在击穿点燃烧,在较短时间内烧断导线。

而当线路采用裸导线时,电弧在电磁力的作用下,高温弧根沿导线表面不断滑移,直至电弧熄灭,不会集中在某一点燃弧,因此不会严重烧伤导线,通常在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前,就会引起断路器动作切断电弧,因此,裸导线的雷击断线故障率明显低于绝缘导线。

由于绝缘导线易断线,宜采取雷击断线保护措施,可采取加强绝缘(如采用柱式绝缘子)、装设架空地线及安装线路避雷器(无间隙、带间隙)等堵塞式防雷措施,或安装防弧金具(剥线型、穿刺型)、放电钳位绝缘子(剥线型、穿刺型)、长闪络路径熄弧装置等疏导式防雷措施。

高压架空线路防雷措施的综述

高压架空线路防雷措施的综述摘要:由于受雷击的影响给输电线路带来了很大的危害,因此,加强输电线路雷害保护措施的研究与改善势在必行。

为了保证输电线路安全供电,采取有效的防雷保护措施是保证电网安全可靠运行的关键。

关键词:高压架空;线路防雷;措施中图分类号:tu856文献标识码:a文章编号:引言:随着我国经济的快速发展,电力需求也在不断的增加,作为电网运行最为关键的输电线路而言,其安全可靠的运行是电力系统中的重要环节。

由于受雷击的影响给输电线路带来了很大的危害。

因此,加强输电线路雷害保护措施的研究与改善势在必行。

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,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。

浅谈10kV配电架空线路防雷措施

《装备维修技术》2021年第8期—371—浅谈10kV 配电架空线路防雷措施陈创升(广东电网有限责任公司广州从化供电局)10kV 架空配电架空线路是10kV 配电网的重要组成部分,由于10kV 配电架空线路绝缘水平相对较低,对雷电过电压防护能力非常薄弱,特别是在雷电活动频繁的强雷区,雷击跳闸事故在以10kV 架空线路为主的配电网全口径跳闸事故中占有较高比重,因此,提升10kV 配电架空线路的防雷能力是降低10kV 配电网跳闸率的关键要素。

1.10kV 配电架空线路雷电过电压的特点雷电放电由带电的雷云引起,包括雷云中或雷云间异性电荷引起的放电以及雷云对大地的放电。

在10kV 配电架空线路雷电过电压分析中,主要关注雷云对大地的放电。

雷击故障点与地闪活动空间分布规律及地形地貌变化规律影响具有一定的相关性[1],受地闪时空分布规律和地形地貌等因素的影响,雷击故障点的分布在空间上具有一定规律性。

当雷电先导到达离地面物体上方一定高度时,雷电放电就会表现出对某地面物体放电的选择性,雷击地面物体(包括配电线路和设备)的选择性有以下方面:在平原等空旷地区,突出地面或高耸的物体容易遭受雷击;山顶的突出物体、山坡迎风面、山区盆地、山沟中处于风口的物体容易遭受雷击;地下有矿物质的地面物体容易遭受雷击;在湖沼、低洼地区及地下水位高地区的地面物体容易遭受雷击。

鉴于雷电放电选择性的特征,上述易受雷击区域与主要的10kV 配电架空线路走廊基本吻合,因此10kV 配电架空线路有极大的概率遭受雷击。

当雷云对大地放电时,落雷点地表周围会产生强烈的电磁场,电磁场中的10kV 配电架空线路及电力电子设备就会产生强烈的电磁感应。

当电磁感应传播至10kV 配电架空线路时,10kV 配电架空线路除静电感应外,还会产生一个感应电压。

感应电压的大小与雷电流幅值的大小、距雷云放电通道的远近、架空线路的悬挂高度因素有关,感应电压通常可达到500kV 以上[1]。

10kV配电线路防雷保护措施有哪些?

10kV配电线路防雷保护措施研究结合地区10kV配电线路实际情况提出增强线路绝缘水平以降低线路闪络概率,架空绝缘导线雷击断线的防护措施,采用合适的中性点运行方式降低配电线路雷击建弧率,采用带并联间隙绝缘子与避雷器联合对10kV配电线路进行保护,制定了在不同线路形式与网络结构下中性点运行方式和自动重合闸的投运准则,完善10kV配电设备的防雷保护措施,结合河南地区土壤电阻率情况提出切实可行的接地降阻方法。

10kV配电线路运行数据表明,10kV配电线路雷害事故频繁发生,严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全,影响人民群众的生产、生活用电。

因此,结合10kV配电线路运行与雷害发生情况,研究10kV配电线路的防雷保护措施具有相当重要的工程实际意义。

本文在广泛收集极具代表性的地区的10kV配电线路运行状况基础上,研究发现,河南地区10kV配电线路雷害事故主要由感应雷电过电压引起,10kV配电线路绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平,架空绝缘导线雷击断线的问题也日益突出,现有的10kV配电线路的中性点运行方式无法有效的解决线路雷击建弧率问题,配电设备防雷保护措施不完善,上述问题造成了10kV配电线路较为严峻的防雷形势。

本文提出了完善10kV配电设备的防雷保护措施。

210kV配电线路防雷保护措施2.1提高线路绝缘水平降低10kV配电线路闪络概率由于配电网绝缘水平低,当线路中因雷电活动而产生感应雷过电压时,极易造成线路绝缘子闪络等事故,且在配电线路中为了节约线路走廊而采用同塔多回路技术,某些杆塔架设回路达到了4回,虽然在这种情况下节约了线路走廊,减小了线路投资,但是由于同塔多回路中线路与线路间的电气距离不够,因此,一回线路遭受雷害后线路绝缘子对地击穿,如果击穿后工频续流比较大,持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离,由于同杆架设的各回路之间的距离较小,那么电弧的游离会波及到其他的回路,引起同杆架设的各回路发生接地事故,严重时将会造成多回线路同时跳闸,极大的影响了配电线路的供电可靠性,针对上述情况可采用增强线路绝缘的方法。

山区架空输电线路雷电过电压分析与防护措施

山区架空输电线路雷电过电压分析与防护措施前言在山区架空输电线路中,雷电过电压是导致输电线路停电或设备损坏的主要原因之一。

因此,对山区架空输电线路的雷电过电压进行分析及防护措施的研究非常必要。

本文将介绍山区架空输电线路的雷电过电压产生机理、影响因素及防护措施。

雷电过电压产生机理雷电过电压是指在雷电天气中,集中放电或感应放电产生的过电压。

在负载较小时,过电压会导致设备停电;在负载较大时,过电压则会直接对设备造成损坏,一定程度上,甚至会对人身造成伤害。

山区架空输电线路由于天气条件复杂(雨、雪、冰等),风力较大和水汽含量较高等因素,往往容易发生雷击。

在雷击时,空气将被加热并膨胀,形成一条热气道,并且会激发一定规模的电流流过气道,形成雷电。

当雷电经过架空输电线路时,电压巨大,会形成雷电过电压。

这种雷电过电压会侵入输电线路,对线路及附属设备产生直接或间接的危害。

影响因素山区架空输电线路的雷电过电压受到许多因素的影响,主要包括如下几点:1. 线路特性输电线路的长度、角度、高度、导线直径等都会影响雷电过电压的大小。

仅以绝缘子串为例,串长、串距、串型、串宽比等参数都会对雷电过电压产生影响。

2. 地形特征山区地形的不平整和高差较大都会使输电线路在重压的作用下被撑起、偏转,导致绝缘子串的应力分布不均,从而加剧绝缘子串的击穿和防雷性能的下降。

3. 气象特征各种气象参数都会对雷电过电压的产生造成影响,包括高度、速度、方向和含水量。

在冬季,山区受到的雪灾和霜害等物理灾害是导致绝缘子串制冰和导致输电线路事故的一个重要因素。

架空输电线路在润滑的绝缘子串处容易形成灵敏和沉积物,使输电线路的绝缘性能大幅下降。

防护措施对于山区架空输电线路的雷电过电压问题,可以采取如下的防护措施:1. 架设雷电防护器在线路设计时,应在匝间选择雷电防护器并进行合理的接地,避免雷电过电压对设备的破坏。

2. 优化导线参数根据输电线路应力实验结果,为防止弓垂距离过大和弓垂距恰恰过小而引起运行故障,应适当调整导线的参数。

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高压架空线路的雷电过电压保护
1)各级电压的线路,保护方式应符合下列规定:
①500~750kV输电线路应沿全线架设双地线。

② 220~330kV输电线路应沿全线架设地线,年平均雷暴日数不超过15天的地区或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可架设单地线,山区宜架设双地线。

③110kV输电线路宜沿全线架设地线,在年平均雷暴日数不超过15天或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设地线。

无地线的输电线路,宜在变电站或发电厂的进线段架设1~2km地线。

66kV线路,负荷重要且所经地区平均年雷暴日数为30天以上的地区,宜沿全线架设避雷线。

⑤35kV及以下线路,一般不沿全线架设避雷线。

⑥除少雷区外,3~10kV钢筋混凝土杆配电线路,宜采用瓷或其他绝缘材料的横担;如用铁横担,对供电可靠性要求高的线路宜采用高一电压等数的绝缘子,并应尽量以较短时间切除故障,以减少雷击跳闸和断线事故。

注:少雷区:平均年雷暴日数不超过15的地区。

中雷区:平均年雷暴日数超过15但不超过40 的地区。

多雷区:平均年雷暴日数超过40但不超过90的地区。

雷电活动特别强烈地区:平均年雷暴日数超过90的地区及根据运行经验雷害特别严重的地区。

2) 杆塔上地线(避雷线)对边导线的保护角,应符合下列要求:
①对于单回线路,330kV及以下线路的保护角不宜大于15°,500~750kV线路的保护角不宜大于10°。

②对于同塔双回或多回路,110kV线路的保护角不宜大于10°,220kV 及以上线路的保护角均不宜大于0°。

③单地线线路不宜大于25°。

④对重覆冰线路的保护角可适当加大。

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