线路避雷器在输电线路防雷中的应用.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 11  INCLUDEPICTURE /community/03398d5554c770cd0e3fc.jpg \* MERGEFORMATINET  高电压期中大作业 姓 名： 马 林 学 号： P131813733 学 院： 电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化3班 线路避雷器在输电线路防雷中的应用 摘要：输电线路是电力系统的大动脉, 它将巨大的电能输送到四面八方。漫长的输电线路穿过平原、山谷, 跨越江河湖泊, 遇到的地理条件和气象条件各不相同, 所以遭受雷击的机会较多。随着电力系统的发展, 由雷击输电线路引起的事故数量也日益增多。据电网故障分类统计表明, 在高压线路运行的总跳闸次数中, 由于雷击引起的跳闸次数占40%～ 70% , 尤其在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区, 雷击输电线路引起的故障率更高。在日本, 50%以上电力系统事故是由于雷击输电线路引起的, CIGRE公布的美国、前苏联等12 个国家的电压为275～500kV, 总长为3. 27万km, 输电线路在连续三年运行中雷害事故占总事故的60%。为了减少输电线路的雷击故障, 已采用了多种措施, 如减小避雷线的屏蔽角, 有的甚至用负保护角, 提高输电线路本身的绝缘水平, 降低杆塔的接地电阻等。从80年代开始, 美国和日本先后成功地将避雷器应用到输电线路上, 称之为线路避雷器(又称杆塔型避雷器) ,在各种电压等级的线路上都有成功动作的记录。经实践与计算表明, 选择合适的杆塔避雷器技术参数, 安装到雷电活动强烈或土壤电阻率高、且降低接地电阻有困难的线段,可大大提高部分线段耐雷水平,进而降低整个线路的跳闸率 关键词：线路避雷器、雷击、输电线路 目 录 摘要2 一、线路避雷器防雷的基本原理4 二、避雷器的分类5 三、线路防雷避雷器6 四、线路防雷对复合外套金属氧化物避雷器的基本要求7 五、 运行避雷器的检测方法8 结束语9 参考文献10 一、线路避雷器防雷的基本原理 雷击杆塔时 ,一部分雷电流通过避雷线流到相邻杆塔 ,另有一部分雷电流经杆塔流入大地中 ,杆塔接地电阻是暂态电阻的特性 ,般用冲击接地电阻来表征。雷击杆塔时塔顶电位迅速提高 ,其电位值为:U I = IR 地 + Ldi /dt ,i为雷电流 , R 地 为冲击接地电阻 ,后面一项为暂态分量。当塔顶电位 U I 与导线上的感应电位 U 1 的差值超过绝缘子串 50%的放电电压时 ,将发生由塔顶至导线的闪络。 即:U I - U 1 U SO ,如果考虑线路工频电压幅值U M 的影响 ,则上式应为 U I- U1+ UM USO 。因此线路的耐雷水平与三个重要因素有关 ,即线路绝缘子的 50%放电电压 ,雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。 一般来说 ,线路的50%放电电压是一定的 ,雷电流强度与地理位置和大气环境条件相关 ,不加装避雷器时 ,提高输电线路耐雷水平往往只是采用降低塔体的接地电阻的办法 ,在山区 ,降低接地电阻是非常困难的 ,这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。 加装避雷器以后 ,当输电线路遭受雷击时 ,雷电流的分流将发生变化 ,一部分雷电流从避雷线传入相邻杆塔 ,一部分经塔体入地 ,当雷电流超过一定值后 ,避雷器动作加入分流 ,大部分的雷电流从避雷器流入导线 ,传播到相邻杆塔。雷电流在流经避雷器和导线时 ,由于导线间的电磁感应作用 ,将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。 因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流 ,这种分流的耦合作用将使导线电位提高 ,使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压 ,绝缘子不会发生闪络 ,因此线路避雷器具有很好的钳电位作用 ,这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。 二、避雷器的分类： 避雷器分为很多种，有金属氧化物避雷器，线路型金属氧化物避雷器，无间隙线路型金属氧化物避雷器，全绝缘复合外套金属氧化物避雷器，可卸式避雷器。 避雷器的主要类型有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。每种类型避雷器的主要工作原理是不同的，但是它们的工作实质是相同的，都是为了保护通信线缆和通信设备不受损害。 管型避雷器 管型避雷器实际是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，它由两个串联间隙组成，一个间隙在大气中，称为外间隙，它的任务就是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄露电流所烧坏；另一个装设在气管内，称为内间隙或者灭弧间隙，管型